Avaliação da performance de ferramentas de alinhamento de sequências curtas na análise da diversidade genética do complexo NKG2

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Data

2023-02-14

Orientador

Castelli, Erick da Cruz

Coorientador

Pós-graduação

Curso de graduação

Ciências Biomédicas - IBB

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Trabalho de conclusão de curso

Direito de acesso

Acesso abertoAcesso Aberto

Resumo

Resumo (português)

As células Natural Killer (NK) são células com capacidade citolítica e fazem parte do sistema imunológico inato. A atividade das células NK é regulada por uma série de receptores de superfície, que incluem os receptores da família NKG2. Os receptores NKG2 possuem ação inibitória ou ativadora, a depender de sua conformação e de seus ligantes. Os principais ligantes dos receptores NKG2 são as moléculas do Sistema de Antígenos Leucocitários Humano (HLA) expressas na maioria das células somáticas. Os genes que codificam os receptores NKG2 são codificados em um cluster no cromossomo 12 e apresentam elevada similaridade entre si. Esta similaridade de sequência, alinhada com a provável presença de polimorfismos, pode prejudicar o alinhamento de sequências originadas em estudos de sequenciamento de segunda geração, ou NGS. Neste estudo, avaliamos a capacidade dos alinhadores tradicionais, como o BWA MEM, de alinhar corretamente sequências oriundas dos genes NKG2, por meio de simulação de sequenciamentos do tipo paired-end e rastreamento do local de alinhamento de cada read e do gene que deu origem a esta sequência. Os resultados apontam problemas de alinhamento principalmente nos genes KLRC2/NKG2C e KLCR3/NKG2E (alinhamento cruzado) e KLRC4/NKG2F (perda de reads). Portanto, para uma correta genotipagem desses genes, será necessário utilizar uma metodologia que considera todas as sequências conhecidas para cada gene (alinhamento multi-referenciado), assim como a utilizada para os genes HLA.

Resumo (inglês)

Natural Killer (NK) cells are cells with cytolytic capabilities and are part of the innate immune system. The activity of NK cells is regulated by a series of surface receptors, which include receptors of the NKG2 family. NKG2 receptors have either inhibitory or activating action, depending on their conformation and their ligands. The main ligands of the NKG2 receptors are the Human Leukocyte Antigen (HLA) system molecules expressed on most somatic cells. The genes that encode NKG2 receptors are encoded in a cluster on chromosome 12 and show high sequence similarity to each other. This sequence similarity, aligned with the likely presence of polymorphisms, can impair the alignment of sequences originated in second-generation sequencing, or NGS, studies. In this study, we evaluate the ability of traditional aligners, such as BWA MEM, to correctly align sequences originated from NKG2 genes by simulating paired-end sequencing and tracking the alignment site of each read and the gene that originated this sequence. The results point to alignment problems mainly in genes KLRC2/NKG2C and KLCR3/NKG2E (cross-alignment) and KLRC4/NKG2F (loss of reads). Therefore, for a correct genotyping of these genes, it will be necessary to use a methodology that considers all known sequences for each gene (multi referenced alignment), as well as the one used for the HLA genes.

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Português

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