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Kehdy FS, Pita-Oliveira M, Scudeler MM, Torres-Loureiro S, Zolini C, Moreira R, Michelin LA, Alvim I, Silva-Carvalho C, Furlan VC, Aquino MM, Santolalla ML, Borda V, Soares-Souza GB, Jaramillo-Valverde L, Vasquez-Dominguez A, Neira CS, Aguiar RS, Verdugo RA, O`Connor TD, Guio H, Tarazona-Santos E, Leal TP, Rodrigues-Soares F. Human-SARS-CoV-2 interactome and human genetic diversity: TMPRSS2-rs2070788, associated with severe influenza, and its population genetics caveats in Native Americans. Genet Mol Biol 2021; 44:e20200484. [PMID: 34436507 PMCID: PMC8387978 DOI: 10.1590/1678-4685-gmb-2020-0484] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/06/2021] [Accepted: 06/23/2021] [Indexed: 11/22/2022] Open
Abstract
For human/SARS-CoV-2 interactome genes ACE2, TMPRSS2 and BSG, there is a convincing evidence of association in Asians with influenza-induced SARS for TMPRSS2-rs2070788, tag-SNP of the eQTL rs383510. This case illustrates the importance of population genetics and of sequencing data in the design of genetic association studies in different human populations: the high linkage disequilibrium (LD) between rs2070788 and rs383510 is Asian-specific. Leveraging on a combination of genotyping and sequencing data for Native Americans (neglected in genetic studies), we show that while their frequencies of the Asian tag-SNP rs2070788 is, surprisingly, the highest worldwide, it is not in LD with the eQTL rs383510, that therefore, should be directly genotyped in genetic association studies of SARS in populations with Native American ancestry.
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Affiliation(s)
- Fernanda S.G. Kehdy
- Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Laboratório de Hanseníase, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Murilo Pita-Oliveira
- Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Instituto de Ciências Biológicas e Naturais, Departamento de Patologia, Genética e Evolução, Uberaba, MG, Brazil
| | - Mariana M. Scudeler
- Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Instituto de Ciências Biológicas e Naturais, Departamento de Patologia, Genética e Evolução, Uberaba, MG, Brazil
| | - Sabrina Torres-Loureiro
- Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Instituto de Ciências Biológicas e Naturais, Departamento de Patologia, Genética e Evolução, Uberaba, MG, Brazil
| | - Camila Zolini
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
- Mosaico Translational Genomics Initiative, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Rennan Moreira
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Lucas A. Michelin
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Isabela Alvim
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Carolina Silva-Carvalho
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Vinicius C. Furlan
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Marla M. Aquino
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Meddly L. Santolalla
- Universidad Peruana Cayetano Heredia, School of Public Health and Administration, Emerging Diseases and Climate Change Research Unit, Lima, Peru
| | - Victor Borda
- Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), Laboratório de Bioinformática, Petrópolis, RJ, Brazil
| | - Giordano B. Soares-Souza
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | | | | | | | - Renato S. Aguiar
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Ricardo A. Verdugo
- Universidad de Chile, Facultad de Medicina, Instituto de Ciencias Biomédicas, Programa de Genética Humana, Santiago, Chile
- Universidad de Chile, Facultad de Medicina, Departamento de Oncología Básico Clínica, Santiago, Chile
| | - Timothy D. O`Connor
- University of Maryland School of Medicine, Institute for Genome Sciences, Baltimore, United States
- University of Maryland School of Medicine, Program in Personalized and Genomic Medicine Baltimore, United States
- University of Maryland School of Medicine, Department of Medicine, Baltimore, United States
| | - Heinner Guio
- Instituto Nacional de Salud, Lima, Peru
- Universidad de Huánuco, Huanuco, Peru
| | - Eduardo Tarazona-Santos
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Thiago P. Leal
- Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Fernanda Rodrigues-Soares
- Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Instituto de Ciências Biológicas e Naturais, Departamento de Patologia, Genética e Evolução, Uberaba, MG, Brazil
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Gouveia MH, Borda V, Leal TP, Moreira RG, Bergen AW, Kehdy FSG, Alvim I, Aquino MM, Araujo GS, Araujo NM, Furlan V, Liboredo R, Machado M, Magalhaes WCS, Michelin LA, Rodrigues MR, Rodrigues-Soares F, Sant Anna HP, Santolalla ML, Scliar MO, Soares-Souza G, Zamudio R, Zolini C, Bortolini MC, Dean M, Gilman RH, Guio H, Rocha J, Pereira AC, Barreto ML, Horta BL, Lima-Costa MF, Mbulaiteye SM, Chanock SJ, Tishkoff SA, Yeager M, Tarazona-Santos E. Origins, Admixture Dynamics, and Homogenization of the African Gene Pool in the Americas. Mol Biol Evol 2021; 37:1647-1656. [PMID: 32128591 DOI: 10.1093/molbev/msaa033] [Citation(s) in RCA: 29] [Impact Index Per Article: 9.7] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/25/2023] Open
Abstract
The Transatlantic Slave Trade transported more than 9 million Africans to the Americas between the early 16th and the mid-19th centuries. We performed a genome-wide analysis using 6,267 individuals from 25 populations to infer how different African groups contributed to North-, South-American, and Caribbean populations, in the context of geographic and geopolitical factors, and compared genetic data with demographic history records of the Transatlantic Slave Trade. We observed that West-Central Africa and Western Africa-associated ancestry clusters are more prevalent in northern latitudes of the Americas, whereas the South/East Africa-associated ancestry cluster is more prevalent in southern latitudes of the Americas. This pattern results from geographic and geopolitical factors leading to population differentiation. However, there is a substantial decrease in the between-population differentiation of the African gene pool within the Americas, when compared with the regions of origin from Africa, underscoring the importance of historical factors favoring admixture between individuals with different African origins in the New World. This between-population homogenization in the Americas is consistent with the excess of West-Central Africa ancestry (the most prevalent in the Americas) in the United States and Southeast-Brazil, with respect to historical-demography expectations. We also inferred that in most of the Americas, intercontinental admixture intensification occurred between 1750 and 1850, which correlates strongly with the peak of arrivals from Africa. This study contributes with a population genetics perspective to the ongoing social, cultural, and political debate regarding ancestry, admixture, and the mestizaje process in the Americas.
Collapse
Affiliation(s)
- Mateus H Gouveia
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Instituto de Pesquisa Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Center for Research on Genomics and Global Health, National Human Genome Research Institute, Bethesda, MD
| | - Victor Borda
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Thiago P Leal
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Departamento de Estatística, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Rennan G Moreira
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Laboratório de Genômica, Centro de Laboratórios Multiusuário (CELAM), ICB, UFMG, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Andrew W Bergen
- Division of Cancer Epidemiology and Genetics, National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health (NIH), Bethesda, MD
| | - Fernanda S G Kehdy
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Laboratório de Hanseníase, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Isabela Alvim
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Marla M Aquino
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Gilderlanio S Araujo
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Laboratório de Genética Humana e Médica, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Pará - Campus Guamá, Belém, PA, Brazil
| | - Nathalia M Araujo
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Vinicius Furlan
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas, Universidade Federal de Viçosa, Campus UFV-Florestal, Florestal, MG, Brazil
| | - Raquel Liboredo
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Moara Machado
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Division of Cancer Epidemiology and Genetics, National Cancer Institute, Bethesda, MD
| | - Wagner C S Magalhaes
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Núcleo de Ensino e Pesquisas do Instituto Mário Penna - NEP-IMP, Bairro Luxemburgo, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Lucas A Michelin
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Maíra R Rodrigues
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Department of Genetics and Evolutionary Biology, Biosciences Institute, University of São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
| | - Fernanda Rodrigues-Soares
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Departamento de Patologia, Genética e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas e Naturais, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, MG, Brazil
| | - Hanaisa P Sant Anna
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Melbourne Integrative Genomics, The University of Melbourne, Melbourne, VIC, Australia
| | - Meddly L Santolalla
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Marília O Scliar
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Human Genome and Stem Cell Research Center, Biosciences Institute, University of São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
| | - Giordano Soares-Souza
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Roxana Zamudio
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Camila Zolini
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Beagle, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Mosaico Translational Genomics Initiative, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Maria Catira Bortolini
- Departamento de Genética, Instituto de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Michael Dean
- Cancer Genomics Research Laboratory, Frederick National Laboratory for Cancer Research, Frederick, MD
| | - Robert H Gilman
- Bloomberg School of Public Health, Johns Hopkins University, Baltimore, MD.,Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Peru
| | | | - Jorge Rocha
- Departamento de Biologia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Porto, Portugal.,CIBIO/InBIO: Research Center in Biodiversity and Genetic Resources, Vairão, Portugal
| | | | - Mauricio L Barreto
- Instituto de Saúde Coletiva, Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA, Brazil.,Center of Data and Knowledge Integration for Health (CIDACS), Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ), Salvador, Brazil
| | - Bernardo L Horta
- Programa de Pós-Graduação em Epidemiologia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, RS, Brazil
| | - Maria F Lima-Costa
- Instituto de Pesquisa Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Sam M Mbulaiteye
- Division of Cancer Epidemiology and Genetics, National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health (NIH), Bethesda, MD
| | - Stephen J Chanock
- Division of Cancer Epidemiology and Genetics, National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health (NIH), Bethesda, MD
| | - Sarah A Tishkoff
- Department of Genetics and Department of Biology, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA
| | - Meredith Yeager
- Cancer Genomics Research Laboratory, Frederick National Laboratory for Cancer Research, Frederick, MD
| | - Eduardo Tarazona-Santos
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Mosaico Translational Genomics Initiative, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil.,Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Peru.,Instituto de Estudos Avançados Transdisciplinares, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
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