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Função de avaliação dinâmica em algoritmos genéticos aplicados na predição de estruturas tridimensionais de proteínas

Processo: 09/12931-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2010
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
Pesquisador responsável:Renato Tinós
Beneficiário:Luis Henrique Uchida Ishivatari
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Inteligência artificial   Biologia computacional   Proteínas   Algoritmos genéticos   Computação evolutiva

Resumo

O problema da determinação da estrutura tridimensional de proteínas através de computadores pode ser visto como um problema complexo de otimização, na qual dada uma seqüência de aminoácidos, deve-se determinar qual é a estrutura da proteína dentre as muitas estruturas possíveis. Alguns pesquisadores têm proposto estratégias baseadas em Computação Evolutiva para a determinação de estruturas tridimensionais de proteínas. No entanto, este é um problema extremamente complexo devido ao grande número de ótimos locais presentes no espaço de busca e, principalmente, à dificuldade de encontrar uma função da energia livre da estrutura da proteína, a ser minimizada durante o processo de otimização, que seja interessante para uma ampla gama de proteínas. Geralmente, utilizam-se funções de energia baseadas em campos de força com diferentes termos de energia, sendo que os parâmetros destes termos são ajustados a priori e se mantém estáticos durante o processo de otimização realizado pelo Algoritmo Evolutivo. Neste trabalho, propõe-se que os parâmetros dos termos do campo de força utilizado sejam modificados durante o processo de otimização realizado por Algoritmos Genéticos (AGs), sendo aumentados e diminuídos, por exemplo, de acordo com a sua influência na formação de estruturas secundárias e no ajuste fino da estrutura. Como a função de avaliação será modificada durante o processo de otimização, a predição de estruturas de proteínas torna-se assim um problema de otimização dinâmica, sendo que o uso de AGs específicos para tais problemas, como o AG com hipermutação e os AGs com imigrantes aleatórios padrão e auto-organizado, deverão ser investigados.