Grupo de Biofísica Computacional

De Homepage do Departamento de Física


Conteúdo

Quem somos

Somos um grupo interdisciplinar que tem interesse em estudar problemas de bioinformática e biologia computacional. Esses problemas muitas vezes exigem uma abordagem envolvendo matemática, física, estatística, computação, bioquímica e, evidentemente, biologia.

Nosso grupo é formado por seis docentes, quatro deles do departamento de física, Gerald Weber, Alcides Castro e Silva, Romuel Figueiredo Machado e Everaldo Arashiro, uma do departamento de ciências biológicas, Renata Guerra de Sá e uma do departamento de matemática, Elizabeth Fialho Wanner. Também colabora Carlos Felipe Saraiva Pinheiro como pós-doutor (atualmente na UFF).

Atividades

Nosso grupo tem reuniões semanais (no atual semestre às terças-feiras, 17h, Sala de Seminários do Defis) para apresentar seminários internos, journal club e discussões sobre o andamento de nossos projetos.

Tópicos de interesse

microRNA

Busca de microRNA precursores

Estamos interessados em estudar métodos de localização de microRNA precursores e seus alvos em diversos genomas. Para isso usamos ferramentas de bioinformática bem como programas que calculam a estabilidade termondinâmica de RNA. Professores: Gerald Weber, Renata Guerra de Sá. Estudantes de iniciação científica envolvidos: Denise Fagundes Lima, Thiago Rodrigo Gomes da Silva e Caio Padoan de Sá Godinho.

Estudo de sondas para sequenciamento de microRNA

Neste projeto estudamos os problemas centrais envolvendo a elaboração de sondas para o sequenciamento de microRNAs. Os problemas principais tratados são: a otimização combinatorial das sondas, introdução de parâmetros físicos tais como temperatura de hibridização, estruturas secundárias e probabilidades de hibridização cruzadas. Professores: Gerald Weber, Renata Guerra de Sá. Estudantes de mestrado envolvidos: Luciana Márcia de Oliveira

Transposons

Transposons são trechos de DNA genômico que são transpostos de um local do genoma para outro ao longo da evolução de uma espécie. São extremamente abundantes: o genoma humano por exemplo é composto por 40% de transposons.

Redes de transposons

Usando conceitos de redes livres de escala estamos estudando redes de transposons da D. melanogaster. Professores: Alcides Castro e Silva, Gerald Weber, Renata Guerra de Sá, Elizabeth Fialho Wanner. Aluno de iniciação envolvido: André Luíz Oliveira.

Otimização de alinhamento de transposons

Neste projeto usamos técnicas de otimização por algorítmos genéticos para melhorar a especificidade nas comparações entre transposons. Professores: Elizabeth Fialho Wanner, Gerald Weber.

Propriedades físicas de DNA

Estabilidade térmica de DNA

DNA denatura, isto é, desfaz a hélice dupla a partir de uma certa temperatura. Temos interesse em estudar modelos que possam prever as temperaturas em que este processo ocorre. O conhecimento das temperaturas de denaturação tem aplicações que vão desde técnicas de sequenciamento genético até motores moleculares. Professores: Gerald Weber, Romuel Figueiredo Machado.

Flexibilidade de DNA

A flexibilidade de DNA é uma propriedade importante em diversas situações, por exemplo em sítios de início de transcrição é em média mais flexível para permitir a atuação da proteina TATA-binding box. Estamos interessados em modelos teóricos que descrevem essa flexibilidade. Professores: Gerald Weber

Periodicidades em DNA

DNA genômico tem várias periodicidades importantes, a mais conhecida delas e a periodicidade 3 relativa a codificação de aminoácidos. Neste projeto usamos técnicas de processamento de sinais tais como a transformada de Fourier para detetar estas periodidicades em genomas. Professores: Gerald Weber e Elizabeth Fialho Wanner. Alunos de iniciação envolvidos: Miriam Celi de Souza Nunes.

Predição e Análise de estruturas protéicas por blocos locais de proteínas

O enovelamento de proteínas é muitas vezes descrita por suas estruturas secundárias, constituída por alpha-helices (30% dos resíduos proteicos), folhas beta (20%) e de regiões coil. Essas estruturas secundárias podem ser consideradas como um alfabeto estrutural formado por 3 estados. No entanto esse alfabeto não consegue descrever a ampla variedade de alpha-hélices irregulares, assim como as regiões coil presentes numa proteína. Por esta razão, muitas pesquisas vem sendo realizadas não empregando essa classificação de estruturas secundárias. Uma forma é analisar o enovelamento de proteínas através de pequenos conjuntos de fragmentos protéicos, mais freqüentes nos bancos de dados de proteínas (pdb). Esses pequenos fragmentos constituídos de 5 aminoácidos são chamados de blocos de proteínas e o conjunto das 20 estruturas mais frequentes de alfabeto estrutural, e com ela é possível definir não apenas as estruturas regulares como muitas que não eram possíveis anteriormente, sendo portanto uma ferramenta para melhor compreender a estrutura protéica e também a sua predição. Professor: Everaldo Arashiro

Transição de colapso de pequenos polímeros

Estudo da transição de colapso, assim como da transição helix-coil de pequenos polímeros, levando em conta as interações entre todos os átomos da molécula e a sua interação com o solvente, através de simulações de tempos curtos. Professor: Everaldo Arashiro

Apresentações em conferências

XXXI ENFMC 2008

XXXVII Reunião Anual da SBBq

Escola Brasileira de Bioinformática 2008

VI Encontro Regional da SBF

Ferramentas pessoais