Polymorphism and evolution of HLA-B gene in the Americas

Existem evidências de que o gene HLA-B, cujo produto tem como função a apresentação de peptídeos a linfócitos CD8+ e ligação a receptores KIR, esteja sob a ação da seleção natural. As populações nativas da América do Sul possuem uma grande quantidade de alelos de HLA-B exclusivos (endêmicos) em freqüências elevadas, enquanto que as populações nativas norte-americanas compartilham seus alelos com a Ásia. A hipótese elaborada para explicar a diferença de perfil alélico entre as populações norte e sul-americanas é conhecida como turnover de alelos. Segundo essa hipótese, os alelos exclusivos de ameríndios teriam aumentado de freqüência e substituído os ancestrais por apresentarem com eficiência os antígenos dos patógenos sul-americanos e/ou devido ao efeito de deriva genética, que provavelmente foi importante como conseqüência dos pequenos tamanhos efetivos populacionais. Esse processo teria ocorrido várias vezes, explicando as diferenças nos perfis alélicos entre as populações sul-americanas, cada uma das quais com um determinado conjunto de alelos endêmicos. Para verificar se as populações que possuem maiores freqüências de alelos endêmicos apresentam sinais da atuação da seleção natural, nós analisamos o polimorfismo do gene HLA-B em 474 amostras oriundas de 26 populações nativo-americanas e uma siberiana, quantificamos a freqüência de alelos endêmicos por população e região, e aplicamos os testes de neutralidade Ewens-Watterson e D de Tajima. Nós encontramos uma correlação positiva entre aumento da distância do Estreito de Bering e maior freqüência de alelos endêmicos (r2 = 0,351, p0,10), mostrando que a correlação é uma conseqüência das diferenças entre as populações localizadas na região neártica, que praticamente não possuem alelos endêmicos, e as populações neotropicais, que apresentam uma maior freqüência de alelos endêmicos. Esse resultado está de acordo com a hipótese de que há uma correlação entre o ambiente tropical e alterações do perfil alélico das populações ameríndias. O teste de D de Tajima mostrou desvios significativos de neutralidade, na direção de seleção balanceadora, ao longo de todo o continente (p0.10), showing that the correlation was driven by differences between the Neartic Populations (low frequency of endemic alleles) and Neotropical Populations (high frequency of endemic alleles). This observation is in agreement with the hypothesis of correlation between the tropical environment and the shift in the allelic composition observed in Native Latin American Populations. Our results of Tajimas D showed deviations compatible with the action of balancing selection in populations in all the Americas. It is likely that this signal was generated before the colonization of the continent, probably with no correlation with the increase of the endemic alleles frequencies. We observed similarities in the endemic allelic composition of populations located at specific regions (eg, Amazonia or South Mexico) which is likely an effect of their common ancestry Only two populations deviated significantly from neutrality when we applied the Ewens-Watterson test (a less powerful test for ancient selective or demographic effects than Tajimas D). These results are compatible with selection favoring the endemic alleles in the past, before the establishment of the individual populations, whose demographic histories resulted in patterns of variation compatible with neutrality