O que é a Affymetrix Human Genome?

A plataforma Affymetrix Human Genome refere-se a uma série de microarrays de DNA (GeneChips) desenvolvidos pela Affymetrix (atualmente parte da Thermo Fisher Scientific) para o estudo do transcriptoma humano. Estes chips são ferramentas fundamentais em genômica funcional, permitindo a análise da expressão de milhares de genes simultaneamente, além de aplicações como genotipagem e estudo de variações no número de cópias (CNV). Desenvolvida no início dos anos 2000, a tecnologia tornou-se um padrão ouro na área, gerando uma vasta quantidade de dados públicos disponíveis em bancos como o GEO (Gene Expression Omnibus).

Principais Modelos de Arrays da Série Human Genome

A série é composta por diferentes modelos, cada um com características específicas em termos de cobertura e aplicação. Os modelos mais citados na literatura e em bases de dados incluem:

• Human Genome U133 Set (HG-U133A e HG-U133B): Um conjunto de dois arrays que, juntos, cobrem mais de 39.000 variantes de transcritos, representando mais de 33.000 genes humanos bem caracterizados. O design foi baseado no UniGene Build 133 (abril de 2001) e em sequências do GenBank, dbEST e RefSeq, conforme documentado no GEO GPL96.
• Human Genome U133 Plus 2.0 (HG-U133_Plus_2): É o modelo mais abrangente e utilizado da série. Este único array analisa a expressão de mais de 47.000 transcritos e variantes, que representam mais de 38.500 genes bem caracterizados. Possui mais de 54.000 conjuntos de sondas (probe sets) e mais de 1.300.000 características de oligonucleotídeos distintas, oferecendo uma cobertura quase completa do genoma humano transcrito. Mais detalhes técnicos estão disponíveis no GEO GPL570.
• Human Genome U133A 2.0 Array: Uma versão atualizada do array U133A, que mantém a cobertura focada em um subconjunto de genes. O código GEO para este modelo é GPL571.

Especificações Técnicas e Tecnologia

Os microarrays Affymetrix utilizam a tecnologia de oligonucleotídeos in situ. Cada gene é representado por múltiplas sondas curtas, geralmente de 25 pares de bases, que hibridizam com o RNA alvo. O modelo U133 Plus 2.0, por exemplo, contém 604.258 sondas anotadas. O sistema inclui instrumentos dedicados, como o GeneChip Scanner 3000, e um conjunto padronizado de reagentes e protocolos para processamento e análise de dados, conforme especificado pela documentação técnica oficial da Affymetrix.

Identificadores e Bases de Dados (GEO, UCSC, Bioconductor)

Para encontrar e trabalhar com dados destes arrays, pesquisadores utilizam identificadores padronizados:

• Códigos GEO: São identificadores únicos atribuídos a cada plataforma no banco de dados GEO. Exemplos incluem GPL570 para o U133 Plus 2.0 e GPL96 para o HG-U133A.
• UCSC Genome Browser: O navegador UCSC possui uma trilha (track) chamada 'Affy U133' que mostra o alinhamento das sequências consenso e exemplares usadas para selecionar as sondas desses chips no genoma humano de referência, disponível no UCSC Genome Browser.
• Bioconductor: O projeto Bioconductor fornece pacotes de anotação para R, como o hgu133plus2.db, que contêm os dados de anotação (mapeamento entre sondas e genes) para esses arrays.

Aplicações Científicas

A plataforma Affymetrix Human Genome tem uma vasta gama de aplicações em pesquisa biomédica, incluindo:

• Perfil de Expressão Gênica: Medir os níveis de mRNA de milhares de genes simultaneamente para comparar diferentes condições (ex: tecido saudável vs. tumoral). Estudos como o de van de Vijver et al. (2002) utilizaram esta plataforma para identificar assinaturas genéticas prognósticas.
• Coexpressão Gênica: Identificar grupos de genes que são expressos de forma coordenada.
• Análise de Expressão Diferencial: Encontrar genes com expressão alterada entre diferentes grupos experimentais.
• Genotipagem e CNV: Estudo de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e variações no número de cópias de segmentos de DNA.
• ChIP-on-chip: Estudo de interações proteína-DNA em escala genômica, como demonstrado por Ren et al. (2000).

A vasta quantidade de dados públicos gerados por esta plataforma, acessíveis em repositórios como o GEO e o UCSC Genome Browser, tornam os arrays Affymetrix Human Genome um recurso inestimável para a comunidade científica, permitindo a reutilização e a meta-análise de dados de expressão gênica.