Identificando loci candidatos à seleção positiva para adaptação a altas altitudes em populações andinas

Ambientes de alta altitude (>2.500 m) fornecem aos cientistas um laboratório natural para estudar os efeitos fisiológicos e genéticos da baixa tensão de oxigênio no ambiente sobre as populações humanas. Uma abordagem para entender como a vida em altas altitudes afetou o metabolismo humano é examinar conjuntos de dados genômicos em larga escala em busca de assinaturas de seleção natural. Neste trabalho, relatamos um estudo para identificar genes candidatos nomeados pela seleção envolvidos na adaptação à hipoxia em um grupo de montanha, andinos do Altiplano sul-americano. Analisamos dados de genótipos de microarrays densos usando quatro estatísticas de teste que detectam desvios da neutralidade. Usando uma abordagem baseada em polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) de genes candidatos, identificamos genes que apresentam evidências preliminares de recente adaptação genética nesta população. Esses incluiram genes que fazem parte da via de fator de transcrição induzível por hipoxia (HIF), uma via bioquímica envolvida na homeostase do oxigênio, bem como três outras regiões genômicas que anteriormente não eram conhecidas por serem associadas a fenótipos de alta altitude. Além de identificar genes candidatos nomeados pela seleção, também testamos se a via HIF mostra evidências de seleção natural. Nossos resultados indicam que os genes desta via bioquímica, como um grupo, não demonstram evidências de terem evoluído em resposta à hipoxia nos andinos. No entanto, resultados de genes específicos direcionados pelo HIF sugerem que genes nesta via podem desempenhar um papel na adaptação andina a altas altitudes, mesmo que a via como um todo não mostre taxas de evolução relativas mais altas. Esses dados sugerem um papel genético na adaptação a altas altitudes e fornecem uma base para estudos de associação genótipo/fenótipo que são necessários para confirmar o papel de genes candidatos à seleção natural e regiões gênicas na adaptação à altitude.