Estudo da variabilidade genética do papilomavírus humano e determinação de alvos moleculares para detecção e tipagem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cavalcante, Gustavo Henrique Oliveira
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24993
Resumo: O papilomavírus humano (HPV) é um pequeno vírus de DNA de dupla fita circular, caracterizado como um dos mais comuns agentes sexualmente transmissíveis no mundo, cuja detecção e genotipagem acuradas só são possíveis por meio de técnicas de biologia molecular. Diferentes propriedades biológicas têm sido reportadas dentre os mais de 170 tipos já caracterizados, de maneira que um grupo particular de HPVs está fortemente relacionado a infecções persistentes, lesões intraepiteliais de diferentes graus e progressão para cânceres tais como cervical, anal, vulvar, vaginal, orofaríngeo e de pênis. No presente trabalho foram realizadas análises de variabilidade genética e evolução molecular nos genomas dos principais HPVs de importância clínica. Reconstruções filogenéticas e análises dos perfis de assinatura genética nos genomas de cada genótipo sugeriram a presença de subgrupos de HPVs definidos por diferenças nas sequências dos genes E1, E6, L1 e L2. Testes de evolução em nível de DNA revelaram uma atuação mais forte da seleção natural em códons específicos, mais frequentemente nos genes E1, E2, L1 e L2. A partir dos dados obtidos nas análises de variabilidade, foi desenhado um novo conjunto de primers para a detecção e genotipagem dos HPVs de importância clínica por meio da técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR). O gene E1 foi escolhido como alvo molecular devido a presença de uma região conservada com tamanho variável entre genótipos. O sistema proposto teve sua eficiência avaliada in vitro e foi comparado ao protocolo de PCR mais utilizado para detecção do HPV em amostras clínicas. Utilizando a amplificação de ácido nucleico de forma semianinhada (seminested), o sistema proposto foi capaz de detectar com boa sensibilidade alguns dos principais HPVs de alto risco oncogênico e mostrou melhor especificidade em relação aos primers genéricos GP5+/6+, mesmo aplicando uma temperatura de anelamento consideravelmente maior. A análise do tamanho dos fragmentos amplificados usando a separação por eletroforese em gel de agarose pode favorecer a identificação do tipo de HPV presente nas amostras, permitindo a discriminação entre aqueles mais prevalentes na população e a redução do tempo e do custo necessários para a identificação do agente. Opcionalmente, a separação dos produtos em matrizes de alta resolução e o sequenciamento direto podem ser usados para a tipagem, possibilitando a identificação de uma ampla variedade de genótipos de HPV descritos.
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Diferentes propriedades biológicas têm sido reportadas dentre os mais de 170 tipos já caracterizados, de maneira que um grupo particular de HPVs está fortemente relacionado a infecções persistentes, lesões intraepiteliais de diferentes graus e progressão para cânceres tais como cervical, anal, vulvar, vaginal, orofaríngeo e de pênis. No presente trabalho foram realizadas análises de variabilidade genética e evolução molecular nos genomas dos principais HPVs de importância clínica. Reconstruções filogenéticas e análises dos perfis de assinatura genética nos genomas de cada genótipo sugeriram a presença de subgrupos de HPVs definidos por diferenças nas sequências dos genes E1, E6, L1 e L2. Testes de evolução em nível de DNA revelaram uma atuação mais forte da seleção natural em códons específicos, mais frequentemente nos genes E1, E2, L1 e L2. A partir dos dados obtidos nas análises de variabilidade, foi desenhado um novo conjunto de primers para a detecção e genotipagem dos HPVs de importância clínica por meio da técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR). O gene E1 foi escolhido como alvo molecular devido a presença de uma região conservada com tamanho variável entre genótipos. O sistema proposto teve sua eficiência avaliada in vitro e foi comparado ao protocolo de PCR mais utilizado para detecção do HPV em amostras clínicas. Utilizando a amplificação de ácido nucleico de forma semianinhada (seminested), o sistema proposto foi capaz de detectar com boa sensibilidade alguns dos principais HPVs de alto risco oncogênico e mostrou melhor especificidade em relação aos primers genéricos GP5+/6+, mesmo aplicando uma temperatura de anelamento consideravelmente maior. A análise do tamanho dos fragmentos amplificados usando a separação por eletroforese em gel de agarose pode favorecer a identificação do tipo de HPV presente nas amostras, permitindo a discriminação entre aqueles mais prevalentes na população e a redução do tempo e do custo necessários para a identificação do agente. Opcionalmente, a separação dos produtos em matrizes de alta resolução e o sequenciamento direto podem ser usados para a tipagem, possibilitando a identificação de uma ampla variedade de genótipos de HPV descritos.Human papillomavirus (HPV) is a small circular double-stranded DNA virus, characterized as one of the most common sexually transmitted agents in the world, whose accurate detection and genotyping is only possible through molecular biology techniques. Different biological properties have been reported among the more than 170 types already characterized, so that a particular group of HPVs is strongly related to persistent infections, intraepithelial lesions of different degrees and progression to cancers such as cervical, anal, vulvar, vaginal, oropharyngeal and penis. In the present work, analyzes of genetic variability and molecular evolution were performed in the genomes of the main clinically important HPVs. Phylogenetic reconstructions and analyzes of genetic signature profiles in the genomes of each genotype suggested the presence of subgroups of HPVs defined by differences in the E1, E6, L1 and L2 gene sequences. Evolution tests at DNA level have shown a stronger acting of natural selection at specific codons, more often in the E1, E2, L1 and L2 genes. From the data obtained in the analyzes of variability, a new set of primers was designed for the detection and genotyping of HPVs of clinical importance by polymerase chain reaction (PCR) technique. E1 gene was chosen as the molecular target due to the presence of a conserved region of variable size among genotypes. The proposed system had its efficiency evaluated in vitro and was compared to the most used PCR protocol for HPV detection in clinical samples. Using the seminested nucleic acid amplification, the proposed system was able to detect some of the major oncogenic HPVs with good sensitivity and showed a better specificity than the generic primers GP5+/6+, even applying a considerably higher annealing temperature. The analysis of the size of the amplified fragments using agarose gel electrophoresis may favor the identification of the HPV type present in the samples, allowing the discrimination between those more prevalent in the population and the reduction of the time and cost necessary for the identification of the agent. Optionally, the separation of products into high resolution matrices and direct sequencing can be used for typing, enabling the identification of a wide variety of HPV genotypes described.porCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICADiagnósticoCâncer cervicalPCRGenotipagemEvolução molecularEstudo da variabilidade genética do papilomavírus humano e determinação de alvos moleculares para detecção e tipageminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdf.txtEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain184479https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24993/2/EstudoVariabilidadeGen%c3%a9tica_Cavalcante_2018.pdf.txt67ad8485444ee9950755fe12308e9c57MD52THUMBNAILEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdf.jpgEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg1913https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24993/3/EstudoVariabilidadeGen%c3%a9tica_Cavalcante_2018.pdf.jpg7980c79e1d86535cdd1a5ef690114c2bMD53TEXTEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdf.txtEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain184479https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24993/2/EstudoVariabilidadeGen%c3%a9tica_Cavalcante_2018.pdf.txt67ad8485444ee9950755fe12308e9c57MD52THUMBNAILEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdf.jpgEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg1913https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24993/3/EstudoVariabilidadeGen%c3%a9tica_Cavalcante_2018.pdf.jpg7980c79e1d86535cdd1a5ef690114c2bMD53ORIGINALEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdfEstudoVariabilidadeGenética_Cavalcante_2018.pdfapplication/pdf14202230https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24993/1/EstudoVariabilidadeGen%c3%a9tica_Cavalcante_2018.pdf3303c1b2e695245325350dca3065bb6fMD51123456789/249932019-01-30 17:50:50.182oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/24993Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-01-30T20:50:50Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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