Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/50711
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dc.contributor.advisor1Lucas Bleicherpt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1342208759733891pt_BR
dc.contributor.referee1Laila Alves Nahumpt_BR
dc.contributor.referee2Richard Charles Garrattpt_BR
dc.contributor.referee3José Miguel Ortegapt_BR
dc.contributor.referee4José Ribamar dos Santos Ferreira Jrpt_BR
dc.creatorNeli Jose da Fonseca Juniorpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9168400134037419pt_BR
dc.date.accessioned2023-03-07T19:10:47Z-
dc.date.available2023-03-07T19:10:47Z-
dc.date.issued2020-09-30-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/50711-
dc.description.abstractComputational molecular evolution analyses are usually performed by using multiple sequences alignments of homologous sequences, in which sequences likely originated from a common ancestors are aligned in a such way that equivalent amino acids are set in the same column. Conserved residues in a multiple sequence alignment can be extremely enlightening by suggesting positions under evolutionary selection and constraint. Most of the methods proposed to coevolution and specificity determinant sites are focused in finding positions, therefore they may ignore sites that are specific for a subfamily but variable in the whole alignment; or requires prior knowledge about the subject families, such as list of subfamilies or phylogenetic trees. This project presents a network-based methodology, commonly apllied to social and ecological systems, with the goal to identify clusters of functionally related residues. The method was first validated using artificial datasets and then applied to four real protein families: C-type Lysozyme/Alpha-lactoalbumin, HIUase/Transthyretin, Amidases and the class A G protein-coupled receptors. Patterns of specificity determinant sets for many functional subclasses were successfully extracted from all these families. These networks were then used as features for a support vector machine (SVM) that was able to correctly classify even subfamilies without detected specificty determinant residues. This machine was also applied to the orphan GPCRs generating novel hypothesis about these proteins. We developed a web application with the aim of promote and facilitate the studies performed by the methodology proposed in the project, this system is able to generate a series of data visualization and cross-references with external archives. Finally, we created a database for specificity determinant sites including precalculated analysis with datasets extracted from Pfam. This database, despite generating many intuitional and dynamic reports, it also has a REST API allowing programmatically access to its data.pt_BR
dc.description.resumoEstudos de evolução molecular computacional são geralmente conduzidos a partir de alinhamentos múltiplo de sequências homólogas, no qual sequências possivelmente originadas por um ancestral comum são alinhadas de forma que aminoácidos equivalentes ocupem a mesma posição. Padrões de conservação de resíduos em um alinhamento, ou em um subconjunto de suas sequências, podem ser informativos por sugerirem posições sob seleção e restrição evolutiva. A maioria dos métodos propostos para identificação de determinantes de especificidade são focados em posições, logo, acabam ignorando os padrões de determinante para uma subfamília, porém variável no alinhamento como um todo. Além disto, boa parte deles também requerem algum tipo de conhecimento a priori das famílias analisadas, como lista de subfamílias ou árvores filogenéticas. Neste trabalho foi desenvolvido uma metodologia baseado em ciências das redes, com objetivo de identificar grupos de resíduos funcionalmente relacionados. A metodologia foi inicialmente validada a partir de conjunto de dados artificiais e posteriormente aplicada a quatro famílias de proteínas reais. Em todos os casos foram obtidos grupos de resíduos determinantes de especificidade para diversas subclasses funcionais. Estes dados foram posteriormente utilizados como estimadores para uma máquina de suporte de vetores (SVM) que foi capaz de classificar corretamente até mesmo subclasses, a quais nenhum resíduo específico foi identificado. A classificação foi também aplicada às GPCRs órfãs gerando novas hipóteses a respeito das classes funcionais destas sequências. Um sistema web foi desenvolvido com o objetivo de promover e facilitar as analises utilizando as metodologias propostas neste projeto. Além disto, foi desenvolvido um banco de dados de sítios determinantes de especificidades contendo analises previamente calculadas com conjunto de dados obtidos pelo Pfam. Este banco, além de também produzir uma serie de relatórios dinâmicos e intuitivos, possui também uma REST API que permite que estes dados sejam acessados programaticamente.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICASpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Bioinformaticapt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAnalises de coevoluçãopt_BR
dc.subjectBioinformática funcionalpt_BR
dc.subjectCiências das redespt_BR
dc.subjectAprendizagem de máquinapt_BR
dc.subjectEngenharia de softwarept_BR
dc.subject.otherBiologia computacionalpt_BR
dc.subject.otherCoevoluçãopt_BR
dc.subject.otherRedes reguladoras de genept_BR
dc.subject.otherAprendizado de máquinapt_BR
dc.titleModelagem e decomposição de redes de cCoevolução de aminoácidos: aplicações em determinação de especificidade e anotação de proteínaspt_BR
dc.typeTesept_BR
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