Projetos da Linha de Pesquisa em Bionformática

Modelos computacionais e algoritmos para o estudo da estrutura das proteínas

Coordenador: Heitor Silvério Lopes

Desenvolvimento de algoritmos heurísticos para a determinação da estrutura de proteínas e estudo do seu processo de enovelamento. Estudam-se os modelos 3D de representação discretos em treliça  e contínuos e utilizam-se métodos híbridos de inteligência computacional, autômatos celulares e linguagens formais. Também são estabelecidas métricas para a comparação do desempenho dos modelos propostos com estruturas proteicas conhecidas.

Análise Computacional de DNA

Coordenador: Heitor Silvério Lopes

Desenvolvimento de ferramentas computacionais para análise e descoberta de padrões em sequências de DNA. São desenvolvidos algoritmos rápidos para a análise de repetições, busca de ilhas de patogenicidade, análise de contrastes composicionais e frequenciais e comparação de assinaturas genômicas. Neste projeto são utilizados conceitos e métodos derivados de processamento digital de sinais, data-mining, reconhecimento de padrões e computação paralela.

Técnicas de Computação Paralela aplicados a Algoritmos Evolucionários para a Resolução do Problema de Predição de Estruturas de Proteínas

Coordenador: Myriam R. Delgado

Este projeto de pesquisa prevê o desenvolvimento de técnicas de paralelização de algoritmos inspirados em evolução, ou algoritmos evolucionários, para a solução de problemas de bioinformática, em especial, o Problema da Predição da Estrutura de Proteínas (PPEP). O problema de dobramento de proteínas pode ser definido como um processo químico no qual a estrutura de uma proteína assume a sua configuração funcional, sendo que, neste caso, ela se encontra no mínimo da sua energia livre. O desafio, portanto, para este problema é determinar a combinação de parâmetros de conformação (ângulos, comprimentos, torções, entre outros) que minimizam a energia livre da proteína. Doenças (como, por exemplo, Alzheimer, Parkinson e alguns tipos de câncer) estão ligadas ao dobramento incorreto de proteínas, causando agregação e deposição das mesmas nos tecidos. O entendimento do processo e determinação de energia livre das proteínas pode contribuir significativamente tanto para a área de produção de produtos farmacêuticos, quanto no tratamento dessas doenças. Neste projeto, a computação paralela aparece de forma mais consistente com o intuito de obter ganhos não só em termos de tempo computacional, mas também de acuidade dos modelos na tarefa a ser abordada e a otimização multiobjetivo surge como uma forma de modelar o problema de maneira mais realista. O projeto prevê ainda a integração e o fortalecimento de dois grupos de pesquisa pertencentes à UTFPR e UNICENTRO, respectivamente.

Ações