Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Fundamentos de doenças infecciosas
para bioinformática
deyvid…
Fundamentos de doenças infecciosas
para bioinformática
deyvid.amgarten@einstein.br
Sequenciamento
Genômica
bactérias
Possui cromossomo e segmentos menores chamados plasmídeos (esses últimos podem ser compartilhados - principal motivo para resistência).
- maioria do genoma é codificável (sem splicing) e há elementos móveis também.
Sequenciamento de genoma de bactérias.
- Útil para discernir culturas cuja espécies não foram detectadas por métodos convencionais. É possível saber genes de resistência da bactéria, também.
- Análise de clonalidade: bactérias clonais entre diferentes pacientes suspeita-se de surto hospitalar.
vírus
- Há genoma de DNA, RNA, simples ou dupla-fita.
- Há 7 classes dependendo de como o vírus gera RNAm.
Sequenciamento de genoma viral:
- É possível comparar cepas por filogenia e descobrir quem pegou vírus de quem
Metagenômica
Aplicação
- Estuda material genético recuperado do ambiente e sem isolar cepas ou tipos celulares.
- Fezes, solos, rios, swab de pele, parede de UTI, mucosas.
- Possível devido sequenciamento massivo (NGS).
- Estuda vários organismos simultaneamente presente em uma amostra ambiental (termo genérico).
bactérias
- A metagenômica mais simples, analisa sequenciamento de porção do genôma 16S (que todas bactérias tem) e avalia as mutações. É possível detectar as bactérias e em quais proporções do intestino, por exemplo.
- É possível usar microbioma para triagem de endotoxinas em amostras para transplante de feses.
exames
- Viroma (sequencia o RNA total de uma amostra), filtragem de vírus.
- DNA mitocondrial e ribossomal humano precisa ser removido se amostra for de humano.
- Útil no monitoramento de vírus emergentes.
Metatranscriptômica (viroma) - (é um sequenciamento de RNA total depletado [isto é, com mRNA humano removido]
obs: patógenos DNA podem ser identificados por meio dos RNAs mensageiros
-
banco de dados
tipos de armazenagem:
- genoma completo
- genes específicos
- metagenomas
- genes que marcam filogenia
tipos de curadoria:
- sem curadoria (apenas depósito)
- curadoria automática (dados checados por pipelines)
- curadoria manual
acesso:
- público (o mais recomendado para análise)
- privado (requer cuidado com as métricas)
-
Exemplos
NCBI
Há um script do NCBI no github:
- permite baixar os genomas de referência de diferentes microrganismos, incluindo parâmetros desejados para cada busca.
-
-
-
-
-
-
Greengene - usado para análise de sequências de 16s, porém parou de ser atualizado em 2012. Melhor é o silva
Atividades
BLAST - realiza alinhamento local de sequencias com banco de dados; mostra o grau de similaridade da sequência com banco de dados.
-
Termos técnicos:
- metagenômica shotgun: leitura de TODOS os genomas de amostra ambiental, sem cultivar. (gera vários fragmentos de todos os microrganismos presente nas amostras).
- metagenômica amplicon: leitura de fragmentos específicos dos microrganismos presentes nas amostras ambientais de forma direcionada, p.ex. amplificando apenas gene 16s de ribossomos.
Análise da microbiota
Metagenôma
- método shotgun: é mais caro pois necessita de muita cobertura e há sequências do hospedeiro que precisam ser removidas para as análises;
-
Método Amplicon
- método amplicon 16s para bactérias ou its para fungos funciona bem para identificar qual a espécie da bactéria (na verdade, não é metagenômica pois não se obtem dados do genoma dos microrganismos, apenas sequências específicas do genoma. É a metataxonomia
Subunidade 16s do ribossomo:
- marcador filogenético de bactérias
Microbioma intestinal
Material primário é fezes. Após sequenciar:
- É feita análise de qualidade.
- Limpeza (corta sequencias pequenas, remove sequencias com qualidade ruim).
- Classificação da taxonomia.
- Laudo
Alfa diversidade: diversidade interna da amostra
Beta diversidade: comparação da diversidade com um coorte (chao01 e shenon)
-