Genômica comparativa de procariotos: análise de variabilidade em funções enzimáticas / Comparative genomics of prokaryotes: analysis of variability in enzymatic functions

RESUMO

Esta tese trata de abordagens computacionais para a análise comparativa de genomas em larga escala e da análise da variabilidade em funções enzimática de procariotos. Este trabalho apresenta um banco de dados denominado ProteinWorldDB, que representa um esforço importante para criar um conjunto de dados consistente e confiável de comparações entre o conteúdo protéico codificado por centenas de genomas completamente seqüeciados, usando uma abordagem rigorosa baseada em programação dinâmica. Além disto, este trabalho descreve uma metodologia aprimorada para detecção e anotação de pseudogenes em procariotos (e outros organismos com organização genômica similar), e uma análise da ocorrência, distribuição e padrões de extinção de enzimas análogas preditas em procariotos. A base de dados ProteinWorldDB oferece à comunidade científica a oportunidade de minerar dados comparativos calculados de forma precisa e usar a informação disponível – e.g. índices de similaridade (e suas estimativas estatísticas) entre pares ou grupos de proteínas, proteínas ortólogas e parálogas inferidas, genes taxonomicamente restritos (únicos), entre outras – como ponto de partida para análises subseqüentes. Nossa metodologia para a detecção e anotação de pseudogenes em procariotos, baseada em comparações entre seqüências codificantes e regiões intergênicas de genomas-alvos, apresenta duas inovações importantes a reconstrução da seqüência remanescente a partir de todos os fragmentos encontrados, não somente a partir do mais similar e a determinação de limiares de similaridade adequados ao conjunto de dados analisados, com base em validações estatísticas. A aplicação deste método na busca de pseudogenes na via glicolítica/gliconeogênese de centenas de procariotos resultou em um número expressivo de novos pseudogenes identificados, mostrando a necessidade de se incluir mecanismos de busca sistemática de pseudogenes nos fluxos de anotação genômica de procariotos...