Sergio Amorim de Alencar

Formação

• Pós-Doutorado - Periodo: 2010 a 2012 - Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia
• Doutorado - Periodo: 2006 a 2010 - Bioinformática
  Universidade Federal de Minas Gerais
• Mestrado - Periodo: 2003 a 2004 - Bioinformática
  Katholieke Universiteit Leuven
• Graduação - Periodo: 1999 a 2002 - Ciências Biológicas (Genética)
  University of Leicester

Atuação Profissional

• Amino Acids (Wien. Print)- / Periodo: 2011 a atual
• Briefings in Bioinformatics- / Periodo: 2023 a atual
• Computational Biology and Chemistry- / Periodo: 2020 a atual
• Computers in Biology and Medicine- / Periodo: 2023 a atual
• Current Drug Therapy- / Periodo: 2021 a atual
• Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia- / Periodo: 2010 a 2012
• Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária- / Periodo: 2010 a 2012
• Frontiers in Microbiology- / Periodo: 2016 a atual
• Human Gene- / Periodo: 2023 a atual
• Interdisciplinary Sciences: Computational Life Science- / Periodo: 2011 a atual
• International Journal of Bioinformatics Research and Applications (Online)- / Periodo: 2015 a atual
• Journal of Pharmaceutical Research International- / Periodo: 2020 a atual
• Journal of Theoretical Biology- / Periodo: 2016 a atual
• Scientific Reports- / Periodo: 2015 a atual
• Universidade Católica de Brasília-UCB / Periodo: 2012 a atual
• Universidade Católica de Brasília-UCB / Periodo: 2018 a 2021
• Universidade Católica de Brasília-UCB / Periodo: 2015 a 2017
• Universidade Federal de Minas Gerais- / Periodo: 2006 a 2010
• Universidade Federal de Minas Gerais- / Periodo: 2005 a 2006
• Yale Journal of Biology and Medicine- / Periodo: 2023 a atual

Linha de Pesquisa

• Bioinformática e Genômica

Projetos de Pesquisa

• Análise microbioma e protocolos de tratamento de infecções de origem odontogênica no Instituto Hospital de Base do Distrito Federal
  As infecções de origem odontogênicas severas são consideradas um importante problema de saúde pública, representando risco para os pacientes e provavelmente tornaram-se um fardo econômico significativo para o sistema de saúde público. O tratamento incorreto ou atrasado geralmente leva a sérias complicações, como comprometimento das vias aéreas, septicemia e até a morte. A propagação da infecção depende de fatores locais e sistêmicos do hospedeiro e da virulência do agente. Desta forma, este projeto objetiva avaliar primeiramente os dados clínicos dos pacientes diagnosticados com infecções de origem odontogênicas, seguido do perfil da microbiota e dos protocolos de tratamento, no Hospital de Base de Brasília. Diante do exposto, os dados clínicos serão coletados dos prontuários eletrônicos do hospital de Base de Brasília, incluindo sinais, sintomas, evolução do quadro e dados séricos. Posteriormente, durante o procedimento de tratamento será coletado o exsudato dos abcessos que necessitarem de drenagem, seguido de extração do DNA microbiano para análise dessa microbiota. Adicionalmente, serão analisados os protocolos de tratamento (locais e sistêmicos), com foco principal nos antibióticos utilizados. Todos estes dados serão correlacionados entre si e analisados os fatores contribuintes para o desfecho clínico da infecção. Uma análise do quantitativo de dias de internação necessários para estes pacientes também serão contabilizados. Desta forma, o projeto visa estabelecer protocolos de tratamento que permitirão menor tempo de tratamento, menor índice de desenvolvimento de resistência microbiana e menor gasto de investimento público para estes tratamentos. O conhecimento adquirido durante o desenvolvimento desse projeto apresenta impacto direto no manejo clínico destes paciente, aumentando a qualidade de vida da população.
  Período: 2023 - atual / Situação: EM_ANDAMENTO / Natureza: PESQUISA
• Avaliação in silico de variantes de significado incerto (VUSs) do gene TP63 humano e seus impactos estruturais e funcionais
  O gene humano TP63 encontra-se no cromossomo 3q sendo demasiadamente expresso na ectoderme de embriões e em células basais de tecidos epiteliais, tais como o mamário, o oral, a pele, o da próstata, o do urotélio entre outros. Sendo também observado sua superexpressão em alguns tipos de câncer, apontando que o TP63 pode atuar como um oncogene. Alterações do nível de expressão e alguns polimorfismos do gene TP63 estão envolvidos em diversas patologias. Portanto, buscamos com este estudo predizer variantes de significado incerto (VUS) por meio de análises in silico, como simulações computacionais que compreendem a análise de conservação evolutiva, a predição da estabilidade estrutural e a modelagem de estruturas proteicas com as substituições de aminoácidos referentes às VUS, examinando os efeitos estruturais e funcionais das VUS previstos na proteína. Associados a análises como docking e dinâmica molecular para investigar se as variantes de significado incerto encontradas são deletérias e podem ser associadas a doenças.
  Período: 2022 - atual / Situação: EM_ANDAMENTO / Natureza: PESQUISA
• Análise do Transcriptoma de Linhagens de Câncer de Mama após Exposição a Peptídeos com Potencial Antitumoral
  O câncer apresenta um dos maiores índices de morbidade e mortalidade em todo o mundo, sendo responsável por, aproximadamente, um oitavo de todas as mortes anualmente. Nas últimas décadas, vários tipos de câncer têm demonstrado baixa suscetibilidade aos quimioterápicos convencionalmente utilizados. Desse modo, os tratamentos disponíveis possuem uma eficiência limitada para combater o câncer, pois apresentam alta citotoxicidade devido à sua baixa especificidade, sendo, portanto, necessário o desenvolvimento de novos tipos de terapias. Neste sentido, os Peptídeos Antimicrobianos (PAMs), apresentam-se como uma alternativa importante, pois possuem uma alta citotoxicidade às células cancerígenas por serem moléculas catiônicas e hidrofóbicas; permitindo um tratamento mais eficaz e menos prejudicial aos pacientes com câncer. Estas moléculas são obtidas por meio de diversas fontes no bioma (ou ?na natureza?), desde bactérias a vertebrados. No entanto, eles também podem ser produzidos in silico por meio de síntese química. PAMs que apresentam uma atividade antitumoral são chamados de Peptideos Anti-Cancer ou PACs e já estão sendo utilizados, sozinhos ou em combinação com outras drogas, no estudo de algumas linhagens de células cancerígenas in vitro e in vivo. O presente estudo pretende avaliar o padrão de expressão gênica por analise completa de transcriptomas de linhagens celulares de câncer de mama antes e após a sua exposição a PAMs com potencial antiproliferativo. Resultados preliminares utilizando 30 PAMs de diferentes fontes apos exposição em linhagens tumorais de câncer de mama demonstraram que 4 destes possuem atividade anti-proliferativa. Portanto, nosso principal objetivo neste Projeto sera confirmar estes peptídeos, analizar outros PAMs do Banco de Peptideos do Programa desta Instituicão, fazer uma analise molecular e de rede de genes afetados apos a exposição. Acreditamos que este trabalho possibilitara o desenvolvimento e a descoberta de novas terapias mais eficazes, menos tóxicas e, por consequência, menos onerosas para os cofres públicos.
  Período: 2019 - atual / Situação: EM_ANDAMENTO / Natureza: PESQUISA
• CellQuant - Calculadora de quantidade de células necessárias para experimentos em cultura
  A partir de vários parâmetros de entrada do usuário, a calculadora desenvolvida garante precisão na preparação para o experimento de cultura de células.
  Período: 2021 - atual / Situação: EM_ANDAMENTO / Natureza: PESQUISA
• Investigação in silico da base molecular da síndrome de FATCO por meio de análise comparativa do genoma de cinco pacientes diagnosticados com a doença.
  A via de WNT esta#769; diretamente envolvida no processo de osteoge#770;nese. Mais especificamente, e#769; responsa#769;vel pela via na#771;o cano#770;nica em conjunto com a PCP (Polarity Cell Planar) e #946;-catenina/#946;-caderina pela adesa#771;o e crescimento ordenado dos condro#769;citos que formara#771;o a estrutura o#769;ssea. Portanto, alterac#807;o#771;es em genes associados a esta via podem levar a feno#769;tipos patoge#770;nicos associados ao esqueleto como, por exemplo, a Si#769;ndrome de FATCO. Ale#769;m disso, modificac#807;o#771;es em genes associados a#768; via de WNT esta#771;o associados a organizac#807;a#771;o dos condro#769;citos por mecanismo dependente de caderia/catenina, diretamente dependentes de ca#769;lcio transportado e disponibilizado pela protei#769;na CLCA2. Portanto, mutac#807;o#771;es em regio#771;es associadas a#768; via de WNT podem resultar em desordem o#769;ssea e/ ou supressa#771;o do desenvolvimento deste, corroborando com a hipo#769;tese da si#769;ndrome de FATCO estar associada a genes relacionados a esta via. Por meio da ana#769;lise comparativa de dados geno#770;micos de 5 pacientes acometidos com a Si#769;ndrome de FATCO, este trabalho buscara#769; determinar se ha#769; associac#807;a#771;o entre possi#769;veis mutac#807;o#771;es comuns em genes associados a#768; via de WNT e o feno#769;tipo da Si#769;ndrome de FATCO. Sera#769; utilizada uma abordagem de comparac#807;a#771;o de seque#770;ncias do exoma e do genoma total, ale#769;m de ana#769;lises de impacto dessas mutac#807;o#771;es nas TAD (Topological Associated Domains).
  Período: 2023 - atual / Situação: EM_ANDAMENTO / Natureza: PESQUISA
• Inovação em acesso à informação em Biotecnologia: desenvolvimento de um mecanismo de busca inteligente baseado em processamento de linguagem natural
  Este trabalho apresenta o `Dharpya`, um mecanismo de busca inteligente especializado no campo da Biotecnologia. Desenvolvido com te#769;cnicas avanc#807;adas de Processamento de Linguagem Natural, o Dharpya transforma a maneira como contextos sa#771;o extrai#769;dos e interpretados de textos em linguagem natural. Ele capacita pesquisadores, estudantes e entusiastas da Biotecnologia a acessar informac#807;o#771;es cienti#769;ficas de maneira mais eficiente e intuitiva. Incorporando Modelos de Linguagem de Grande Escala (LLMs), bancos de dados de pesquisa online e um acervo de mais de 40 milho#771;es de documentos, o Dharpya realiza ana#769;lises detalhadas, cruzamento de refere#770;ncias e integrac#807;a#771;o de informac#807;o#771;es, fornecendo respostas completas, claras e com refere#770;ncias precisas. Sua habilidade em processar e vincular uma ampla variedade de entidades, incluindo publicac#807;o#771;es, patentes, perfis de pesquisadores, projetos de pesquisa e termos te#769;cnicos, e#769; especialmente nota#769;vel. A introduc#807;a#771;o do Dharpya e#769; um marco para a Biotecnologia, com potencial para revolucionar como as informac#807;o#771;es cienti#769;ficas sa#771;o acessadas, interpretadas e aplicadas. O impacto desta inovac#807;a#771;o se estende ale#769;m da simplificac#807;a#771;o da pesquisa, estimulando o desenvolvimento de novas abordagens e estrate#769;gias no campo, reforc#807;ando assim sua importa#770;ncia fundamental para a pesquisa e inovac#807;a#771;o cienti#769;fica.
  Período: 2022 - atual / Situação: EM_ANDAMENTO / Natureza: PESQUISA
• Análise do perfil de resistência em cepas Klebsiella pneumoniae
  Período: 2018 - atual / Situação: EM_ANDAMENTO / Natureza: PESQUISA
• Caracterização molecular de uma família afetada pela doença renal tubulointersticial autossômica dominante - UMOD p.Y286C
  A doença renal tubulointersticial autossômica dominante (ADTKD), antigamente denominada doença renal medular cística (DRMC), Familial Juvenile Hyperuricemic Nephropathy, Hereditary Interstitial Kidney Diseases and Tubulointerstitial Nephritis, compreende um grupo de nefropatias não glomerulares caracterizado por fibrose tubulointerticial progressiva associada a evolução para doença renal terminal (DRT) que podem ser diagnosticadas na infância. Porém, chamam a atenção médica na fase adulta por volta dos 17 aos 75 anos. Além da insuficiência renal crônica, caracteriza-se pelos seguintes achados laboratoriais: sedimento urinário brando na ausência ou presença de proteinúria leve e ausência de hematúria. Estudos relatam que mutações nos genes da uromodulina (UMOD), renina (REN), fator nuclear 1 beta de hepatócito (HNF1B) e muccina 1 (MUC1) estão relacionados com a etiologia da doença. Todos esses genes são expressos nas células tubulares do néfron intermediário e/ou distal e, no caso da uromodulina, esta é sintetizada pelas células epiteliais renais, sendo expressa exclusivamente no ramo ascendente da alça de Henle (TAL). O presente projeto foca na caracterização molecular e análise de impacto de uma mutação pontual identificada em uma família afetada por ADTKD.
  Período: 2018 - 2023 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análise in silico da variantes de significado incerto do gene humano do fator de iniciação da tradução eucariótica 2-alpha-quinase-3 (EIF2AK3) e seus impactos funcionais e estruturais
  O gene humano EIF2AK3 esta#769; localizado no cromossomo 2, onde este expressa uma protei#769;na membranar, de mesmo nome, localizada reti#769;culo endoplasma#769;tico (ER) celular. Mutac#807;o#771;es nesse gene sa#771;o associadas a si#769;ndrome de Woocolt- Rallinson (WRS), que e#769; uma doenc#807;a mendeliana homozigo#769;tica rara, associada ao feno#769;tipo de Diabetes melittus neonatal permanente (PNDM). Em conjunto com a protei#769;na PERK (Protei#769;na quinase transmembranar dependente de RNA de dupla fita-like ER quinase), IRE1 e ATF6, gera-se um sensor de estresse membranar no reti#769;culo endoplasma#769;tico que detecta o acu#769;mulo de protei#769;nas mal dobradas e inicia a devida resposta celular UPR (resposta de protei#769;na na#771;o dobrada). Ao sofrer ativac#807;a#771;o, a PERK fosforila o EIF2AK3 que por sua vez reduz a si#769;ntese de protei#769;nas housekeeping e ativa a expressa#771;o de protei#769;nas relacionadas ao estresse celular (ATF4), com isso aumenta-se expressa#771;o outros fatores de transcric#807;a#771;o como ATF3 e CHOP que visam o controle mitocondrial do estresse oxidativo, apoptose e do metabolismo de aminoa#769;cidos, evitando assim a sobrecarga do processo secretor celular. Portanto, atrave#769;s de uma abordagem in silico (utilizando simulac#807;o#771;es computacionais para ana#769;lise de conservac#807;a#771;o evolutiva, predic#807;a#771;o de estabilidade estrutural e modelagem por substituic#807;a#771;o de aminoa#769;cidos, modelagem molecular e docking molecular) este trabalho visa encontrar Variantes de significado incerto (VUS) que possuem impacto preditivo delete#769;rio e que assim podem ser associada a si#769;ndrome de Woocolt- Rallinson (WRS), analisando os seus efeitos estruturais e funcionais, frente a protei#769;na selvagem.
  Período: 2022 - 2023 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• In silico assessment of missense point mutations on human cathelicidin LL-37
  Cathelicidin antimicrobial peptides are a diverse family of cationic amphipathic peptides with multiple activities. In humans, cathelicidin LL-37 is one of the main host defense peptides with a remarkable medical and biotechnological potential. Deregulation of LL-37 expression has been associated with inflammatory diseases. However the effects of point mutations driven by single nucleotide polymorphisms (SNPs) on LL-37 are unknown. Here we applied an array of computational tools to investigate the effects of such mutations on LL-37 structure and activity. Due to the fact that, on cathelicidins, the prodomain is more conserved than the mature peptide, the SNP effect predictions were biased and, overall, resulted in neutral effects; and due to the slight changes in physicochemical properties, the antimicrobial predictions indicated the maintenance of such activity. Nonetheless, R07P, R07W, R29Q, R29W mutations reduced the peptide net charge, which in turn could result in less active LL-37 variants. Molecular dynamics data indicated that R07Q and N30Y mutations altered the LL-37 structure, leading to potential deleterious effects. In addition, the helix dipole is altered in G03A, R07P, R07W and L31P mutations, which could also alter the antimicrobial activity. Our results indicated that despite the mutations did not alter the residues from LL-37 active core, they could influence the antimicrobial activity and consequently, could be involved in inflammatory diseases.
  Período: 2021 - 2022 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Prospecção de Marcadores Moleculares Prognóstico para Carcinoma de Cabeça e Pescoço
  A busca por marcadores biológicos eficientes, específicos e sensíveis para identificar o tipo tumoral e caracterizar o estágio da progressão neoplásica tem sido alvo de inúmeros estudos. Para os tumores de cabeça e pescoço, especialmente os tumores de tiroide, não tem sido diferente. Os tumores tireoideamos originam-se de dois tipos celulares principais: carcinoma medular, originário de células parafoliculares e as neoplasias de células epiteliais foliculares, que incluem bócio, adenomas, carcinomas diferenciados (carcinoma papilífero e carcinoma folicular) e carcinoma indiferenciado (carcinoma anaplásico). O comportamento biológico distinto faz com que cada tipo tumoral necessite de uma conduta terapêutica específica. O conhecimento acumulado ao longo destes anos, utilizando métodos de biologia molecular e, mais recentemente, a genômica, identificou mutações específicas de câncer de tiróide e, atualmente, muitas das alterações que ocorrem na expressão de fatores de crescimento, seus receptores e proteínas sinalizadoras intracelular nas neoplasias tiroidianas. Contudo, apesar desses, até o momento um marcador eficiente que auxilie no diagnóstico, prognóstico e, consequentemente, para indicação de uma terapêutica mais adequada não foi identificado. Todo o conhecimento acumulado no entendimento dos eventos genéticos e moleculares que envolvem os tumores de tiroide ainda são insuficientes e requer mais estudos uma vez que o número de pacientes vem aumentando ao longo dos anos. Assim, o objetivo principal deste trabalho consiste na busca por marcadores moleculares que auxiliem no diagnóstico clínico e indiquem terapêuticas melhores e mais direcionadas evitando gastos cirúrgicos desnecessários de alto custo. O desafio maior será identificar marcadores capazes de distinguir tumores de tiroide malignos de benignos, que necessitam de intervenção cirúrgica ou são facilmente tratáveis.
  Período: 2017 - 2022 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Use of next generation sequencing and bioinformatics for profiling freshwater eukaryotic microalgae in a novel peatland integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) system: Case study from the Republic of Ireland
  Development of integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) systems constitutes a step change in the sustainable production of freshwater fish to meet emerging needs for high-protein foods globally. Recently, there has been a paradigm shift away from harvesting peat as a fuel towards the development of wettable peatland innovation (termed ?paludiculture?), such as aquaculture. Such eco-innovations support carbon sequestration and align with a balanced environmental approach to protecting biodiversity. This novel peatland-based IMTA process in the Irish midlands relies upon natural microalgae for waste treatment, recirculation and water quality where there is no use of pesticides or antibiotics. This novel IMTA system is powered with a wind turbine and the process has ?organic status?; moreover, it does not discharge aquaculture effluent to receiving water. However, there is a significant lack of understanding as to diversity of microalgae in this ?paludiculture?-based IMTA processes. This constitutes the first case study to use conventional microscopy combined with next-generation sequencing and bioinformatics to profile microalgae occurring in this novel IMTA system from pooled samples over a 12 month period in 2020. Conventional microscopy combined with classic identification revealed twenty genera of algae; with Chlorophyta and Charophyta being the most common present. However, algal DNA isolation, 16 s sequencing and bioinformatics revealed a combined total of 982 species from 341 genera across nine phyla from the same IMTA system, which emphasized a significant underestimation in the number and diversity of beneficial or potentially harmful algae in the IMTA-microbiome. These new methods also yield rich data that can be used by digital technologies to transform future monitoring and performance of the IMTA system for sustainability. The findings of this study align with many sustainability development goals of the United Nations including no poverty, zero hunger, good health and well-being, responsible consumption and production, climate change, and life below water.
  Período: 2021 - 2022 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análises transcritômicas e proteômicas do coral endêmico da costa brasileira Phyllogorgia dilatata na busca de biofármacos para controle de cepas multirresistentes de microrganismos causadores de infecção hospitalar
  O ecosistema marinho abriga ampla biodiversidade, proporcionando uma incomensurável fonte de biomoléculas que podem ser utilizadas para o tratamento de diversas doenças. Entre os animais presentes nesse ecosistema, os recifes de corais são extremamente importantes para o ambiente marinho, sendo o elo inicial na cadeia alimentar que envolve numerosas espécies de moluscos, crustáceos, peixes e outros organismos de grande importância biológica. Recentemente, biomoléculas com grande potencial biotecnológico (peptídeos antimicrobianos) foram identificadas em corais da costa brasileira. No entanto, a prospecção de biomoléculas em corais ainda foi pouco explorada e pode servir como uma alternativa para os antibióticos atualmente utilizados. Neste projeto, propomos o sequenciamento em larga escala do transcritoma de uma espécie de coral endêmico da costa brasileira (Phyllogorgia dilatata), que apresentou grande potencial biotecnológico em estudos prévios de proteômica. O material utilizado neste estudo será coletado no parque Municipal Marinho de Recife de Fora (Arraial d?Ajuda-BA) em colaboração com integrantes do Projeto Coral Vivo, conveniado ao Fundo Nacional do Meio Ambiente (FNMA/MMA). O sequenciamento da biblioteca de cDNA será feito utilizando a plataforma Illumina Hi-Seq2000 através do método de RNA-Seq, permitindo uma ampla caracterização do transcritoma deste organismo. Este estudo possibilitará encontrar novas substâncias antimicrobianas do coral Phyllogorgia dilatata e no material obtido do holobionte coral-zooxantela, que serão sintetizados e testados através de ensaios de atividade com determinação da Concentração Inibitória Mínima contra cepas bacterianas e fúngicas multirresistentes. Além disso, este será o primeiro trabalho envolvendo o sequenciamento em larga escala de corais da costa brasileira.
  Período: 2015 - 2021 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Avaliação da degradação de polissacarídeos de biofilmes por bactérias de solo da Amazônia
  Período: 2015 - 2021 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Efeitos estruturais impulsionados por mutações pontuais raras no hormônio amilina, o peptídeo associado ao diabetes tipo II
  A amilina é um hormônio peptídico de 37 aminoácidos co-secretado com a insulina, que participa da homeostase da glicose. Esse hormônio é capaz de se agregar em uma conformação de folha β e se depositar nas ilhotas amilóides, uma característica marcante do diabetes tipo II. Como a amilina é um hormônio codificado por genes, esse peptídeo possui variantes causadas por mutações pontuais que podem afetar suas funções. Neste projeto, iremos analisar os efeitos estruturais causados ​​pelas mutações pontuais S20G e G33R que, de acordo com o 1000 Genomes Project, têm frequência em populações do leste asiático e europeias, respectivamente. As análises foram realizadas por meio de servidor agrescan, preditores de efeitos funcionais SNP e dinâmica molecular.
  Período: 2020 - 2021 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Diversidade e aspectos funcionais da microbiota em áreas mineradas recuperadas pela adição de resíduos orgânicos domésticos
  A mineração é uma atividade econômica importante para o país, porém é reconhecidamente causadora de degradação do meio ambiente. A remoção de minério de interesse remove o solo causando alteração dos seus atributos físico-químicos e microbiológicos. Além disso, resíduos gerados pela atividade mineradora devem ser tratados e/ou contidos com a finalidade de impedir futuro dano ao meio ambiente e à sociedade. A recuperação de uma área degradada ao final da exploração da jazida é dependente do impacto causado. Mineração de cascalho é uma atividade considerada de baixo impacto ambiental, no entanto, essas áreas podem ser bons modelos para estudo para estratégias de recuperação de áreas impactadas pela atividade mineradora. A adição de uma fonte de matéria orgânica em áreas degradadas é uma estratégia usada para recomposição do solo propiciando o desenvolvimento de vegetação na área a ser recuperada. Embora o resíduo sólido obtido de tratamento do esgoto doméstico seja uma dessas fontes de matéria orgânica, pouco se sabe sobre a funcionalidade da microbiota proveniente do resíduo de esgoto no processo de recuperação. O objetivo do presente estudo é avaliar aspectos da diversidade e funcionalidade da microbiota presente em jazidas de cascalho recuperadas pela adição de esgoto doméstico ou lixo orgânico produzidos no Distrito Federal. As áreas de estudo já estão em processo de recuperação por períodos de 5 a 25 anos. A diversidade da microbiota será avaliada por métodos moleculares utilizando-se a estrutura do Centro de sequenciamento de Alto Desempenho do DF, localizado no Campus II da Universidade Católica de Brasília. Os aspectos funcionais serão avaliados pela presença de atividade de enzimas-chave envolvidas nos ciclos biogeoquímicos. Os resultados desse projeto irão esclarecer como essas fontes orgânicas influenciam a composição da microbiota de solo em jazidas de cascalho recuperadas, fornecendo subsídios para a utilização dessas fontes em outras áreas degradadas por mineração com alto impacto ao meio ambiente.
  Período: 2016 - 2021 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Desenvolvimento de novos fármacos peptídicos contra Klebsiella pneumoniae através de genômica comparativa e bioinformática estrutural
  Nas últimas décadas, a eficiência dos antibióticos convencionais contra as bactérias patogênicas diminuiu devido ao desenvolvimento de resistência por parte dos patógenos. Esse fenômeno levou ao surgimento das chamadas "superbactérias", que são bactérias resistentes a praticamente todos os antibióticos comerciais disponíveis. A resistência pode ocorrer por diversos mecanismos, como expressão de bombas de efluxo, metabolização do princípio ativo ou redução da absorção dos antibióticos através da perda de proteínas da membrana externa. O grande número de bactérias resistentes a vários antibióticos representa um desafio no tratamento de infecções, uma vez que a taxa de obtenção de novos antibióticos pode não acompanhar o número, cada vez maior, de cepas resistentes. A bactéria Klebsiella pneumoniae é considerada como uma das espécies de maior importância médica dentro do gênero Klebsiella. Esta bactéria expressa diversos fatores de patogenicidade, incluindo adesinas, polissacarídeos capsulares e lipopolissacarídeos que permitem a evasão das defesas do hospedeiro. Muitos dos fatores de virulência continuam a ser elucidados. Neste contexto, o presente trabalho objetiva a criação de novos fármacos peptídicos contra K. pneumoniae utilizando genômica comparativa e bioinformática estrutural para a busca de novos alvos. Por meio da estratégia aqui proposta, os genomas de 10 cepas patogênicas de K. pneumoniae, disponíveis no Laboratório Central de Saúde Pública ? LACEN/DF, serão sequenciados, visando identificar novos alvos e também buscar compreender os processos de resistência bacteriana incluindo suas alterações fisiológicas e também seus fatores de resistência. Após a identificação dos alvos, será programado um algoritmo genético para busca exaustiva de peptídeos com alta afinidade pelos alvos por meio de docking molecular. Os peptídeos serão sintetizados e testados contra as cepas resistentes. Deste modo, o presente trabalho visa não apenas compreender os mecanismos de resistência, mas também propor método alternativo de controle do patógeno por meio do desenho de novos fármacos peptídicos.
  Período: 2017 - 2021 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Benchmarking analysis of deleterious SNP prediction tools on CYP2D6 enzyme.
  The cytochrome P450 family is composed of hemeproteins involved in the metabolic transformation of endogenous and exogenous substances. The CYP2D6 enzyme is responsible for the metabolism of ~25% of clinically used drugs and is mainly expressed in the liver. The CYP2D6 gene is known to have a large number of single nucleotide polymorphisms (SNPs). Nevertheless, these variations could modify the CYP2D6 enzyme`s function, resulting in poor metabolizing or ultra‐extensive metabolizing phenotypes, when metabolism is slower or accelerated, respectively. Currently, there are several computational tools for predicting functional changes caused by genetic variations. Here, we evaluated the predictive power of 20 web servers using a data set of 37 CYP2D6 missense SNPs (2 neutral and 35 deleterious) previously reported in literature with enzymatic assays with the purified protein. The results suggest that the most appropriate tools for CYP2D6 SNP prediction are SDM and PoPMuSiC, which could aid in the classification of novel missense SNPs in this gene, providing the identification of mutations potentially associated with drug metabolism and pointing new directions for precise medicine.
  Período: 2019 - 2020 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• A population genetics online calculator with adjustable parameters for the estimation of the risk of inheriting Mendelian diseases
  The population genetics online calculator is a tool that allows users to estimate frequencies of alleles and genotypes in a given population of interest. It provides several options of input information, including dominant allele, recessive allele, homozygous dominant and homozygous recessive frequencies. Additionally, it also allows the input of autosomal recessive disease frequency or the proportion of the population that has the disease. As output, it shows all allele and genotype frequencies (including heterozygotes), as well as the option for the user to verify the probability that a couple will have the disease, given the input information. It can be accessed through the following website: https://bioinfo.azurewebsites.net/calculator.html.
  Período: 2020 - 2020 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Utilização de métodos computacionais para avaliação do impacto funcional e estrutural de nsSNPs no gene CYP2D6
  Período: 2016 - 2020 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• A preliminary Analysis of the Impact of Missense Variants of Unknown Significance in the APOA1 Gene using prediction softwares.
  The apolipoprotein A1 (APOA1) is a component of high-density lipoprotein (HDL) in plasma, playing aspecific role in lipid metabolism. Defects in this protein have been associated with several diseases, including familial HDL deficiency, familial visceral amyloidosis and increase risk of cardiovascular disorders. Among the possible causes of these defects are single nucleotide alterations within the coding region of the APOA1 gene, which could affect protein function. This study aims to analyze the possible impact of 15 variants of unknown significance identified within the APOA1 gene. A total of 12 in silico SNV impact prediction tools were used to evaluate the impact of these alterations. The predictions suggested that four of these alterations(Pro123Ser, Arg140Leu, Ser191Asn and Ser191Arg)could result in protein disfunction.
  Período: 2020 - 2020 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Prospecção gênica e desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas para o controle e monitoramento da dormência de macieira visando adaptação às mudanças climáticas
  A macieira, como outras fruteiras de clima temperado, é induzida ao estado de dormência pelos primeiros frios do outono e necessita de um acúmulo intenso e regular de temperaturas baixas (horas em T ≤ 7,2°C, HF) para que as gemas brotem e se estabeleça um novo ciclo vegetativo e reprodutivo. De modo geral, mais de 90% da produção brasileira de maçã (1,2 milhões de toneladas em 2013) é de cultivares dos grupos Gala e Fuji, as quais demandam, em média, 600 HF para atingirem uma produção sustentável. Todavia, na Região Sul do Brasil é comum a ocorrência de perdas de produção atribuídas à insuficiência de acúmulo de frio ou flutuações de temperatura durante o período de repouso hibernal. Esta situação desfavorável tende a se tornar mais intensa, considerando as projeções de aquecimento global, que prevêem aumentos de temperatura de 2°C a 5°C nas principais regiões de produção de maçã do Brasil, que provoca uma redução de 200 a 400 HF, dependendo da localização geográfica. Com o atual cenário de cultivares e condições de cultivo, a confirmação destas projeções pode inviabilizar a produção de maçã no Brasil, que hoje supre o mercado interno e exporta, em média, cerca de US$ 64 milhões/ano em fruta fresca. O ponto central para garantir uma adaptação de cultivares a uma realidade com menor disponibilidade de frio envolve necessariamente um avanço no conhecimento básico do processo de dormência das gemas. No projeto MalusFIT, propõe-se desenvolver ações de pesquisa alicerçadas nos resultados obtidos em um projeto anterior, desenvolvido pela equipe proponente, denominado AppleClim (http://www.cnpuv.embrapa.br/appleclim), por meio da integração de estratégias de genômica estrutural e funcional, caracterização fisiológica e modelagem da dormência de gemas de macieira, envolvendo genótipos mutantes e populações segregantes. A proposta atual concentrará esforços de modo sinérgico, multidisciplinar e multi-institucional, na integração de novos métodos de biologia avançada para aportar ferramentas biotecnológicas ao programa de melhoramento clássico, com o intuito final de contribuir para a geração de ativos genéticos e modelos matemáticos de predição do estado de dormência de gemas suportada por dados climáticos. A proposta possui tanto perfil básico como aplicado. No primeiro caso, destacam-se o desenvolvimento de metodologias, as quais podem, no futuro, serem úteis à maioria das espécies de fruteiras de clima temperado, caracterizando a extensão de uso do conhecimento. Ao mesmo tempo, o presente projeto está empenhado em desenvolver ferramentas biotecnológicas que servirão de apoio à geração de cultivares de maçã adaptadas à condição climática atual e futura das regiões produtoras brasileiras. Esse conjunto de informações, além de ampliar o conhecimento do processo de dormência e de prover suporte efetivo ao programa de melhoramento de macieira, tem também potencial para desenvolver produtos patenteáveis (exemplo: promotores e genes de interesse agronômico). Além disso, modelos de simulação e predição do estado de dormência utilizando dados climáticos podem auxiliar diretamente o produtor no manejo de pomares comercias. Assim, o projeto contempla as duas principais formas de mitigar os efeitos adversos da mudança climática na produção de maçã: a genética e o manejo de pomares.
  Período: 2014 - 2019 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análise do impacto estrutural de SNPs missense presentes no gene NR3C1 em simulações por dinâmica molecular
  The glucocorticoid resistance hereditary condition may emerge from the occurrence of point mutations in the glucocorticoid receptor (GR), which could impair its functionality. Because the main feature of such pathology is the resistance of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis to the hormone cortisol, we used the GR ligand binding domain three-dimensional structure to perform computational analysis for eight variants known to cause this clinical condition (I559 N, V571A, D641V, G679S, F737L, I747 M, L753F and L773P), aiming to understand, on the atom scale, how they cause glucocorticoid resistance. We observed that the mutations generated a reduced affinity to cortisol and they alter some loop conformations, which could be a consequence from changes in protein motion, which in turn could result from the reduced stability of mutant GR structures. Therefore, the analyzed mutations compromise the GR ligand binding domain structure and cortisol binding, which could characterize the glucocorticoid resistance phenotype.
  Período: 2016 - 2019 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Genome-wide analysis of the transcriptional response to drought stress in root and leaf of common bean
  Genes related to the response to drought stress in leaf and root tissue of drought-susceptible (DS) and tolerant (DT) genotypes were characterized by RNA-Seq. In total, 54,750 transcripts, representative of 28,590 genes, were identified; of these, 1,648 were of high-fidelity (merge of 12 libraries) and described for the first time in the Andean germplasm. From the 1,239 differentially expressed genes (DEGs), 458 were identified in DT, with a predominance of genes in categories of oxidative stress, response to stimulus and kinase activity. Most genes related to oxidation-reduction terms in roots were early triggered in DT (T75) compared to DS (T150) suggestive of a mechanism of tolerance by reducing the damage from ROS. Among the KEGG enriched by DEGs up-regulated in DT leaves, two related to the formation of Sulfur-containing compounds, which are known for their involvement in tolerance to abiotic stresses, were common to all treatments. Through qPCR, 88.64% of the DEGs were validated. A total of 151,283 variants were identified and functional effects estimated for 85,780. The raw data files were submitted to the NCBI database. A transcriptome map revealed new genes and isoforms under drought. These results supports a better understanding of the drought tolerance mechanisms in beans.
  Período: 2012 - 2019 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Transcriptome Analysis and Gene Networks in Ependymomas
  Período: 2017 - 2019 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análise Estrutural in silico de Mutações Pontuais na Enzima Triptofano Hidroxilase 2, Geradas por Polimorfismos de Base Única.
  Período: 2016 - 2018 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análise de expressão diferencial de cepas de E. coli resistentes e susceptíveis à magainina I
  Período: 2015 - 2018 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análises do impacto de SNPs missense na apolipoproteína E3 através de estudos de dinâmica molecular
  Período: 2015 - 2017 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Genomic Comparison among Lethal Invasive Strains of Streptococcus pyogenes Serotype M1
  Streptococcus pyogenes, also known as group A Streptococcus (GAS), is a human pathogen that causes diverse human diseases including streptococcal toxic shock syndrome (STSS). A GAS outbreak occurred in Brasilia, Brazil, during the second half of the year 2011, causing 26 deaths. Whole genome sequencing was performed using Illumina platform. The sequences were assembled and genes were predicted for comparative analysis with emm type 1 strains: MGAS5005 and M1 GAS. Genomics comparison revealed one of the invasive strains that differ from others isolates and from emm 1 reference genomes. Also, the new invasive strain showed differences in the content of virulence factors compared to other isolated in the same outbreak. The evolution of contemporary GAS strains is strongly associated with horizontal gene transfer. This is the first genomic study of a Streptococcal emm 1 outbreak in Brazil, and revealed the rapid bacterial evolution leading to new clones. The emergence of new invasive strains can be a consequence of the injudicious use of antibiotics in Brazil during the past decades.
  Período: 2012 - 2017 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Theoretical structural characterization of lymphoguanylin: A potential candidate for the development of drugs to treat gastrointestinal disorders
  Guanylin peptides (GPs) are small cysteine-rich peptide hormones involved in salt absorption, regulation of fluids and electrolyte homeostasis. This family presents four members: guanylin (GN), uroguanylin (UGN), lymphoguanylin (LGN) and renoguanylin (RGN). GPs have been used as templates for the development of drugs for the treatment of gastrointestinal disorders. Currently, LGN is the only GP with only one disulfide bridge, making it a remarkable member of this family and a potential drug template; however, there is no structural information about this peptide. In fact, LGN is predicted to be highly disordered and flexible, making it difficult to obtain structural information using in vitro methods. Therefore, this study applied a series of 1 μs molecular dynamics simulations in order to understand the structural behavior of LGN, comparing it to the C115Y variant of GN, which shows the same Cys to Tyr modification. LGN showed to be more flexible than GN C115Y. While the negatively charged N-terminal, despite its repellent behavior, seems to be involved mainly in pH-dependent activity, the hydrophobic core showed to be the determinant factor in LGN`s flexibility, which could be essential in its activity. These findings may be determinant in the development of new medicines to help in the treatment of gastrointestinal disorders. Moreover, our investigation of LGN structure clarified some issues in the structure-activity relationship of this peptide, providing new knowledge of guanylin peptides and clarifying the differences between GN C115Y and LGN.
  Período: 2017 - 2017 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Computational Investigation of Growth Hormone Receptor Trp169Arg Heterozygous Mutation in a Child With Short Stature
  Mutations in the growth hormone receptor (GHR) gene can cause disruption of the growth hormone signaling pathway, resulting in growth deficiency due to growth hormone (GH) resistance. Both recessive and apparently dominant mutations have been described in the literature. In order to shed some light on the molecular mechanism of partial growth hormone resistance caused by heterozygous mutations, we performed an in‐depth in silico analysis of a mutation found in a girl with a previous diagnosis of idiopathic short stature. An array of algorithms was used to predict pathogenicity and potential impact on the protein, and molecular modeling, docking and dynamics were used to determine structural consequences. The results suggest that both of the possible single mutation‐containing heteromeric GH?GHR complexes, as well as the double GHR mutant complex result in perturbation of complex structures, with altered ability of the GHR dimers to interact with the GH peptide.
  Período: 2017 - 2017 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análise do impacto estrutural de SNPs missense presentes no gene da uroguanilina utilizando simulações longas de dinâmica molecular
  Período: 2015 - 2016 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análises transcritômicas da glândula de veneno de duas arraias de água doce (Myliobatiformes: Potamotrygonidae) do Brasil
  Período: 2014 - 2016 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Avaliação computacional do impacto estrutural causado por SNPs presentes em genes codificadores de defensinas
  Peptídeos antimicrobianos, tais como as defensinas, constituem um importante mecanismo de defesa do hospedeiro humano. Muitas doenças genéticas em seres humanos são causadas pela presença de polimorfismos de base única (SNPs), especialmente quando estes ocorrem em uma região de codificação de proteínas do genoma. Assim, a fim de avaliar o impacto de SNPs que alteram a função antimicrobiana em humanos, estudos utilizando métodos experimentais, tais como a análise de mutagénese, podem ser realizados. No entanto, devido ao grande número de SNPs em genes que codificam defensinas, tais estudos não são atualmente viáveis, o que requer ​​a utilização de estratégias alternativas. Neste projeto, propomos desenvolver uma abordagem multidisciplinar que inclui mineração de dados, genética de populações, análises estatísticas e estudos de bioinformática estrutural, a fim de avaliar o impacto de todos os SNPs conhecidos em genes codificantes de defensinas.
  Período: 2013 - 2016 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Análises transcritômicas da broca do café (Hypothenemus hampei) visando a validação de alvos por RNA interferente
  O inseto Hypothenemus hampei (broca do café) é de enorme importância econômica, visto que causa grandes prejuízos à culturas de café. Por apresentar hábito endofítico, este inseto, como outros de impacto para a agricultura, é de difícil controle e o uso de bioinseticidas e pesticidas bastante oneroso. Portanto, o desenvolvimento de um pacote metodológico usando estratégias biotecnológicas é necessário para auxiliar no controle do inseto-praga. Na última década, pesquisadores da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia têm estudado os mecanismos de ação envolvidos em interações planta-inseto e prospectado moléculas para inibição de enzimas do trato digestivo deste inseto. Recentemente foram geradas plantas de café geneticamente modificadas com o gene para inibidor de alfa-amilase da broca do café e atualmente, aguarda-se a obtenção das progênies das plantas para avaliação final da resistência ao inseto-praga. No entanto, a observação da rápida evolução dos insetos, tornando-os capazes de quebrar a resistência oferecida pelos inseticidas químicos ou biológicos, reflete a importância de se realizar esforços contínuos nas pesquisas científicas com o objetivo de disponibilizar ferramentas alternativas para uso em aplicações visando o controle biotecnológico da broca do café. Neste contexto, a técnica de RNA interferente tem se mostrado uma abordagem bastante promissora. Esta técnica consiste em diminuir a expressão de um gene, impedindo que a proteína codificada pelo mesmo seja expressa. Para a aplicação da técnica de RNAi, é primeiramente importante, a identificação de sequencias de genes que codifiquem proteínas que participem de processos vitais nos insetos, em especial nos estágios iniciais do desenvolvimento. Para isso, faz-se necessário utilizar técnicas para isolamento, identificação e análise de seqüências codificadoras, de forma rápida e em grande escala. Os estudos de sequenciamento de genomas e transcritomas estão disponíveis atualmente a custo moderado. Este projeto propõe a obtenção do transcritoma da broca do café utilizando amostras de RNAs de todas as fases de desenvolvimento do inseto. A partir do banco de dados construído serão selecionadas sequencias alvo-específicas para RNAi que após a validação funcional, em bioensaios, serão disponibilidades para a produção de plantas transgênicas resistentes à broca do café, visando sua incorporação em programa de melhoramento genético.
  Período: 2014 - 2015 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• Construção de um banco de dados relacional para a investigação de SNPs funcionais identificados pelo Projeto 1000 Genomas
  O rápido progresso das plataformas de sequenciamento de alto rendimento levou a um enorme aumento na descoberta de polimorfismos de base única (SNPs) em diversas espécies. Atualmente, esses marcadores são amplamente utilizados em plantas e animais para a seleção assistida por marcadores (MAS), e em seres humanos para estudos de associação genômica ampla (GWAS). Estudos de resequenciamento, que são realizados quando existem genomas de referência disponíveis, podem ser feitos usando muitos indivíduos, a fim de obter as frequências dos SNPs para uma população inteira, ou para um grupo de indivíduos de interesse. Recentemente, a iniciativa do "Projeto 1000 Genomas" realizou o sequenciamento de 1.092 genomas humanos obtidos de indivíduos de diferentes populações ao redor do mundo, fornecendo uma valiosa fonte de informação de frequência de SNPs. Neste estudo, relatamos a construção de um banco de dados contendo os resultados de análises feitas utilizando ferramentas in silico (PolyPhen-2, SIFT, SNPEff e Condel) de predição do impacto causado por SNPs não-codificantes identificados pelo "Projeto 1000 Genomas". Utilizando números de acesso dbSNP como identificadores comuns, esta base de dados também integra informações de vários outros bancos de dados relevantes para estudos funcionais de SNPs, incluindo o OMIM, Ensembl, GeneCards e GWASdb. Isto permite não só a filtragem de SNPs potencialmente prejudiciais usando várias fontes de dados, mas também permite obter frequências alélicas, possibilitando dados para estudos populacionais.
  Período: 2013 - 2014 / Situação: CONCLUIDO / Natureza: PESQUISA
• AppleClim
  O cultivo comercial da macieira no Brasil, iniciado nos anos 1960, soma atualmente cerca de 40.000 ha de área e mais de um milhão de toneladas de produção. A produção de maçãs no Brasil provem quase que exclusivamente de ?Gala? e ?Fuji? e se encontra concentrada em áreas da Região Sul (SC, RS e PR), onde se verifica uma condição climática limite para que ocorra o acúmulo de frio necessário à produção de frutos com alto padrão de qualidade. No entanto, caso sejam confirmadas as previsões de aumento da temperatura, a produção de maçãs no Brasil com as atuais cultivares poderá ser dificultada, o que acarretaria sérios prejuízos a essa cadeia produtiva e, de maneira mais ampla, à economia brasileira. O AppleClim surgiu da percepção da necessidade de aumentar a eficácia do desenvolvimento de cultivares de macieira, em função dos riscos associados aos efeitos das mudanças climáticas globais. Para tanto, é fundamental buscar compreender, com profundidade, como funciona a dormência hibernal, pois para essa fruteira de clima temperado tal mecanismo é determinante da adaptação ao ambiente. A questão chave é como utilizar os conhecimentos sobre a dormência para aprimorar o processo de desenvolvimento de novas cultivares. O projeto está fundamentado na integração da pesquisa básica ao melhoramento genético clássico. A primeira, feita em laboratório, consiste de estudos desenvolvidos em áreas da chamada biologia avançada (genômica, proteômica, metabolômica e engenharia genética) e explora o comportamento diferencial de mutantes com baixo requerimento de frio hibernal. Já o melhoramento genético, cujas aplicações respondem pelo componente de conhecimento aplicado, é realizado no campo (hibridações e avaliações de híbridos e de seleções) e pelo qual o Programa de Melhoramento Genético de Macieira, que vem sendo conduzido pela Epagri há mais de 30 anos, representa o eixo central.
  Período: 2008 - 2013 / Situação: EM_ANDAMENTO / Natureza: PESQUISA

Áreas de Atuação

• Ciências Biológicas :: Genética :: Genomas :: Genômica computacional
• Ciências da Saúde :: Medicina :: Bioinformática Clínica ::
• Ciências da Saúde :: Medicina :: Bioinformática Estrutural ::

Idiomas

• Espanhol: Lê: BEM, Fala: RAZOAVELMENTE, Escreve: RAZOAVELMENTE, Compreende: BEM
• Francês: Lê: BEM, Fala: RAZOAVELMENTE, Escreve: RAZOAVELMENTE, Compreende: BEM
• Inglês: Lê: BEM, Fala: BEM, Escreve: BEM, Compreende: BEM

Banca Julgadora

Eventos

Orientação

Prêmios

Produção Bibliográfica

Produção Técnica