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Código matemático de geração e decodificação de sequências de DNA e proteínas: utilização na identificação de ligantes e receptores

Processo: 08/04992-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa de Apoio à Propriedade Intelectual (PAPI/Nuplitec)
Vigência: 01 de novembro de 2008 - 31 de outubro de 2011
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Márcio de Castro Silva Filho
Beneficiário:Márcio de Castro Silva Filho
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Assunto(s):Teoria da comunicação  Desenho de drogas  Análise de sequência de DNA  Ligantes  Patentes 

Resumo

As sequências de direcionamento têm um papel fundamental na localização subcelular das proteínas nos organismos eucariotos, notadamente no transporte para as mitocôndrias, cloroplastos e retículo endoplasmático. Nestes casos, estas sequências ou "unidades funcionais" asseguram a correta distribuição das proteínas aos respectivos destinos via uma complexa rede de interação com fatores citossólicos e receptores específicos localizados nas membranas das organelas. Nosso grupo tem caracterizado diversas sequências de direcionamento e identificados os determinantes responsáveis pela correta distribuição das proteínas em seus compartimentos subcelulares. Neste novo trabalho procedeu-se um estudo nos quais Códigos Matemáticos utilizados na Teoria de Comunicação foram empregados no estudo do fluxo da informação nas células: DNA, RNA, Proteínas e sua localização subcelular. Como ambas situações (Teoria de Comunicação e Fluxo da Informação Biológica) envolvem transporte de informação, acreditamos ser possível encontrar polinômios capazes de descrever os dois processos. Os resultados obtidos mostram que é possível reproduzir matematicamente dez sequências de direcionamento através de um código corretor de erros. Mostramos que certas sequências de direcionamento podem ser identificadas através de uma estrutura algébrica de anel e de um correspondente polinômio primitivo. Como consequência, o polinômio gerador do código é especificado. Esse polinômio satisfaz a propriedade de dividir o polinômio xn-1 (n-ésima raiz da unidade), identificando assim, a característica de ciclicidade na formação destas sequências, contrariando a possível hipótese de que as sequências de direcionamento sejam geradas aleatoriamente. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio::
A estrutura matemática do DNA 
Equações da vida 

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LESKOW, LUCILA A.; PALAZZO, JR., REGINALDO. A new method of coding geodesics on surfaces whose fundamental regions consist of the union of elementary triangles derived from the Farey series. COMPUTATIONAL & APPLIED MATHEMATICS, v. 36, n. 1, p. 301-339, MAR 2017. Citações Web of Science: 0.
BRANDAO, MARCELO M.; SPOLADORE, LARISSA; FARIA, LUZINETE C. B.; ROCHA, ANDREA S. L.; SILVA-FILHO, MARCIO C.; PALAZZO, JR., REGINALDO. Ancient DNA sequence revealed by error-correcting codes. SCIENTIFIC REPORTS, v. 5, JUL 10 2015. Citações Web of Science: 2.
FARIA, L. C. B.; ROCHA, A. S. L.; PALAZZO, JR., R. Transmission of intra-cellular genetic information: A system proposal. Journal of Theoretical Biology, v. 358, p. 208-231, OCT 7 2014. Citações Web of Science: 3.

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