Alinhamento múltiplo de genomas e sequências de proteínas com repetições e rearranjos

• Autor(a) principal: Chaves, Laécio Freitas
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-20230727-113328/
• topic: Algoritmos; Bioinformática; Genomas

Neste trabalho, foram abordados o problema de alinhamento de sequências menores, correspon- dentes a genes ou proteínas individuais, como para sequências grandes do tamanho de cromossomos. Assim, uma proposta desse trabalho foi implementar um alinhador de sequências de granularidade variável, chamado de Multigran. Nesse alinhador, implementamos o algoritmo de alinhamento ancorado e baseando em segmentos, para possibilitar o alinhamento de sequências grandes. Apresentamos duas modificações nesse algoritmo: utilização do algoritmo de sequence annealing para manter a consistência entre os segmentos ou âncoras alinhadas e o algoritmo de refinamento dos segmen- tos para evitar que ocorra intersecção ou sobreposição entre os segmentos. Para o alinhamento de sequências com multidomínios, implementamos o algoritmo de alinhamento baseado em repetições e rearranjos. Esse algoritmo é utilizado para alinhar sequências de proteínas com domínios recombinantes, embaralhados ou repetidos. As modificações nesse algoritmo visam manter a consistência dos alinhamentos locais dos domínios e filtrar as partes conservadas do alinhamento. Em particular, implementamos uma versão modificada da técnica de refinamento iterativo discriminativo para melhorar a qualidade dos alinhamentos construídos pelo Multigran. Mostramos que as modificações citadas acima melhoram estatisticamente os resultados dos alinhamentos em relação as técnicas originais. Para evidenciar as melhorias, utilizamos benchmarks para avaliar as ferramentas de alinhamento múltiplo. Finalmente, por nossa ferramenta permitir o alinhamento de sequências com granularidade variável e os erros que podem ser gerados na construção dos alinhamentos, o Multigran foi integrado com uma ferramenta de edição, visualização e análise de alinhamentos de sequências conhecida como Jalview.