genômica comparativa e algorítmos de clusterização para ... - UFMG

Mateus Edson de Oliveira Carvalho
mateusc@dcc.ufmg.br
Orientador: Pr. Marcos Augusto dos Santos
Co-Orientador: Lorena Rivarola Duarte

• Chamamos de FILOGENIA as hipóteses de relações
evolutivas de um grupo de organismos
• GENOMA é toda a informação hereditária codificada no
DNA de um organismo
• Devido a grande quantidade de informação contida em
genomas, é comum se utilizar abordagens computacionais
para automatizar o estudo genomico

•Desenvolvemos um algorítmo de clusterização que
realizou com sucesso a filogenia de grupos de organismos

• Analisamos os aminoácidos presentes nas
proteínas dos genomas das plantas e bactérias
• Proteoma Completo
• Ambiente escolhido: MATLAB

Resultados
obtidos
através da
aplicação do
algoritmo de
clusterização
para
bactérias.

Resultados
obtidos
através da
aplicação do
algoritmo de
clusterização
para
bactérias.

• DOIS SÃO OS OBJETIVOS PRINCIPAIS
• Revisão bibliográfica detalhada
• Análise de estudos similares ao nosso e comparação dos
métodos e entradas utilizadas
• Aplicação do nosso algoritmo em entrada selecionadas:
• Análise dos resultados com
Proteomas Completos x Proteomas Incompletos

B.R.G.M Couto (2007) utilizou duas bases de dados
para a análise proteíca utilizando SVD:
• Uma com 832 proteínas presentes em 13 famílias
de genes mitocondriais
• Outra composta por 1000 sequências de 9
diferentes tipos de proteínas armazenas do
sistema GenBank

• (FITZPATRICK et al., 2006) realizou uma aplicação com
42 tipos de fungos dos Filos Ascomycota, Basidiomycota e
Zugomycota.
• O trabalho (FITZPATRICK et al., 2006) foi bem detalhado
e descrito, o que nos levou a utilizar de sua entrada para
nosso método

Visualização
em
2 dimensões

Visualização
em
3 dimensões

• Foram utilizados 8 outliers para esse estudo
• Percebemos que 7 desses foram colocados no mesmo
grupo:
Mesmo Cluster Cluster Distinto
Ccine Umay
CneoB Lthermo
CneoJ Sjapo
Lbico
Mglobo
Mperni
Pplacen

• Proteoma Completo x Seleção de partes do Proteoma
• Grupo das Bactérias
• 50 % do proteoma completo
• 25 % do proteoma completo
• 10 % do proteoma completo

# de Clusters # de mudanças entre
espécies
PROTEOMA COMPLETO 3 ou 4 -
50% DO PROTEOMA 3 3
25 % DO PROTEOMA 3 5

[FIT 06] FITZPATRICK, D. A. et al. A fungal phylogeny based on 42
complete genomes derived from supertree and combined gene
analysis. BMC Evolutionary Biology, [S.l.], v.6, n.99, 2006.
[JON 04] JONES, N. C.; PEVZNER, P. A. An introduction to
bioinformatics algorithms. Massachusetts. Institute of Technology,
2004.
[LOB 09] LOBO, F. P. et al. Virus-host coevolution: Common patterns
of nucleotide motif usage in flaviviridae and their hosts. PLoS ONE,
[S.l.], v.4, n.7, 2009.
[STU 03] STUART, G. W.; BERRY, M. W. A comprehensive whole
genome bacterial phylogeny usingcorrelated peptide motifs defined
in a high dimensional vector space. Journal of Bioinformatics and
Computational Biology, [S.l.], v.4, 2003.