ConsensusGraph: Avaliando a Estabilidade de Redes Gênicas

• Processo: 15/20897-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Imunologia - Imunogenética
• Pesquisador responsável: Helder Takashi Imoto Nakaya
• Beneficiário: Pedro de Sá Tavares Russo
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia computacional Grafos Biologia de sistemas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | biologia de sistemas | grafos | Imunologia | Redes Gênicas | Bioinformática

Resumo

Metodologias de estudo derivados da Biologia de Sistemas proporcionam um olhar holístico sobre os processos biológicos, integrando os diversos componentes moleculares intracelulares através de redes altamente complexas. Analisando estas redes, é possível criar modelos matemáticos e computacionais que auxiliam a compreensão dos mecanismos moleculares acionados por diferentes estímulos ou perturbações. Além disso, modelagem preditiva pode ser utilizada para revelar assinaturas gênicas associadas a respostas sistêmicas como prognóstico de doenças e imunização induzida por vacinas. No entanto, além da natureza estocástica dos processos biológicos, e o ruído associado a tecnologias de high-throughput, redes gênicas são altamente dinâmicas e sensíveis a mudanças nas condições experimentais. Assim, estudos utilizando as mesmas perturbações e com configurações e condições similares produzirão redes distintas entre si. Neste projeto, desenvolveremos uma ferramenta denominada ConsensusGraph, a qual determinará uma rede consenso entre estudos independentes utilizando perturbações similares. Nosso grupo já está testando e refinando algoritmos que geram redes de co-expressão gênica, identificam grafos comuns entre redes e efetuam anotação funcional de módulos gênicos. A fim de validar a ferramenta, aplicaremos o ConsensusGraph a 12 estudos de HIV a fim de encontrar genes diferencialmente expressos nos módulos consenso encontrados. Todo o código está sendo escrito em R e será disponibilizado livremente à comunidade.

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)

RUSSO, PEDRO S. T.; FERREIRA, GUSTAVO R.; CARDOZO, LUCAS E.; BUERGER, MATHEUS C.; ARIAS-CARRASCO, RAUL; MARUYAMA, SANDRA R.; HIRATA, THIAGO D. C.; LIMA, DIOGENES S.; PASSOS, FERNANDO M.; FUKUTANI, KIYOSHI F.; et al. CEMiTool: a Bioconductor package for performing comprehensive modular co-expression analyses. BMC Bioinformatics, v. 19, FEB 20 2018. (15/25825-8, 13/08216-2, 12/19278-6, 14/19323-7, 14/24162-2, 17/05762-7, 15/20897-0)