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1 Universidade do Estado do Pará Centro de Ciências Sociais e da Educação Curso de Licenciatura em Ciências Naturais - Biologia Cleiton Rodrigues Soares José Jecione Duarte de Almeida Michael Platinny de Oliveira Ciceri INFORMAÇÃO MOLECULAR, NOÇÕES DE BIOINFORMÁTICA (GENÔMICO E PROTEÔMICO). Conceição do Araguaia 2014 2 Cleiton Rodrigues Soares José Jecione Duarte de Almeida Michael Platinny de Oliveira Ciceri INFORMAÇÃO MOLECULAR, NOÇÕES DE BIOINFORMÁTICA (GENÔMICO E PROTEÔMICO). Trabalho apresentado como requisito parcial para obtenção de nota na disciplina, Moléculas da Vida e suas Transformações. Orientador: Prof. Esp. Lucas Manoel Lima dos Santos. Conceição do Araguaia 2014 3 Resumo SOARES, Cleiton Rodrigues; ALMEIDA, José Jecione Duarte de; CICERI, Michael Platinny de Oliveira. Informações Molecular, Noções de Bioinformática (Genômica e Proteômica). Ciências Naturais: Biologia – Universidade do Estado do Pará. Conceição do Araguaia – PA, 2014. Este trabalho foi realizado através de levantamento bibliográfico e pesquisa de artigos publicados em mídias de internet que abordará Informações Moleculares, Noções de Bioinformática (Genômica e Proteômica), como auxílio em sua aplicabilidade de forma geral, em que menciona uma grande importância no desenvolvimento tecnológico em relação aos estudos dos genes e proteínas. Analisando diversos fatores que vem complementar e interpretar através de meios avançados como máquinas de automação, viabilizando a melhor compreensão da descrição dos dados criptografados, e o desenrolar das técnicas de estudos científicos. Os recursos tecnológicos são abundantes, o que contribui de maneira significativa para o aprimoramento e armazenamento de dados. Há também instituições que se comprometem com o amparo a pesquisa e o fomento de estudos correlacionados. Existem ainda diversas maneiras de aplicação e obtenção das informações correlacionadas a Genômica e Proteômica. Palavra Chave: Bioinformática, desenvolvimento tecnológicos, informação científica. 4 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 5 2. OBJETIVO 6 2.1 OBJETIVO GERAL 6 2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO 3. METODOLOGIA 6 7 4. BIOINFORMÁTICA GENÔMICA E PROTEÔMICA 5. A IMPORTANCIA DA GENÔMICA PARA A SOCIEDADE 8 9 6. APLICAÇÃO DA PROTEÔMICA EM DOENÇAS DO CORPO HUMANO 6.1 AVALIAÇÃO E ULTILIZAÇÃO QUANTITATIVA 6.2 APROVEITAMENTO DOS FLUIDOS PROTEICOS CORPORAIS 10 10 CONCLUSÃO 12 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 13 5 1. INTRODUÇÃO Entende-se por bioinformática, a ciência multidisciplinar criada a partir da necessidade de uma melhor compreensão das estruturas moleculares e suas funções biológicas, mais especificamente os genes. Genoma é todo DNA contido dentro de uma célula. Segundo SANGER et al (1977, apud Prosdocimi, 2003): “ A Genômica foi estabelecida por Fred Sanger na década de 70, quando arranjou sequências dos genomas completos de um vírus. Em 1977 com a publicação de trabalhos onde reportavam a determinação da sequência de DNA de organismos, estabeleceu técnicas de arranjar em sequência, do traçar do genoma, de armazenamento de dados, e de análises bioinformática”. Os estudos proteômicos têm como finalidade e funcionalidade estabelecerem melhor compreensão das análises quantitativas para detecção de fatores que futuramente podem complicar o sistema funcional do corpo de um indivíduo, auxiliando de maneira significativa no processo de conhecimento molecular, tendo em vista a aplicação da bioinformática neste meio tecnológico e avançado. Tem por finalidade o trabalho de pesquisa ampliada e amplificada sobre os atributos dos elementos de constituição e composição moleculares proteicos (HENRIQUE, 2011). Devido a grande escala de obtenção de dados moleculares seu armazenamento e disponibilidade de forma mais acessível ao publico, a informática, biologia, física e matemática se fundiram em um processo dando origem a bancos de dados de mapeamento e armazenamento das sequencias de DNA de genes completos, proteínas e suas estruturas (SANTOS e ORTEGA). O presente trabalho foi desenvolvido no intuito de correlacionar a utilização da informática aplicada na genômica e protônica e apresenta algumas de suas aplicações. 6 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Ressaltar a importância da bioinformática para o estudo dos genômicos e proteômicos, utilizando das ferramentas que auxiliam o estudo da mesma. 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Demonstrar as principais funções das ferramentas de bioinformática, como o seu avanço dentro da medicina que proporciona um melhor entendimento dentro da genômica. Ressaltar a importância das ferramentas de bioinformática, como forma de aprimoramento no meio científico, tendo por base as informações proteômicas. Compreender como a bioinformática vem sendo importante para o estudo dos processos genômicos e proteômicos, e quais os benefícios que podem trazer para a sociedade. 7 3. METODOLOGIA Este trabalho foi desenvolvido pelo método dedutivo, através de pesquisas bibliográficas e através das mídias computacionais da internet, levando a compreensão do que venha ser Informações Moleculares, Noções de Bioinformática (Genômica e Proteômica), apresentando os diversos fatores que contribuem para a evolução tecnológica, benefícios para a sociedade e o descobrimento científico da mesma. 8 4. BIOINFORMATICA: GENÔMICA E PROTEÔMICA Com o surgimento do projeto genoma humano, houve uma necessidade do surgimento de novas ferramentas para comportar e disponibilizar em grade escala tantas informações. Sequencias de DNA são armazenadas em bancos de dados a uma escala de milhares de pares de bases por segundo, deve-se montar sequencias cada vez maior para que haja uma disponibilização completa do seguimento de cromossomos e com alta qualidade. Existem inúmeros banco de dados que ficam em sintonia com o GenBank o principal banco de dados do mundo, nele está armazenada todas as sequencias de DNA disponíveis para o publico. Para acessar o GenBank e analisar dados a bioinformática criou algumas ferramentas sendo a mais popular o BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) que faz uma comparação de sequências de DNA com todas as sequências existentes no banco de dados (SANTOS e ORTEGA, S/D). Ferramentas desenvolvidas recentemente incluem bancos de genes classificados de acordo com sua história evolutiva (COG-NCBI), algoritmos de comparação de genomas inteiros (ACT - Artemis Comparison Tool), ferramentas de busca de similaridade estrutural de proteínas, independentemente da sequência primária (VAST-NCBI), etc. O auxilio dessas ferramentas são essenciais e indispensáveis para o sequenciamento dos genomas para identificar as sequencias de DNAe proteínas que diferenciam as espécies (SANTOS e ORTEGA, S/D). 9 5. IMPORTANCIA DA GENOMICA PARA A SOCIEDADE A genômica esta presente em nosso dia-a-dia contribuindo diretamente para nossa qualidade de vida. Na medicina, tem por finalidade mapear o código genético humano com o intuito de prevenir e saber a origem de diversas doenças como farmacogenômica, neurogenômica, ecogenômica, medicina genômica, terapia gênica, aplicação de células-tronco, e o desenvolvimento da engenharia de tecidos com base molecular (PORTO, 2004). Além da medicina possui uma grande importância na engenharia metabólica, para melhorar a fábrica celular ou desenvolver novos métodos de conservação de alimentos, sendo assim, A genômica microbiana ajuda-nos a compreender o que fazem os microrganismos e como atuam estes, mediante vias que antigamente eram impossíveis, permitindo-nos aprender a manipulá-los em nosso benefício (MALAJOVICH, 2011). 10 6. APLICAÇÃO DA PROTEÔMICA NO ESTUDO DE DOENÇAS HUMANAS 6.1 AVALIAÇÃO E UTILIZAÇÃO QUANTITATIVA. Verifica-se a grande importância da tecnologia no meio científico, e não seria diferente quanto ao processo de identificação e aprimoramento na especulação de descobertas advindas dos estudos correlacionados ao uso da informatização proteômica. Adota-se muitas maneiras e metodologias para observação das substâncias nas proteínas como também dos seus átomos. Métodos de quantificação livre de marcação já foram desenvolvidos graças aos progressos tecnológicos em sistemas de cromatografia líquida e espectrometria de massas bem como em ferramentas de bioinformática para interpretação dos dados (VIDOTTO, et al. 2012). 6.2 APROVEITAMENTO DOS FLUÍDOS CORPORAIS O PSA (prostate specific antigen) em câncer de próstata e o receptor tirosina quinase CD340 em câncer de mama são bons exemplos de que proteínas liberadas no sangue por tecidos doentes podem ser indicadores de uma enfermidade quando em concentrações alteradas (MARQUI et al, 2012). Percebe-se que este tipo de procedimento (aproveitamento dos fluídos corporais) influencia de maneira significativa para descobertas de complicações internas no organismo dos seres vivos, principalmente no que diz respeito à busca de melhorias para a sociedade através da medicina e de estudos avançados, com dedicação especial aos seres humanos. Complicações diversas e causas indescritíveis fazem com que o fomento se sobressaia na dedicação de pesquisadores a tais tipos de projetos, isso auxilia de maneira importante para solução das problemáticas advindas do estado clínico de saúde da pessoa necessitada, contribuindo direta ou indiretamente com o “sucesso” e prevenção de 11 doenças cancerígenas como também de infecções graves, desordenamento funcional dos órgãos principais do indivíduo como fígado, pulmão e rins (TAJARA, 2012). 12 CONCLUSÃO Com o avanço da bioinformática, as informações sobre o código genético foram mais esclarecidas, levando em conta ferramentas, que auxiliam o estudo sobre mutações e doenças hereditárias ocasionadas por certa modificações no gene, sendo assim, a bioinformática teve e ainda tem um papel fundamental para o desenvolvimento da ciência e medicina. Partindo deste ponto, a genômica passou a fazer parte do nosso dia-a- dia, pois essa se tornou importante na prevenção e descobertas da origem de diversas doenças, evidenciando seus fatores patogênicos, proporcionando benefícios e melhoria na qualidade de vida. Percebe-se que o avanço da tecnologia e a utilização de ferramentas de bioinformáticas, fizeram com que o estudo do DNA e proteínas no código genético tornando-se de fácil compreensão. Esses estudos eram a base de especulações e hoje são dados comprovados pela ciência. Todos esses métodos e ferramentas se tornaram um grande avanço na tecnologia para o ser humano. 13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBOSA, Eduardo Buzolin; VIDOTTO, Alessandra; POLACHINI, Giovana Mussi; HENRIQUE Tiago; MARQUI, Alessandra Bernadete Trovó de; TAJARA, Eloiza Helena. Proteômica: metodologias e aplicações no estudo de doenças humanas. 2012. MALAJOVICH M. A. Biotecnologia 2011. Rio de Janeiro, Edições da Biblioteca Max Feffer do Instituto de Tecnologia ORT, 2012. PORTO, Luismar Marques. O surgimento da engenharia genômica e o impacto dos projetos genoma no desenvolvimento da pesquisa médica e biotecnológica. Santa Catarina, Março 2004. PROSDOCIMI, Francisco e SANTOS, Fabrício R. Sobre bioinformática, genoma e ciência. Ciências Hoje, Vol.35, n° 209 Out. de 2004. SANTOS, Fabrício R. e ORTEGA, José Miguel. Bioinformática aplicada a genômica. s/d. 14 Centro de Ciências Sociais e Educação Campus VII - Conceição do Araguaia Curso de Licenciatura em Ciências Naturais – Biologia Av. Araguaia. Setor Cruzeiro- Conceição do Araguaia-PA www.uepa.br
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