Desenvolvimento de software para a detecção de grupos de genes homólogos sob evidência de seleção positiva.

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um software para a busca por grupos de genes homólogos sob evidência de seleção positiva. Nesse trabalho, desenvolveu-se um software em perl para integrar diversos softwares de terceiros capazes de realizar as tarefas individuais para a detecção de genes sob evidência de seleção positiva, conforme resumido na Figura 1

POTION: um software paralelizado para a detecção de grupos de genes homólogos sob evidência de seleção positiva em escala genômica.

O presente trabalho descreve o desenvolvimento do software POTION (POsitive selecTION) para a busca por grupos de genes homólogos sob evidência de seleção positiva

Detecção e análise bioinformática de genes sob evidência de seleção positiva em genomas de parasitos.

A relação ecológica de parasitismo é uma constante corrida armamentista entre os organismos parasitas e seus hospedeiros. A infecção por parasitas diminui a aptidão evolutiva dos hospedeiros e, conseqüentemente, mecanismos anti-parasitismo são positivamente selecionados continuamente dentre o conjunto de genes que compõem o genoma do organismo hospedeiro. Entretanto, a seleção positiva de mecanismos anti-parasitismo por parte dos hospedeiros impõe novas pressões seletivas aos organismos parasitas. Dessa maneira, genes de parasitas que permitam o escape dos mecanismos anti-parasitismo do hospedeiro aumentam a aptidão evolutiva do organismo parasita, sendo também selecionados positivamente. Esse fenômeno acaba por causar uma espiral de eventos coevolutivos ao longo do tempo em ambos os genomas no que se refere aos genes envolvidos na relação molecular parasito-hospedeiro. Genes evoluindo sob esse tipo de pressão seletiva no sistema parasita-hospedeiro muitas vezes apresentam uma freqüência de mutações não-sinônimas e sinônimas mais elevada do que a da vasta maioria dos outros genes destes genomas, fenômeno este denominado seleção positiva. Assim, dentre todos os genes observados no genoma de hospedeiros e parasitas, genes sob evidência de seleção positiva são ótimos candidatos a genes envolvidos no relação ecológica de parasitismo. Entretanto, o software existente para o cálculo de seleção positiva é computacionalmente custoso, tornando proibitivo a busca por seleção positiva em escala genômica. Nesse cenário, o presente trabalho descreve um software que faz uso de paralelização para permitir a busca por seleção positiva em escala genômica em tempo exequível.CIIC 2012. No 12612

A computational scheme to evaluate Hamaker constants of molecules with practical size and anisotropy

We propose a computational scheme to evaluate Hamaker constants, $A$, of molecules with practical sizes and anisotropies. Upon the increasing feasibility of diffusion Monte Carlo (DMC) methods to evaluate binding curves for such molecules to extract the constants, we discussed how to treat the averaging over anisotropy and how to correct the bias due to the non-additivity. We have developed a computational procedure for dealing with the anisotropy and reducing statistical errors and biases in DMC valuations, based on possible validations on predicted $A$. We applied the scheme to cyclohexasilane molecule, Si$_6$H$_{12}$, used in 'printed electronics' fabrications, getting $A \sim 105 \pm 2$ [zJ], being in plausible range supported even by other possible extrapolations. The scheme provided here would open a way to use handy {\it ab initio} evaluations to predict wettabilities as in the form of materials informatics over broader molecules.Comment: The manuscript was revised according to review comment

POTION: an end-to-end pipeline for positive Darwinian selection detection in genome-scale data through phylogenetic comparison of protein-coding genes.

We present POTION, an open source, modular and end-to-end software for genome-scale detection of positive Darwinian selection in groups of homologous coding sequences. Our software represents a key step towards genome-scale, automated detection of positive selection, from predicted coding sequences and their homology relationships to high-quality groups of positively selected genes.X-meeting 2015

Failure of Conventional Density Functionals for the Prediction of Molecular Crystal Polymorphism: A Quantum Monte Carlo Study

We have applied the diffusion Monte Carlo method, for the first time, to an organic molecular crystal (para-diiodobenzene) in order to determine the relative stability of its two well-known polymorphs. The DMC result predicts that the α phase is more stable than the β phase at zero temperature, in agreement with experiment. In comparison, we evaluated four commonly used local, semilocal, and hybrid density functionals, including an empirical correction to include the effects of dispersion. We conclude that while density functional theory may provide the most practical method for estimating the effects of electron correlation, conventional functionals which do not accurately describe noncovalent interactions may not be considered reliable for determining highly accurate energies in such systems.Chemistry and Chemical Biolog

Locality Error Free Effective Core Potentials for 3d Transition Metal Elements Developed for the Diffusion Monte Carlo Method

Pseudopotential locality errors have hampered the applications of the diffusion Monte Carlo (DMC) method in materials containing transition metals, in particular oxides. We have developed locality error free effective core potentials, pseudo-Hamiltonians, for transition metals ranging from Cr to Zn. We have modified a procedure published by some of us in [M.C. Bennett et al, JCTC 18 (2022)]. We carefully optimized our pseudo-Hamiltonians and achieved transferability errors comparable to the best semilocal pseudopotentials used with DMC but without incurring in locality errors. Our pseudo-Hamiltonian set (named OPH23) bears the potential to significantly improve the accuracy of many-body-first-principles calculations in fundamental science research of complex materials involving transition metals