Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Godoy, Bibiane Armiliato
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/199004
Resumo: INTRODUÇÃO: Apesar da existência de uma vacina profilática, o vírus de Hepatite B (HBV) é um importante problema de saúde mundial, sendo responsável por cerca de 257 milhões de infecções crônicas incuráveis ao redor do mundo, que podem resultar em desfechos graves como cirrose e câncer hepático. Considerando a divergência filogenética entre genomas virais completos, o HBV humano tem sido classificado em dez linhagens (genótipos A-J). Em geral, esses genótipos podem ser relacionados a regiões geográficas e perfis étnicos específicos, conectando a dispersão viral à história populacional. Os genótipos de HBV mais divergentes (F e H) são considerados autóctones das Américas, e são usualmente relacionados a populações Nativas Americanas, que mostram as maiores taxas de prevalência para HBV nesse continente. Embora a distribuição global de genótipos do HBV seja sugestiva de uma origem antiga e um longo tempo de coevolução com o hospedeiro humano, não há consenso entre as teorias que abordam a história evolutiva do HBV. OBJETIVOS: O principal objetivo dessa tese é contribuir para um melhor conhecimento sobre o HBV circulante na América Latina, relacionando aspectos genéticos e evolutivos do vírus e de seu hospedeiro. Primeiramente, avaliamos o impacto de topologias alternativas para o HBV sobre inferências de aceleração de taxa e de seleção positiva para os genótipos F e H. A seguir, testamos a relação evolutiva entre as linhagens do genótipo D presentes na América Latina e na Europa. Finalmente, comparamos populações Nativas Americanas para diferenças genéticas no vírus e no hospedeiro que pudessem estar associadas a diferentes prevalências de HBV. MATERIAL E MÉTODOS: Usamos abordagens filogenéticas baseadas em máxima verossimilhança e em análise Bayesiana para inferir hipóteses alternativas para o HBV. A evolução molecular dos genótipos F e H foi estimada baseada em cada hipótese filogenética. A seguir, usamos métodos filogenéticos e de genética de populações para comparar a variação genética em linhagens do genótipo D encontradas em populações Latino- Americanas e Europeias para inferir relações ancestral-descendente entre elas. Finalmente, usamos um racional caso-controle para comparar populações Nativas Americanas para a prevalência de HBV usando conjuntos de dados de SNPs genômicos genotipados nessas populações, bem como das linhagens de HBV isoladas das mesmas. RESULTADOS E CONCLUSÕES: Os resultados mostraram um suporte maior para a topologia de HBV enraizada nos genótipos F-H, ressaltando que o acúmulo de diferenças observadas nessas linhagens é devido a uma divergência antiga, e não a uma aceleração causada por seleção positiva. Por outro lado, a inferência de seleção positiva foi robusta à incerteza filogenética. Os resultados também mostraram a influência de muitas fontes de genótipos D na América Latina, com um papel especial para a Itália, em nível de subgenótipo, na dispersão para o a região sul. Finalmente, nossos resultados são sugestivos de um papel importante do gene RARB na susceptibilidade do hospedeiro à infecção por HBV.
id URGS_4507313420d231c231fd15cd930e7f28
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/199004
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Godoy, Bibiane ArmiliatoFagundes, Nelson Jurandi Rosa2019-09-07T02:34:02Z2018http://hdl.handle.net/10183/199004001087885INTRODUÇÃO: Apesar da existência de uma vacina profilática, o vírus de Hepatite B (HBV) é um importante problema de saúde mundial, sendo responsável por cerca de 257 milhões de infecções crônicas incuráveis ao redor do mundo, que podem resultar em desfechos graves como cirrose e câncer hepático. Considerando a divergência filogenética entre genomas virais completos, o HBV humano tem sido classificado em dez linhagens (genótipos A-J). Em geral, esses genótipos podem ser relacionados a regiões geográficas e perfis étnicos específicos, conectando a dispersão viral à história populacional. Os genótipos de HBV mais divergentes (F e H) são considerados autóctones das Américas, e são usualmente relacionados a populações Nativas Americanas, que mostram as maiores taxas de prevalência para HBV nesse continente. Embora a distribuição global de genótipos do HBV seja sugestiva de uma origem antiga e um longo tempo de coevolução com o hospedeiro humano, não há consenso entre as teorias que abordam a história evolutiva do HBV. OBJETIVOS: O principal objetivo dessa tese é contribuir para um melhor conhecimento sobre o HBV circulante na América Latina, relacionando aspectos genéticos e evolutivos do vírus e de seu hospedeiro. Primeiramente, avaliamos o impacto de topologias alternativas para o HBV sobre inferências de aceleração de taxa e de seleção positiva para os genótipos F e H. A seguir, testamos a relação evolutiva entre as linhagens do genótipo D presentes na América Latina e na Europa. Finalmente, comparamos populações Nativas Americanas para diferenças genéticas no vírus e no hospedeiro que pudessem estar associadas a diferentes prevalências de HBV. MATERIAL E MÉTODOS: Usamos abordagens filogenéticas baseadas em máxima verossimilhança e em análise Bayesiana para inferir hipóteses alternativas para o HBV. A evolução molecular dos genótipos F e H foi estimada baseada em cada hipótese filogenética. A seguir, usamos métodos filogenéticos e de genética de populações para comparar a variação genética em linhagens do genótipo D encontradas em populações Latino- Americanas e Europeias para inferir relações ancestral-descendente entre elas. Finalmente, usamos um racional caso-controle para comparar populações Nativas Americanas para a prevalência de HBV usando conjuntos de dados de SNPs genômicos genotipados nessas populações, bem como das linhagens de HBV isoladas das mesmas. RESULTADOS E CONCLUSÕES: Os resultados mostraram um suporte maior para a topologia de HBV enraizada nos genótipos F-H, ressaltando que o acúmulo de diferenças observadas nessas linhagens é devido a uma divergência antiga, e não a uma aceleração causada por seleção positiva. Por outro lado, a inferência de seleção positiva foi robusta à incerteza filogenética. Os resultados também mostraram a influência de muitas fontes de genótipos D na América Latina, com um papel especial para a Itália, em nível de subgenótipo, na dispersão para o a região sul. Finalmente, nossos resultados são sugestivos de um papel importante do gene RARB na susceptibilidade do hospedeiro à infecção por HBV.BACKGROUND: Despite the existence of a prophylactic vaccine, the Hepatitis B Virus (HBV) is a major global health problem, being responsible for about 257 million worldwide incurable chronic infections that can result in severe outcomes like cirrhosis and liver cancer. Considering the phylogenetic divergence among complete viral genomes, the human HBV has been classified into ten HBV lineages (genotypes A-J). In general, these genotypes can be related to specific geographical regions and ethnic profiles, connecting viral dispersal and host population history. The most divergent HBV genotypes (F and H) are considered autochthonous of the Americas and are usually related to Native Americans populations, who show the highest HBV prevalence in this continent. Despite the global HBV genotypes distribution is suggestive of an ancient origin and a long co-evolutionary time with its human host, there is no consensus among the theories addressing evolutionary history of HBV. AIM: The major aim of this thesis is to contribute to the better knowledge of circulating HBV in Latin America addressing genetic and evolutionary aspects of the virus and its host. First, we evaluated the impact of alternative HBV topologies over inferences of rate acceleration and positive selection for genotypes F and H. Next, we tested the evolutionary relationship between genotype D lineages present in Latin America and Europe. Finally, we compared Native American populations for viral and host genetic differences that could be associated to different HBV prevalence. METHODS: We used phylogenetic approaches based on maximum likelihood and Bayesian analysis to infer alternative hypothesis for HBV. Molecular evolution of F and H genotypes was estimated based on each phylogenetic hypothesis. Next, we used phylogenetic and population genetic methods to compare the genetic variation in genotype D lineages found in Latina American and European populations to infer ancestral-descendent relationships among them. Finally, we used a case-control rationale to compare Native American populations for HBV prevalence using datasets of genomewide SNPs genotyped in these populations, as well as HBV lineages isolated from them. RESULTS AND CONCLUSIONS: Our results showed a much higher support for a HBV topology rooted in F-H genotypes, highlighting that the accumulation of differences observed in these lineages is due to an old divergence and not to an acceleration caused by positive selection. On the other hand, the occurrence of positive selection was robust to phylogenetic uncertainty. In addition, our results showed the influence of many D genotype sources in Latin America, with a special role for Italy in the dispersion at subgenotype level in the Southern region. Finally, our results are suggestive of an important role of RARB gene on the host susceptibility to HBV infection.application/pdfporVirus da hepatite BFilogenéticaInferência bayesianaVírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evoluçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de BiociênciasPrograma de Pós-Graduação em Genética e Biologia MolecularPorto Alegre, BR-RS2018doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001087885.pdf.txt001087885.pdf.txtExtracted Texttext/plain236381http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/199004/2/001087885.pdf.txtac078fd0ed6e23dfc4e1fbf70c1fad62MD52ORIGINAL001087885.pdfTexto completoapplication/pdf4453847http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/199004/1/001087885.pdf32527850ba685f51632ecf3858645fd9MD5110183/1990042022-09-17 05:21:02.904oai:www.lume.ufrgs.br:10183/199004Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532022-09-17T08:21:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução
title Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução
spellingShingle Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução
Godoy, Bibiane Armiliato
Virus da hepatite B
Filogenética
Inferência bayesiana
title_short Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução
title_full Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução
title_fullStr Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução
title_full_unstemmed Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução
title_sort Vírus da hepatite B e o hospedeiro humano : integrando genética e evolução
author Godoy, Bibiane Armiliato
author_facet Godoy, Bibiane Armiliato
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Godoy, Bibiane Armiliato
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Fagundes, Nelson Jurandi Rosa
contributor_str_mv Fagundes, Nelson Jurandi Rosa
dc.subject.por.fl_str_mv Virus da hepatite B
Filogenética
Inferência bayesiana
topic Virus da hepatite B
Filogenética
Inferência bayesiana
description INTRODUÇÃO: Apesar da existência de uma vacina profilática, o vírus de Hepatite B (HBV) é um importante problema de saúde mundial, sendo responsável por cerca de 257 milhões de infecções crônicas incuráveis ao redor do mundo, que podem resultar em desfechos graves como cirrose e câncer hepático. Considerando a divergência filogenética entre genomas virais completos, o HBV humano tem sido classificado em dez linhagens (genótipos A-J). Em geral, esses genótipos podem ser relacionados a regiões geográficas e perfis étnicos específicos, conectando a dispersão viral à história populacional. Os genótipos de HBV mais divergentes (F e H) são considerados autóctones das Américas, e são usualmente relacionados a populações Nativas Americanas, que mostram as maiores taxas de prevalência para HBV nesse continente. Embora a distribuição global de genótipos do HBV seja sugestiva de uma origem antiga e um longo tempo de coevolução com o hospedeiro humano, não há consenso entre as teorias que abordam a história evolutiva do HBV. OBJETIVOS: O principal objetivo dessa tese é contribuir para um melhor conhecimento sobre o HBV circulante na América Latina, relacionando aspectos genéticos e evolutivos do vírus e de seu hospedeiro. Primeiramente, avaliamos o impacto de topologias alternativas para o HBV sobre inferências de aceleração de taxa e de seleção positiva para os genótipos F e H. A seguir, testamos a relação evolutiva entre as linhagens do genótipo D presentes na América Latina e na Europa. Finalmente, comparamos populações Nativas Americanas para diferenças genéticas no vírus e no hospedeiro que pudessem estar associadas a diferentes prevalências de HBV. MATERIAL E MÉTODOS: Usamos abordagens filogenéticas baseadas em máxima verossimilhança e em análise Bayesiana para inferir hipóteses alternativas para o HBV. A evolução molecular dos genótipos F e H foi estimada baseada em cada hipótese filogenética. A seguir, usamos métodos filogenéticos e de genética de populações para comparar a variação genética em linhagens do genótipo D encontradas em populações Latino- Americanas e Europeias para inferir relações ancestral-descendente entre elas. Finalmente, usamos um racional caso-controle para comparar populações Nativas Americanas para a prevalência de HBV usando conjuntos de dados de SNPs genômicos genotipados nessas populações, bem como das linhagens de HBV isoladas das mesmas. RESULTADOS E CONCLUSÕES: Os resultados mostraram um suporte maior para a topologia de HBV enraizada nos genótipos F-H, ressaltando que o acúmulo de diferenças observadas nessas linhagens é devido a uma divergência antiga, e não a uma aceleração causada por seleção positiva. Por outro lado, a inferência de seleção positiva foi robusta à incerteza filogenética. Os resultados também mostraram a influência de muitas fontes de genótipos D na América Latina, com um papel especial para a Itália, em nível de subgenótipo, na dispersão para o a região sul. Finalmente, nossos resultados são sugestivos de um papel importante do gene RARB na susceptibilidade do hospedeiro à infecção por HBV.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-09-07T02:34:02Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/199004
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001087885
url http://hdl.handle.net/10183/199004
identifier_str_mv 001087885
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/199004/2/001087885.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/199004/1/001087885.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv ac078fd0ed6e23dfc4e1fbf70c1fad62
32527850ba685f51632ecf3858645fd9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085497258639360