Desenvolvimento de um software-livre para simulação em melhoramento genético animal

• Processo: 05/01554-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2005
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2010
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Zootecnia - Genética e Melhoramento dos Animais Domésticos
• Pesquisador responsável: Ricardo da Fonseca
• Beneficiário: Ricardo da Fonseca
• Instituição Sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental de Dracena. Dracena , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adam Taiti Harth Utsunomiya ; Aldrin Vieira Pires ; Giselle Mariano Lessa de Assis ; José Marques Carneiro Júnior ; Michele Porto Pires ; Onofre Jose Piva ; Pedro Paulo Ferreira Brito ; Rafael Keith Ono ; Rodrigo Ibelli Vaz
• Bolsa(s) vinculada(s): 09/16993-3 - Desenvolvimento de um software-livre para simulação de dados aplicada ao melhoramento genético animal, BP.IC; 06/04946-2 - Desenvolvimento de um software livre para simulacao em melhoramento genetico animal., BP.TT
• Assunto(s): Desenvolvimento de software Software livre Simulação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Avaliacao Genetica | C++ | Genetica Quantitativa | Geracao De Dados | Programacao | Avaliação Genética de Animais Domésticos
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_55_79_80.pdf

Resumo

Na área de melhoramento genético animal, devido aos altos custos de montagem e manutenção de experimentos, aos elevados tempos de geração e obtenção de resultados e à complexidade teórica, os softwares de simulação tornaram-se muito importantes. Entretanto, os programas desenvolvidos apresentam limitações: 1) são específicos; 2) apresentam custos de aquisição e/ou utilização; 3) são construídos para um único sistema operacional; 4) são incapazes de manipular grandes quantidades de dados; 5) correção de erros e atualização são lentos e 6) não disponibilizam o código-fonte para modificação e implementação de melhorias por outros programadores. Apesar da importância do desenvolvimento de simuladores na viabilização de experimentos e outras atividades para o estudo do melhoramento animal, são poucas as iniciativas no Brasil de criação e manutenção de uma linha de pesquisa voltada a produção desse e outros softwares relacionados. Sendo assim, experimentos que poderiam ser simulados devem ser executados com elevados custos de montagem e manutenção ou são considerados inviáveis e não são realizados. Para que a comunidade científica possa se beneficiar de todas as vantagens oferecidas pelos simuladores, essas restrições devem ser superadas. Uma alternativa promissora é o desenvolvimento de simuladores sob o modelo software-livre. Assim, os objetivos desse trabalho são: 1) desenvolver um simulador para auxílio à pesquisa em melhoramento genético animal sob o modelo software-livre; 2) iniciar uma linha de pesquisa no Brasil para desenvolvimento de softwares-livres em melhoramento genético animal e 3) criar uma comunidade de pesquisadores que acreditem e compartilhem de valores de trabalho em grupo e de ajuda mútua e ao próximo para desenvolvimento de softwares-livres ligados à produção animal. Serão desenvolvidos simultaneamente o gerador de genomas, o gerador de populações e os métodos simples de seleção para uma ou duas características: seleção individual, seleção de famílias e dentro de famílias, teste de progênie, teste de irmãos, método tandem e métodos dos níveis independentes de eliminação. Nessa etapa, serão implementadas as funções para gerar animais clonados e transgênicos. Em seguida, o índice de seleção será desenvolvido e, após esse, os métodos de predição como BLUP, BLUP com genes identificados e BLUP com marcadores moleculares serão programados. Finalmente, os métodos de estimação de componentes de variância e os métodos que utilizam estatística bayesiana, para estimação de componentes de variância e predição de mérito genético serão codificados. Os resultados obtidos serão analisados pela avaliação de ganhos genéticos preditos e realizados, respostas indiretas, coeficientes de endogamia e gráficos dessas medidas. O software será distribuído gratuitamente para universidades e instituições públicas e permitirá que várias situações, com um ou mais parâmetros modificados, sejam expostas aos alunos para aprendizado da teoria e aplicações práticas. No campo da pesquisa, cenários poderão ser simulados para verificação do desempenho de uma metodologia ou para comparação de duas ou mais metodologias. Pressuposições de métodos poderão ser testadas e resultados preliminares para elaboração de projetos de pesquisa simulados. Além disso, com pequenas alterações no programa, o pesquisador estará apto a rodar situações associadas a problemas específicos, enriquecer a discussão de artigos científicos, esclarecer pontos obscuros e direcionar os trabalhos para um caminho mais provável e/ou promissor. (AU)