Reconstrução e análise de redes biológicas envolvidas com a resposta a privação de nitrogênio em microalgas

• Processo: 21/01871-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Flavia Vischi Winck
• Beneficiário: Aline Cristina de Camargo
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/06601-4 - Análise integrativa de sistemas para o estudo de redes de regulação da expressão gênica relacionadas à produção de biomassa em microalgas, AP.BIOEN.JP
• Assunto(s): Biologia computacional Moléculas bioativas Causalidade Nitrogênio Microalgas Proteômica Transcriptômica Modelos Análise de séries temporais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: causalidade | Computacional | Interação | modelos | Omicas | relação | Bioinformática

Resumo

As diferentes respostas celulares das microalgas, que mesmo ainda pouco conhecidas a nível molecular, são dependentes de estímulos internos e externos aos quais as células estão constantemente expostas. Como as células respondem a estes estímulos determinará o destino de uma série de biomoléculas celulares, na direção de seu acúmulo ou de sua degradação. Com o estudo de respostas celulares com base no uso de plataformas ômicas, tais como a proteômica, transcriptômica e metabolômica é possível desvendarmos componentes de redes biológicas (Davidson, 2009) envolvidas com a capacidade celular de acúmulo de biomassa (Mettler, et al., 2014) ou de outros compostos de alto valor agregado (Aucoin, et al., 2016). Nesta proposta, dados gerados utilizando-se as plataformas "ômicas" (e.g., proteômica, transcriptômica) serão utilizados para a reconstrução de redes biológicas (Ma, et al., 2014), incluindo redes de regulação da expressão gênica (Lucas, et al., 2011). Principalmente, dados de experimentos realizados em séries temporais já disponíveis e gerados por nosso grupo de pesquisa em estudos de respostas celulares a privação de Nitrogênio serão utilizados para investigação de redes biológicas afetadas. Ferramentas computacionais disponíveis serão testadas, implementadas e modificadas para o aperfeiçoar análises integrativas de dados proteômicos em séries temporais.Não existe ainda nenhuma estratégia metodológica definitiva para este tipo de análise (Ma, et al., 2014). Dessa forma, o desenvolvimento de métodos e ferramentas computacionais para implementação dessas análises é desejável, além do uso de ferramentas já conhecidas. Por isso, o desenvolvimento de novas ferramentas ou a modificação de ferramentas existentes será fomentado para permitir a identificação e análises de padrões conservados ou relações causais entre as proteínas identificadas nos perfis de dados proteômicos. As ferramentas desenvolvidas poderão contribuir para desvendar sub-redes biológicas relacionadas com o fenômeno de acúmulo de lipídios e biomassa em microalgas.