Modelos computacionais ajudam a traduzir sítios de mRNA
Autor: Léia Arruda | Publicado: 2013-04-29T19:00:00-03:00




Imagem retirada da internet



Por Léia Arruda



Graduado e Mestre em
Informática pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC-MG),
Laerte Mateus Rodrigues, 25 anos, falou sobre a: “Proposta e avaliação da carga
de trabalho do algoritmo k-means paralelo e distribuído para a predição do
sítio de início de tradução do RNA mensageiro para identificação de proteínas”. Ele explicou que, por meio de
soluções equivalentes e disseminadas pelo método de k-means pode-se balancear
classes no processo de tradução de sítios (região codificadora de um mRNA). Uma
vez que, o algorítimo de k-means possibilita clusterizar (técnica de mineração
de dados que faz agrupamentos automáticos de elementos segundo o grau de
semelhança) informações em um determinado espaço e utilizar propriedades como
forma de discriminar o objeto analisado, desde que essas possam ser mapeadas
para valores numéricos (MACQUEEN, 1967).



Repórter: Qual a maior dificuldade enfrentada pela
Bioinformática para balancear as sequências extraídas das fitas de Ácido
Ribonucleico mensageiro (mRNA)? 

Laerte Mateus: Para a genômica identificar regiões codificadoras em
RNAs mensageiros demanda um longo trabalho, pois em uma fita de RNA há apenas
um único sítio de início de tradução e várias outras regiões que possuem
características semelhantes a este, mas não fazem este papel. Além disso, a
quantidade de informação a ser processada pode alcançar até mesmo meses de
trabalho ininterruptos. Por isso, a utilização de ferramentas computacionais, capazes
de identificar, por modelos de inteligência artificial, possíveis candidatos a
iniciar o sítio de tradução de um genoma desconhecido se faz necessário. Mas esta
ação gera um alto custo computacional. Para contornar este problema, foi
utilizado recursos de computação paralela, o mesmo software sendo capaz de
utilizar os diversos núcleos de processamento que uma máquina possui, junto com
a computação distribuída, o uso de várias máquinas interconectadas por uma rede
de computadores que trocam informações entre si para alcançar um determinado
objetivo, a fim de reduzir o tempo total de computação. 



R: Em quanto tempo esta pesquisa foi desenvolvida e quais os resultados obtidos? 

LM: O projeto foi desenvolvido em um ano e oito meses. O efeito foi o ganho
de desempenho do tempo computacional superior a 20 vezes do tempo sequencial. Ou
seja, o programa rodando em várias máquinas executou 20 vezes mais rápido do
que apenas em uma única máquina. Ele também mostrou que a classificação destas
regiões teve uma melhor precisão em identificar estas regiões do que trabalhos
já conhecidos.



R: Houve uma continuidade de pesquisa e aplicação? 

LM: Há
um grupo de genômica da Universidade
Federal de Ouro Preto (UFOP) que já esta fazendo uso dessa ferramenta. No
último ano, publicamos o trabalho na conferência SMC<!--[if !supportFootnotes]-->[1]<!--[endif]--> e já estamos em processo de publicação no periódico
BMC Bioinformatics<!--[if !supportFootnotes]-->[2]<!--[endif]--> (Minor Revision). Atualmente, temos trabalhado no
uso de algoritmos genéticos para melhorar a identificação destes sítios de
tradução, tornando a classificação ainda mais precisa.



R: Há possibilidade de essas pesquisas
ajudarem na redução de riscos e consequências negativas da distribuição e
proliferação dos vírus? 

LM: Sim, conseguindo fazer análises em larga escala da atividade executada por
computadores é possível simular as possibilidades dos resultados de vacinas,
além de identificar compostos capazes de inibir atividades virais, predição de
mutações virais, entre outros.



R: Qual a aplicação
dessa pesquisa para a sociedade?

LM: A automatização do processo proporciona uma maior velocidade na
identificação e catalogação de genomas ainda desconhecidos. Essas informações são
disponibilizadas em banco de dados de genomas públicos. 
























<!--[if !supportFootnotes]-->



<!--[endif]-->




<!--[if !supportFootnotes]-->[1]<!--[endif]-->&nbsp;&nbsp;&nbsp; http://smc2012.org –
International Conference On Systems, Mans, and Cybernatics;




<!--[if !supportFootnotes]-->[2]<!--[endif]-->&nbsp;&nbsp;&nbsp; http://www.biomedcentral.com/bmcbioinformatics.