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Bases de dados e outras ferramentas computacionais

Publicado em 28/06/2005 

A disponibilização da sequência completa dos genomas de um número crescente de organismos implicou, durante a última década, uma transformação profunda na forma com que se ensina, se investiga e se desenvolvem as aplicações em Biologia e Biotecnologia. De facto, o desenvolvimento de novas tecnologias de sequenciação, de análise da expressão genética de todos os genes do genoma (expressão global ou genómica) e de análise estrutural, tem gerado uma quantidade enorme de resultados que representam um verdadeiro dilúvio de informação biológica. Para dar resposta às necessidades resultantes desta realidade, desenvolveu-se, de uma forma rápida, a área multi- e trans- disciplinar da Bioinformática. A Bioinformática utiliza as Ciências e as Tecnologias da Computação e da Informação para resolver problemas biológicos nos domínios das Ciências da Vida e da Biotecnologia. Em particular, possibilita a criação de bases de dados biológicos que permitem o armazenamento, a administração, a extracção e a difusão generalizada e sistemática da informação biológica. As bases de dados biológicas contêm um conjunto de dados vasto, facilmente acessível, organizado e permanente, e disponibilizam, frequentemente, ferramentas computacionais desenvolvidas para actualizar, pesquisar e recolher dados armazenados no sistema. De modo a dar resposta às exigências dos investigadores que beneficiam da informação armazenada nessas bases de dados, estas devem permitir um acesso livre e fácil à informação (através da Internet) e disponibilizar um método para extrair só a informação necessária para dar resposta a um problema biológico específico.

Ilustra-se, nesta secção, a utilização de algumas bases de dados e ferramentas computacionais na resolução de questões biológicas, dando-se alguns exemplos de estratégias experimentais relevantes em Engenharia Genética.

Exemplifica-se, para o gene pgmG de Sphingomonas elodea, a forma de procurar a sequência de um qualquer gene e da proteína correspondente na base de dados GenBank do NCBILink externo (National Center for Biotechnology Information), que é um repositório de sequências de genes. Demonstra-se como utilizar duas bases de dados dedicadas à levedura Saccharomyces cerevisiae: a SGDLink externo (Saccharomyces Genome Database) para selecção e desenho de iniciadores (“primers”) para Engenharia Genética; e a YEASTRACTLink externo  para

  1. Pesquisar de associações de regulação transcricional de um gene específico,
  2. Agrupamento de genes de um lista de acordo com os factores de transcrição que os regulam
  3. Comparação de um motivo de DNA com os locais conhecidos de ligação dos factores de transcrição da levedura às regiões promotoras dos seus genes alvo.

Ilustra-se, finalmente, a utilização da base de dados do Wellcome Trust Sanger InstituteLink externo , que contém as sequências de um número muito elevado de genomas (entre os quais o da bactéria Burkholderia cenocepacia J2315), na identificação de um agrupamento de genes da biossíntese de um exopolissacárido numa estirpe da espécie Burkholderia cepacia.

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