Método para reconstrução in silico de redes metabólicas de fungos : um estudo de caso para o Paracoccidioides lutzii

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2014.Os fungos produzem uma variedade de metabólitos com aplicações na indústria e na medicina, ao mesmo tempo que podem ser patógenos humanos. O Paracoccidioides lutzii é um fungo dimórfico causador da paracoccidioidomicose (PCM), uma micose sistêmica autóctone da América Latina, onde cerca de 10 milhões de pessoas estão infectadas, inclusive no Brasil, o qual contribui com cerca de 80% dos casos, afetando principalmente indivíduos em áreas rurais. Neste trabalho, foi criado um método para identificar e organizar vias de metabolismo em fungos, com ênfase no metabolismo secundário. Para validar o método, foi realizado um estudo de caso para o fungo P. lutzii, cujos resultados obtidos identificaram 2.087 reações enzimáticas, 1.437 enzimas, 1.464 compostos e 335 vias metabólicas. As vias de metabolismo secundário representaram cerca de 4,5% do total de vias identificadas no P. lutzii. O método criado pode ser aplicado à reconstrução in silico de redes metabólicas de outros fungos. ________________________________________________________________________________ ABSTRACTFungi produce various metabolites with applications in industry and medicine, furthermore, can be human pathogens. Paracoccidioides lutzii is a dimorphic fungus that causes paracoccidioidomycosis (PCM), a systemic mycosis in Latin America affecting approximately 10 million people, including Brazil, which contributes about 80% of cases, usually affecting individuals in rural areas. In this work, we create a method to identify and organize metabolic pathways in fungi, with emphasis on secondary metabolism. To validate this method, a case study was performed for the fungus P. lutzii. The results identified 2,087 enzymatic reactions, 1,437 enzymes, 1,464 compounds and 335 metabolic pathways. The secondary metabolism pathways represented around 4.5% of pathways identified in the P. lutzii. The method created can be applied to the in silico reconstruction of metabolic networks of other fungi

Reconstrução in silico da rede metabólica de sesquiterpenos da Copaifera multijuga Hayne

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018.Comumente chamada de “copaíba”, a Copaifera multijuga Hayne (CmH) é uma planta do gênero Copaifera (Leguminosae-Caesalpinoideae) que ocorre na Amazônia brasileira. Extraído do tronco das árvores, o óleo-resina de Copaifera spp. é amplamente utilizado por povos indígenas da região amazônica na medicina popular e tem alto potencial associado a aplicações biotecnológicas como agente antimicrobiano, anti-inflamatório, antitumoral, antinociceptivo, antileishmanial e cicatrizante. O óleo-resina de Copaifera spp. é composto por ácidos resinosos e compostos voláteis, principalmente sesquiterpenos e diterpenos Neste trabalho, sesquiterpenos do óleo-resina da CmH, cenários biológicos para sua biossíntese e seus mecanismos químicos foram coletados de vários estudos. Com base nessa coleta de dados, em dados de um transcritoma da CmH e em métodos e ferramentas computacionais, foi reconstruída in silico uma rede metabólica de sesquiterpenos de Copaifera multijuga Hayne (CmH). Esta rede metabólica é uma compilação de reações enzimáticas cobrindo mecanismos de ciclização, compostos preditos e cenários biológicos para a biossíntese. Os resultados foram convenientemente armazenados em um banco de dados em grafos projetado especificamente para esta finalidade, tornando-se localizáveis, acessíveis, interoperáveis e reutilizáveis. O workflow utilizado para a reconstrução in silico funciona para múltiplos organismos, bem como pode ser adaptado para diferentes tipos de mecanismos químicos alterando o conjunto de regras de gramática de grafos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF).Ordinarily named “copaiba”, the Copaifera multijuga Hayne (CmH) is a plant of Copaifera genus (Leguminosae-Caesalpinoideae) occurring in the Brazilian Amazon. Exuded from the trunk of trees, the oil-resin of Copaifera spp. is widely used by indigenous people from the Amazon region for healing and in folk medicine, and it has high associated potential biotechnological applications, such as antimicrobial, anti-inflammatory, antitumor, antinociceptive, antileishmanial and healing. The oil-resin of Copaifera spp. is composed of resinous acids and volatile compounds, mainly sesquiterpenes and diterpenes In this study, a range of CmH oil-resin sesquiterpenes, biological scenarios for their biosynthesis, and its chemical mechanisms were collected from several studies. Based on this data collection, on CmH transcriptome data, and on computational methods and tools, an in silico sesquiterpene metabolic network of Copaifera multijuga Hayne (CmH) was reconstructed. The resulting sesquiterpene metabolic network of CmH is a compilation of reactions covering cyclization mechanisms, predicted compounds, and biological scenarios for the biosynthesis. These results were suitably stored in a graph database designed for it, and they became findable, accessible, interoperable, and reusable. The workflow for the in silico reconstruction can be used for multiple organisms as well as graph grammar rules can be added or removed to achieve different types of chemical mechanisms

Desenvolvimento de plataforma web para análise e integração de dados proteômicos

Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, 2011.O conhecimento da sequência completa de todos os genes proporcionado pelo projetogenoma foi um grande avanço para o estudo dos seres vivos. O proteoma, conjunto deproteínas expressas numa célula ou tecido, vai além do genoma pois o processo é bemmais dinâmico, não sendo possível determinar, apenas com o genoma, que proteínasserão expressas num dado momento sob uma determinada condição. A proteômica estárelacionada à necessidade investigar o controle da expressão gênica e seus impactos nometabolismo celular. As proteínas são as biomoléculas mais abundantes e ocorrem emgrande diversidade, podendo agir como enzimas, anticorpos, hormônios, componentesestruturais e receptores celulares. Devido a essa diversidade de possibilidades, asproteínas exercem papel fundamental em quase todos os fenômenos biológicos, comoprodução de energia, defesa imunológica, contração muscular, atividade neuroquímica ereprodução. Durante as pesquisas de proteômica, um grande desafio é a rastreabilidadedos dados referentes à pesquisa e sua análise. O PIAS(Proteomics Analysis andIntegration Software) proporciona essa organização através de um sistema web, combanco de dados relacional e algoritmos de análise e integração dos dados proteômicos eoutras informações periféricas

Uso do ORCID como indicador persistente na construção do banco de dados de produção acadêmica da Fundação Oswaldo Cruz

Apresentação realizada na sessão "Pecha Kucha I" da 14ª Conferência Lusófona de Ciência Aberta, Natal Brasil, de 18 a 21 de setembro de 2023

Insights into the microRNA landscape of Rhodnius prolixus, a vector of Chagas disease

Abstract The growing interest in microRNAs (miRNAs) over recent years has led to their characterization in numerous organisms. However, there is currently a lack of data available on miRNAs from triatomine bugs (Reduviidae: Triatominae), which are the vectors of the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, the causative agent of Chagas disease. A comprehensive understanding of the molecular biology of vectors provides new insights into insect-host interactions and insect control approaches, which are key methods to prevent disease incidence in endemic areas. In this work, we describe the miRNome profiles from gut, hemolymph, and salivary gland tissues of the Rhodnius prolixus triatomine. Small RNA sequencing data revealed abundant expression of miRNAs, along with tRNA- and rRNA-derived fragments. Fifty-two mature miRNAs, previously reported in Ecdysozoa, were identified, including 39 ubiquitously expressed in the three tissues. Additionally, 112, 73, and 78 novel miRNAs were predicted in the gut, hemolymph, and salivary glands, respectively. In silico prediction showed that the top eight most highly expressed miRNAs from salivary glands potentially target human blood-expressed genes, suggesting that R. prolixus may modulate the host’s gene expression at the bite site. This study provides the first characterization of miRNAs in a Triatominae species, shedding light on the role of these crucial regulatory molecules

An integrative sialomic analysis reveals molecules from Triatoma sordida (Hemiptera: Reduviidae)

Triatomines have evolved salivary glands that produce versatile molecules with various biological functions, including those leading their interactions with vertebrate hosts’ hemostatic and immunological systems. Here, using high-throughput transcriptomics and proteomics, we report the first sialome study on the synanthropic triatomine Triatoma sordida. As a result, 57,645,372 reads were assembled into 26,670 coding sequences (CDS). From these, a total of 16,683 were successfully annotated. The sialotranscriptomic profile shows Lipocalin as the most abundant protein family within putative secreted transcripts. Trialysins and Kazal-type protease inhibitors have high transcript levels followed by ubiquitous protein families and enzyme classes. Interestingly, abundant trialysin and Kazal-type members are highlighted in this triatomine sialotranscriptome. Furthermore, we identified 132 proteins in T. sordida salivary gland soluble extract through LC-MS/MS spectrometry. Lipocalins, Hemiptera specific families, CRISP/Antigen-5 and Kazal-type protein inhibitors proteins were identified. Our study provides a comprehensive description of the transcript and protein compositions of the salivary glands of T. sordida. It significantly enhances the information in the Triatominae sialome databanks reported so far, improving the understanding of the vector’s biology, the hematophagous behaviour, and the Triatominae subfamily’s evolution