Abordagem computacional para detecção e análise de polimorfismos de nucleotídeo único em genomas bacterianos

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Lima, Nicholas Costa Barroso
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Laboratório Nacional de Computação Científica; Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos; Br; LNCC; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Bioinformática; Bioinformatics; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
• Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/153

Polimorfismos de Unico Nucleotídeo, SNP, são freqüentes e podem ser responsáveis por diferentes fenótipos. A atenção em torno deste tipo de polimorfismo se intensificou quando se descobriu, através do projeto de seqüenciamento do genoma humano, que eram responsáveis pela maior parte da variabilidade genética (90%) entre genomas humanos completos comparados. Com isso apresentando uma freqüência de ocorrência de 1 SNP em intervalos de 1.000-2.000pb. Recentemente vários estudos se concentraram na detecção desse tipo de polimorfismo em genomas bacterianos para uso em tipagem de estirpes e reconstrução de filogenia, por exemplo. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia de detecção e filtragem de SNPs para genomas bacterianos visando a análise da prevalência desse tipo de polimorfismo. A metodologia envolve o uso de algoritmos de alinhamento de seqüência e filtros desenvolvidos na linguagem de programação PERL para a detecção e filtragem de SNPs com a finalidade de se obter um conjunto final confiável. A ocorrência de SNPs se encaixa no conceito de distribuição de probabilidade de Poisson por serem eventos que ocorrem em um intervalo, nesse caso, seqüência codificantes. Dentro deste contexto, também foi calculada a freqüência esperada de SNPs para cada caso estudado usando uma distribuição de probabilidade de Poisson. Microrganismos que apresentem SNPs em uma freqüência acima da esperada podem estar sujeitos a pressões seletivas diferenciadas. A metodologia foi testada e avaliada para genomas em cinco gêneros da família Enterobacteriaceae (Enterobacter, Escherichia, Salmonella, Shigella e Yersinia) e utilizada no caso específico da bactéria Klebsiella pneumoniae str. Kp13, causadora de infecção nosocomial isolada no Brasil. A metodologia se provou capaz de detectar e filtrar SNPs em diferentes espécies da família Enterobacteriaceae em concordância com dados já publicados. Para as 4 estirpes de Klebsiella pneumoniae foi observada a ocorrência desse tipo de polimorfismo entre as estirpes comparadas. Desta maneira, seqüências codificantes com um número de SNPs maior que a freqüência esperada, obtida com a Distribuição de Probabilidade de Poisson, foram investigadas para averiguação da sua possível associação com o estilo de vida bacteriano.