Análise de variabilidade genômica do HIV-1 usando entropia informacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Elidamar Nunes de [UNIFESP]
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
Texto Completo: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=3749008
http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47068
Resumo: Introduction: The increase of genetic data in recent years led efforts in the use and interpretation methods and techniques of engineering. These areas include methods of information theory, communications signals, and various statistical methods. AIDS is a pandemic that poses a serious public health problem and the variability caused by selective pressure, the use of antiretroviral drugs or the immune system, has been studied. This thesis discusses the importance of the methods of information theory, the analysis of variability patterns of HIV-1 and shows results of two independent manuscripts. Manuscript 1: Objectives: To quantify the temporal evolution and informational entropy of the HIV-1 envelope genome, as well as genomic distance in an epidemiological cluster. Methods: temporal quantitative analysis of HIV-1 envelope entropy of a cluster linked epidemiologically. Variables related to variability were considered in each residue of the genomic region C2V3C3 env HIV-1 gene, and the entropy metric slinding window. Results: the envelope evolves independent of viral origin. Conclusions: The informational entropy of the HIV-1 envelope genome is time dependent, showing selective pressure in the genome influenced by the immune system. Manuscript 2: Objectives: To quantify the variability of protease and reverse transcriptase of HIV-1 and investigate the correlation between entropy, viral load, CD4 + and the amount of antiretroviral therapy (ART) in patients on treatment failure. Methods: We analyzed the relationship informational entropy of protease and reverse transcriptase of HIV-1, according to the amount of resistance and therapeutic exposures mutations to antiretroviral drugs, CD4 + cell count and viral load in patients who have failed therapy antiretroviral. The variables considered were informational entropy residue correlation between CD4 + T lymphocytes count, viral load and entropy, relative to the amount of therapeutic exposures, resistance mutations and entropy. Results: The amount of antiretroviral therapy is to score the number of resistance mutations. There is an inverse correlation between the amount of CD4 + T cells, and genomic viral load entropy in HIV-1 patients resistant to the antiretroviral. The resistance to antiretroviral therapy is proportional to the administered therapeutic class. Conclusions: The amount of antiretroviral therapy is to score the number of resistance mutations, which is directly related to the amount of genomic informational entropy of HIV-1. Using the methods of information theory is useful in the analysis of variability and evolution of HIV-1.
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Manuscript 1: Objectives: To quantify the temporal evolution and informational entropy of the HIV-1 envelope genome, as well as genomic distance in an epidemiological cluster. Methods: temporal quantitative analysis of HIV-1 envelope entropy of a cluster linked epidemiologically. Variables related to variability were considered in each residue of the genomic region C2V3C3 env HIV-1 gene, and the entropy metric slinding window. Results: the envelope evolves independent of viral origin. Conclusions: The informational entropy of the HIV-1 envelope genome is time dependent, showing selective pressure in the genome influenced by the immune system. Manuscript 2: Objectives: To quantify the variability of protease and reverse transcriptase of HIV-1 and investigate the correlation between entropy, viral load, CD4 + and the amount of antiretroviral therapy (ART) in patients on treatment failure. Methods: We analyzed the relationship informational entropy of protease and reverse transcriptase of HIV-1, according to the amount of resistance and therapeutic exposures mutations to antiretroviral drugs, CD4 + cell count and viral load in patients who have failed therapy antiretroviral. The variables considered were informational entropy residue correlation between CD4 + T lymphocytes count, viral load and entropy, relative to the amount of therapeutic exposures, resistance mutations and entropy. Results: The amount of antiretroviral therapy is to score the number of resistance mutations. There is an inverse correlation between the amount of CD4 + T cells, and genomic viral load entropy in HIV-1 patients resistant to the antiretroviral. The resistance to antiretroviral therapy is proportional to the administered therapeutic class. Conclusions: The amount of antiretroviral therapy is to score the number of resistance mutations, which is directly related to the amount of genomic informational entropy of HIV-1. Using the methods of information theory is useful in the analysis of variability and evolution of HIV-1.Introdução: O aumento de dados genéticos durante os últimos anos induziu esforços no uso e na interpretação de métodos e técnicas da área de engenharia. Estas áreas abrangem métodos da teoria da informação, comunicação de sinais, e vários outros métodos estatísticos. A aids é uma pandemia que representa um grave problema de saúde pública e a variabilidade ocasionada pela pressão seletiva, pelo uso de antirretrovirais ou sistema imune, tem sido objeto de estudos. Esta Tese discute a importância dos métodos da teoria da informação, na análise de padrões de variabilidade do HIV-1 e mostra resultados de 2 investigações independentes. Investigação 1: Objetivos: Quantificar a evolução temporal e entropia informacional do genoma envelope do HIV-1, assim como a distância genômica em um cluster epidemiológico. Casuística e Métodos: Analise quantitativa temporal da entropia do envelope HIV-1 de um cluster ligado epidemiologicamente. Foram consideradas variáveis referentes à variabilidade em cada resíduo da região genômica C2V3C3 do gene env HIV-1, e a entropia pela métrica de slinding window. Resultados: o envelope evolui independente da origem viral. Conclusões: A entropia informacional do genoma envelope HIV-1 é tempo dependente, mostrando a pressão seletiva no genoma influenciada pelo sistema imunológico. Investigação 2: Objetivos: Quantificar a variabilidade da protease e transcriptase reversa do HIV-1 e investigar a correlação existente entre entropia, carga viral, CD4+ e a quantidade de Terapia antirretroviral (TARV) em pacientes sob falha terapêutica. Casuística e Métodos: Foram analisadas a relação entropia informacional da protease e da transcriptase reversa do HIV-1, segundo a quantidade de mutações de resistência e de exposições terapêuticas aos antirretrovirais, contagem de células CD4+ e de carga viral, em pacientes que falharam à terapia antirretroviral. As variáveis consideradas foram entropia informacional por resíduo, correlação entre contagem de Linfócitos TCD4+, carga viral e entropia, relação com a quantidade de exposições terapêuticas, mutações de resistência e entropia. Resultados: a quantidade de terapia antirretroviral é marcador para o número de mutações de resistência. Existe uma correlação inversa entre quantidade de células TCD4+, carga viral e entropia genômica no HIV-1 de pacientes resistentes aos antirretrovirais. A resistência à terapia antirretroviral é proporcional à classe terapêutica administrada. Conclusões: A quantidade de tratamento antirretroviral é marcador para o número de mutações de resistência, que está diretamente relacionado com a quantidade de entropia informacional genômica do HIV-1. O uso de métodos da teoria da informação é útil na análise de variabilidade e evolução do HIV-1.Dados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2013 a 2016)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior: CAPESCAPES: 1142283Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Diaz, Ricardo Sobhie [UNIFESP]http://lattes.cnpq.br/0846508761438062http://lattes.cnpq.br/1167117915927436Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Carvalho, Elidamar Nunes de [UNIFESP]2018-07-27T15:51:18Z2018-07-27T15:51:18Z2016-07-21info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion82 f.application/pdfhttps://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=3749008CARVALHO, Elidamar Nunes de. Análise de variabilidade genômica do HIV-1 usando entropia informacional. 2016. 82 f. Tese (Doutorado em Infectologia) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2016.2016-0466.pdfhttp://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47068porSão Pauloinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESP2024-08-01T13:32:19Zoai:repositorio.unifesp.br/:11600/47068Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestbiblioteca.csp@unifesp.bropendoar:34652024-08-01T13:32:19Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false
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