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DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTAS DE BIOINFORMÁTICA PARA A GENOTIPAGEM DOS VÍRUS DENGUE, ZIKA, CHIKUNGUNYA E FEBRE AMARELA
Fonseca, Vagner de Souza | Fecha del documento:
2016
Autor
Orientador
Miembros de la junta
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil
Resumen en portugues
INTRODUÇÃO: Os Arbovírus transmitidos por mosquitos, como Dengue (DENV),
Chikungunya (CHIKV), Zika (ZIKV) e Febre Amarela (YFV), são considerados importantes
desafios para a saúde pública. Além do cenário causado pelo DENV, responsável por epidemias
há décadas e endêmico em quase todo o país, a introdução do CHIKV e do ZIKV no Brasil traz
grande preocupação. Os Arbovírus são transmitidos por mosquitos do gênero Aedes,
particularmente Ae. aegypti e suas doenças relacionadas resultam em aumento dos custos
financeiros associados ao diagnóstico e ao tratamento. MATERIAIS E MÉTODOS: Para
facilitar o diagnóstico e o desenvolvimento de estratégias de prevenção e tratamento de forma
eficiente, foram desenvolvidas ferramentas de bioinformática capazes de genotipar esses vírus
baseando-se em modelos evolutivos apropriados de forma automática, precisa e rápida. Nesta
plataforma, sequências destes arbovírus são selecionadas no Genbank por meio de um Sistema
Configurável Automático de Mineração (SCAM), para obter um conjunto eficiente de
sequências referências que foram utilizadas no desenvolvimento das ferramentas.
RESULTADOS: Este processo envolveu o alinhamento das sequências referências seguidas
por reconstruções de árvores filogenéticas. Para atribuir os genótipos às sequências dos
usuários, a ferramenta analisa as sequências uma a uma, através da identificação pelo programa
BLAST, seguido pelo alinhamento com o programa ClustalW e posteriormente com a
reconstrução filogenética utilizando o programa PAUP*. A classificação genotípica ocorre
quando as sequencias do usuário se agrupam filogeneticamente com o bootstrap igual ou
superior a 70%. CONCLUSÃO: Essas novas ferramentas de genotipagem automáticas
fornecem uma classificação precisa para esses arbovírus mesmo quando as sequências do
usuário são oriundas de tecnologias de última geração (NGS), lendo, portanto, fragmentos
curtos.
Resumen en ingles
INTRODUCION: Mosquito-borne Arboviruses such as Dengue (DENV), Chikungunya
(CHIKV), Zika (ZIKV) and Yellow Fever (YFV) are considered major public health
challenges. In addition to the scenario caused by DENV, which has been responsible for
epidemics for decades and endemic throughout most of the country, the introduction of CHIKV
and ZIKV in Brazil is a major concern. Arboviruses are transmitted by mosquitoes of the genus
Aedes, particularly Ae. Aegypti and its related diseases result in increased financial costs
associated with diagnosis and treatment. MATERIAL AND METHODS: To facilitate the
diagnosis, prevention and treatment strategies efficiently, bioinformatics tools have been
developed for the genotyping of these viruses based on appropriate evolutionary models in na
automatically, accurately and rapidly manner. In this platform, sequences of these arboviruses
are selected in Genbank by means of an Automatic Mining Configurable System (SCAM), to
obtain an efficient set of reference sequences that were used in the development of the tools.
RESULT: This process involved the alignment of the reference sequences followed by
phylogenetic tree reconstructions. To assign the genotypes to the user sequences, the tool
analyzes the sequences one by one, through identification by the BLAST program, followed by
the alignment with the ClustalW program and later with the phylogenetic reconstruction using
the PAUP* program. The genotypic classification occurs when the user sequences are grouped
phylogenetically with the bootstrap equal to or greater than 70%. CONCLUSION: These new
automatic genotyping tools provide an accurate classification for these arboviruses even when
the user sequences are derived from next-generation technologies (NGS), thus reading short
fragments.
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