A practical study-case:

Florida’s dentist



O dentista infectou os seus pacientes com HIV ou não?

adaptado de Barbara Anne Burkhardt

O síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS/SIDA) foi reconhecida pela primeira vez em 1981 e desde então tornou-se uma pandemia mundial de grande impacto. O AIDS é causada pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV/VIH).

Nesta aula vamos saber se a acção interposta por Kimberly Bergalis na Primavera de 1990 ao Dr.David Acer, seu dentista na Florida, tinha razão de ser. Kimberly não possuía outros factores de risco para o HIV e a investigação incidiu sobre os procedimentos do Dr. Acer, ele próprio portador de HIV. O Center for Disease Control and Prevention (CDC) dos EUA envolveu-se no caso que se tornou altamente mediático, pelos receios do público em geral relativamente a prestadores de cuidados de saúde portadores de HIV.

Sabemos que o vírus HIV pode mutar cada 24 horas e cada pessoa pode ser portadora de variações do vírus. Deve ser portanto improvável que se encontrem as mesmas variantes do vírus em pessoas diferentes. No entanto, sequências geneticamente similares estão mais proximamente relacionadas e partilharão um ancestral comum mais recentemente do que outras. Iremos usar os dados que foram apresentados em tribunal, e estabelecer se o dentista foi a fonte de infecção para os seus pacientes.


Outros links:





Tarefa 0: Ambiente Geneious

Nesta aula vai trabalhar em ambiente Geneious. Este software permite uma gestão adequada de sequências, recolhendo directamente sequências do GenBank, guardando toda a informação que existe no registo GenBank e permite depois efectuar alinhamento de sequências, tradução de nucleótidos em amino-ácidos, e  efectuar estimação filogenética.

Crie uma directoria nova onde irá colocar todas as sequências onde vai trabalhar (File|New Folder).


Tarefa 1: Obtenção das sequências

Recolha as sequências nucleotídicas mencionadas abaixo, usando o GenBank.

Pode fazer esta tarefa de duas formas:

  1. 1.No GeneBank exportado as várias sequências em formato GenBank e depois importando directamente para o Geneious (File/Import)

  2. 2.No Geneious importa as sequências directamente com o browser NCBI/Nucleotide. Depois copie essas sequências para a directoria que criou dentro do Geneious.


  1. Bullet Dentista (M90853)

  2. Bullet Paciente E (M90889)

  3. Bullet Paciente F (M90900)

  4. Bullet Paciente G (M90905)

  5. Bullet Control 3 (M90924)

  6. Bullet Control 22 (M90951)


Tarefa 2: Alteração dos nomes

As sequências devem conter a indicação se são de Pacientes ou do Dentista para mais imediata identificação na árvore filogenética. Altere a designação na coluna “Nome”.


Tarefa 3: Alinhe as sequências

A tarefa de alinhamento das sequências é na maior parte dos casos completamente automática, resta ao utilizador modificar as opções de alinhamento se o resultado final não estiver optimizado. Em que circunstâncias pode haver alinhamentos menos bem conseguidos?

Na versão Basic do Geneious não pode alterar as opções, mas pode ver que opções estariam disponíveis. O que significa “gap opening penalty” e “gap extension penalty”?

Como resultado irá obter uma entrada no Geneious que corresponde ao seu alinhamento.


Tarefa 4: Construção da árvore

Embora o Geneious não seja uma ferramenta profissional para estimação filogenética, constitui uma boa aproximação para obtenção de uma resposta rápida. No Geneious só permite construir árvores com métodos de distância: Neighbor-Joining ou UPGMA e permite a utilização de 3 modelos de evolução: Jukes-Cantor; HKY e Tamura-Nei.

Faça uma árvore com o método UPGMA e usando a distância Tamura-Nei. Peça 1000 bootstraps e não altere mais nada.


Tree Reading

Part of determining if the dentist is the source of the patients' HIV is seeing how the sequences group together based on their similarity. The assumption is that the sequences that are more similar are more closely related to one another, that is, they share a more recent common ancestor than the sequences from another group. It is possible to figure out the grouping patterns from a multiple sequence alignment but we can also turn that over to the computer and allow it to generate a tree showing the relationships between the sequences.



Tarefa 6: Interprete os resultados da árvore e responda às seguintes questões:

  1. 1.Qual a importância de ter controlos nesta análise?

  2. 2.Escreva um pequeno relatório em que argumentaria em tribunal acerca das acções interpostas pelos pacientes ao dentista, segundo os quais o dentista teria sido responsável pela transmissão de HIV.