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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação
Title: Sarcasm - uma ferramenta semiautomática para reconstrução e análise de matrizes estequiométricas
metadata.dc.creator: SOUZA, Ronald Assunção
metadata.dc.contributor.advisor1: FRANCÊS, Regiane Silva Kawasaki
Issue Date: 22-Feb-2018
Citation: SOUZA, Ronald Assunção. Sarcasm: uma ferramenta semiautomática para reconstrução e análise de matrizes estequiométricas. Orientadora: Regiane Silva Kawasaki Francês. 2018. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência da Computação) – Faculdade de Computação, Instituto de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Federal do Pará, Belém, 2018. Disponível em: http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/2527. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: A Biologia de sistemas é a análise do comportamento e interação entre os componentes de um sistema biológico, sendo uma área que vem crescendo bastante e que permite diversos tipos de análises, como a modelagem de processos biológicos e simulações. A análise do balanço de fluxo (FBA) é um método matemático utilizado para analisar o fluxo de metabólitos de uma rede metabólica, permitindo prever a taxa de crescimento de um organismo ou a taxa de produção de um metabólito de interesse. Para o cálculo do FBA, faz-se necessário e essencial o uso de matriz estequiométrica, estrutura que indica os diversos componentes que participam de uma reação (reagentes e produtos) e suas proporções moleculares relativas. Esta matriz acaba sendo difícil de ser construída manualmente, pois demanda tempo pelo fato de que uma via metabólica possui muitas reações e componentes. Em nosso estudo desenvolvemos o sARCASM (semi-Automatic Recontruction and Analysis of Stoichometric Matrix), um conjunto de scripts escrito em Python cujo objetivo é automatizar, padronizar e diminuir o tempo do cálculo comparado a outros pipelines que utilizam o FBA. O sARCASM ajuda na reconstrução in silico de vias metabólicas de interesse e utiliza as informações de anotação de um genoma alvo para que por meio do banco de dados do KEGG, sejam obtidos os grupos de genes ortólogos, assim como o modelo estequiométrico, geração do modelo no formato SBML e aplicação do método FBA. Foi utilizado como testes a via metabólica da biossíntese de ácidos graxos e o organismo estudado foi a Exiguobacterium antarcticum B7 e os resultados obtidos foram bastante aproximados quando comparados com um trabalho de referência.
Abstract: Systems Biology is the analysis of the behavior and interaction between the components of a biological system, being an area that has been growing and allowing several types of analysis, such as the modeling of biological processes and simulations. Flux balance analysis (FBA) is a mathematical method used to analyze the metabolic flux of a metabolic network, allowing prediction of the growth rate of an organism or the rate of production of a metabolite of interest. In order to calculate the FBA, it is necessary and essential to use a stoichiometric matrix, a structure that indicates the various components that participate in a reaction (reagents and products) and their relative molecular proportions. This matrix ends up being difficult to be constructed manually, because it demands time for the fact that a metabolic pathway has many reactions and components. In our study, we developed sARCASM (semi-Automatic Reconstruction and Analysis of Stoichometric Matrix), a set of scripts written in Python whose objective is to automate, standardize and reduce calculation time compared to other pipelines that use the FBA. SARCASM assists in the in silico reconstruction of metabolic pathways of interest and uses the annotation information of a target genome so that, through the KEGG database, the orthologous gene groups are obtained, as well as the stoichiometric model, generation of the model in the SBML format and application of the FBA method. The metabolic pathway of fatty acid biosynthesis was used as tests and the organism studied was Exiguobacterium antarcticum B7 and the results obtained were quite approximate when compared with a reference work.
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::LINGUAGENS DE PROGRAMACAO
Keywords: Matriz estequiométrica
Reconstrução de vias metabólicas
Análise baseada em restrições
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
Appears in Collections:Faculdade de Computação - FC/ICEN

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