Adli BiliĢim

Diferentes variações na sequência do genoma humano podem ser caracterizadas como sequências repetitivas, incluindo as repetições em tandem, as sequências simples repetidas e os polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) (PARLIAMENT e MURRAY, 2010; BORCHIELLINI et al, 2012). O polimorfismo de nucleotídeo único é definido como uma variação numa sequência de DNA, em uma posição específica do genoma, que ocorre em pelo menos 1% da população humana (BEROUKHIM et al, 2006; HEINRICHS et al, 2007). A origem dos SNPs tem sido relacionada com a ocorrência de mutações de ponto que são mantidas seletivamente nas populações (ENRICHSEN et al, 2004).

O genoma humano de diferentes indivíduos é semelhante em 99,9% do seu conteúdo. O 0,1% restante é composto por variações que são em sua maioria SNPs que tendem a ser hereditários e estáveis. Para cada SNP, um indivíduo pode ser homozigoto para o alelo mais frequente, heterozigoto para o alelo mais frequente/menos frequente ou homozigoto para o alelo menos frequente (PARLIAMENT e MURRAY, 2010). Praticamente todos os SNPs possuem apenas dois alelos, dessa forma, o genótipo heterozigoto e os dois genótipos homozigotos podem ser determinados com clareza (BEROUKHIM et al, 2006; HEINRICHS et al, 2007).

O número total de SNPs no genoma humano é estimado em mais de 10 milhões (BOTSTEIN et al, 2003) e aqueles que possuem uma frequência alélica em mais de 10% na população são aproximadamente 5 milhões (KRUGLYAK et al, 2001). Os SNPs estão distribuídos por todo o genoma humano, com uma frequência aproximada de pelo menos um em cada 1000 pares de base, todavia com diferenças regionais marcantes (CARLSON et al, 2003). Estima-se que existam entre 240 a 400 mil SNPs em regiões codantes e um número semelhante de SNPs que flanqueiam essas regiões (SNPs perigênicos) situados nas extremidades 3’ ou 5’. O restante dos SNPs ocorre de forma aleatória em regiões não codantes do DNA, constituindo a maioria das variações no genoma. Estes últimos incluem SNPs nos íntrons, que podem originar junções aleatórias dentro de cada codificação genômica. Um SNP codante pode ocasionar uma substituição de aminoácido, que pode tanto ser inócua como alterar a função de uma proteína. Os SNPs perigênicos podem alterar a expressão gênica ou tornar a codificação instável, resultando em uma quantidade alterada de proteínas funcionais (PARLIAMENT e MURRAY, 2010).

Os SNPs têm sido intensivamente pesquisados na tentativa de se entender as bases biológicas dos traços pessoais e condições patológicas. Os polimorfismos localizados em regiões codantes e regulatórias são mais propensos a possuir significado funcional importante. SNPs em regiões regulatórias podem afetar a quantidade de produção proteica e em regiões codantes, os SNPs não sinônimos, que alteram a sequência de aminoácidos, têm o potencial de alterar a função da proteína. Tem sido estimado que cada pessoa apresenta de 24 a 40 mil SNPs não sinônimos, de um total de 100 a 300 mil, constituindo aproximadamente 1% do total de SNPs no genoma humano (ALSBEIH et al, 2007).

Outro aspecto importante a ser considerado é que os desequilíbrios de ligação podem resultar na formação de blocos de haplótipos ou na combinação de alelos em um cromossomo particular, incluindo todos os SNPs existentes na região. Os haplótipos podem incluir SNPs que não possuam nenhuma alteração funcional isoladamente, mas que estejam associados ao

fenótipo de uma doença em particular, servindo como marcadores para as variantes causadoras das doenças. Os haplótipos são herdados ao longo de linhas étnicas, fazendo com que a distribuição das frequências alélicas seja diferente entre indivíduos de diferentes etnias (LUNA e NICODEMUS, 2007; PARLIAMENT e MURRAY, 2010).

A predisposição a várias doenças humanas comuns como câncer, asma ou diabetes melitus tem sido relacionada a alterações poligênicas, destacando-se o estudo da associação entre SNPs com a susceptibilidade a determinadas doenças ou resposta de tratamentos (PARLIAMENT e MURRAY, 2010; BORCHIELLINI et al, 2012; BUTKIEWICZ et al, 2012). Um exemplo relevante do papel dos polimorfismos é a radiosensibilidade. Aparentemente, as variações polimórficas em genes que codificam proteínas envolvidas nas vias de resposta à radiação podem afetar a resposta a esta radiação. O acúmulo de variantes de risco, por sua vez, pode gerar defeitos incrementais na habilidade das células de corrigir o dano por radiação e restaurar a homeostase (ALSBEIH et al, 2007; ALSBEIH et al, 2010). Os efeitos combinados de múltiplos SNPs em vários genes de uma ou mais vias de reparo de DNA podem exibir impactos maiores nos fenótipos patológicos do que SNPs em um gene isolado (RICCERI et al, 2012).

Segundo Pratesi et al (2011) os SNPs nos genes de reparo de DNA podem alterar a função proteica e a capacidade individual para reparar o DNA lesionado. Aiello et al (2011) sugerem que os diferentes tipos de polimorfismos genéticos e mutações em vários tipos de câncer podem auxiliar na previsão da reposta clínica ao tratamento quimioterápico e sua toxicidade, já que essas alterações genéticas podem afetar o metabolismo das drogas usadas comumente na quimioterapia. Alguns polimorfismos comuns de baixa penetrância em genes que controlam o reparo do DNA têm sido relacionados com uma maior susceptibilidade ao câncer e consequentemente com uma maior ocorrência de casos de câncer na população (GAL et al, 2005).

Existem aproximadamente 150 genes que codificam enzimas envolvidas no reparo de vários tipos de danos ao DNA. A maioria das variações nessas enzimas resulta em alterações nos níveis e ou na atividade enzimática. Dessa forma, polimorfismos nos genes que codificam proteínas envolvidas em vias metabólicas ativadas após algum dano ao DNA podem influenciar a capacidade de reparo do DNA, alterando as propriedades funcionais de determinadas enzimas e modulando a susceptibilidade ao câncer e a outras desordens degenerativas (ANDRESSOO et al, 2006; PABALAN et al, 2010; WLODARCZYK e NOWICKA, 2012).

Na tentativa de se encontrar correlações entre polimorfismos genéticos e a susceptibilidade ao câncer, SNPs em genes de diferentes vias de reparo de DNA têm sido estudados. Dentre as vias de reparo mais pesquisadas encontram-se a NER e a recombinacional.