Storing the wisdom: chemical concepts and chemoinformatics

The purpose of the paper is to examine the nature of chemical concepts, and the ways in which they are applied in chemoinformatics systems. An account of concepts in philosophy and in the information sciences leads to an analysis of chemical concepts, and their representation. The way in which concepts are applied in systems for information retrieval and for structure–property correlation are reviewed, and some issues noted. Attention is focused on the basic concepts or substance, reaction and property, on the organising concepts of chemical structure, structural similarity, periodicity, and on more specific concepts, including two- and three-dimensional structural patterns, reaction types, and property concepts. It is concluded that chemical concepts, despite (or perhaps because of) their vague and mutable nature, have considerable and continuing value in chemoinformatics, and that an increased formal treatment of concepts may have value in the future

Storing the wisdom: chemical concepts and chemoinformatics

The purpose of the paper is to examine the nature of chemical concepts, and the ways in which they are applied in chemoinformatics systems. An account of concepts in philosophy and in the information sciences leads to an analysis of chemical concepts, and their representation. The way in which concepts are applied in systems for information retrieval and for structure–property correlation are reviewed, and some issues noted. Attention is focused on the basic concepts or substance, reaction and property, on the organising concepts of chemical structure, structural similarity, periodicity, and on more specific concepts, including two- and three-dimensional structural patterns, reaction types, and property concepts. It is concluded that chemical concepts, despite (or perhaps because of) their vague and mutable nature, have considerable and continuing value in chemoinformatics, and that an increased formal treatment of concepts may have value in the future

Desenvolvimento de uma abordagem computacional para a descoberta de compostos-líderes para fármacos anticancerígenos

Atualmente o cancro é uma das principais causas de morte, causando uma crescente demanda para a descoberta de fármacos para o seu tratamento. O objetivo desta dissertação foi a construção de modelos computacionais para auxiliar a descoberta de novos compostos líder anticancerígenos contra o cancro do cólon. Foram realizados dois diferentes estudos da Relação Quantitativa Estrutura Atividade (QSAR), o primeiro intitulado Modelo A, que utilizou conjuntos de descritores estruturais e fingerprints para representar os compostos retirados de várias bases de dados. O segundo, Modelo B, que teve como foco produtos naturais marinhos, utilizando como descritores os valores de desvio químico dos espetros de RMN de protão (1H) e carbono (13C) de amostras de extratos, frações e compostos puros provenientes de actinobactérias isoladas de sedimentos marinhos. O Modelo A contém duas partes: uma de classificação e outra de regressão. Para o modelo de classificação, compostos com valor de IC50 < 10 μM foram considerados ativos, o melhor resultado foi obtido com os descritores moleculares 1D2D. No caso do modelo de regressão, que previu o valor de pIC50 apenas para os compostos ativos, o melhor resultado foi conseguido utilizando os fingerprints PubChem como descritores. Utilizaram-se diferentes técnicas de aprendizagem automática. O melhor modelo obtido foi utilizando a random Forest. Para o Modelo B foi adotada uma estratégia de classificação, tendo o melhor resultado sido obtido com os valores de desvio químico de 1H e 13C com os intervalos de 0,1 e 0,5 ppm, respetivamente. Ao melhor modelo foi submetido um segundo conjunto de teste constituído por cinco compostos puros isolados de duas espécies diferentes de actinobactérias e cuja atividade ainda não tinha sido avaliada. A estrutura química destes cinco compostos ainda não foi elucidada. Contudo, demonstraram pertencer à mesma família de macrólidos. Destes cinco compostos puros, dois foram previstos como inativos e três como ativos. Não foi obtido experimentalmente valores de IC50 para qualquer dos compostos, mas, com a concentração de 125 μg/mL, os dois compostos com maior probabilidade de serem ativos apresentaram alguma atividade