Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 1

GLOSSÁRIOAlgoritmo. Procedimento organizado (passos e instruções)para executar um determinado tipo de cálculoou solucionar um determinado tipo de problema.Alinhamento de seqüências. Processo de alinhar (colocarlado a lado) duas ou mais seqüências do mesmotipo (nucleotídicas ou protéicas) de forma a obter omáximo de identidade entre elas com o propósito dedeterminar o grau de similaridade.Alinhamento global. Alinhamento de pares de seqüênciasnucleotídicas ou protéicas ao longo de todaa extensão das mesmas.Alinhamento local. Alinhamento de uma ou maispartes de duas seqüências nucleotídicas ou protéicas.Análise filogenética. Análise filogenética ou filogeniaconsiste no estudo das relações evolutivas (ouseja, na reconstrução da história evolutiva) entre gruposde organismos ou outras entidades que se acreditapossuírem um ancestral comum, como por exemplo,espécies, populações e genes.Analogia. Relação entre dois caracteres quaisquer quedescendem, por convergência, de caracteres ancestraisnão relacionados entre si (Fitch 1970, 2000).Bioinformática e Biologia Computacional. Em 17 dejulho de 2000, o National Institutes of Health (NIH),uma das agências do departamento de saúde norteamericanocom reconhecimento internacional na áreade pesquisa biomédica, divulgou sua definição detrabalho para Bioinformática e para Biologia Computacional,elaborada pelo Biomedical Information Scienceand Technology Initiative Consortium (BISTIC)Definition Committee. De acordo com este documento“A bioinformática e a biologia computacional têmsuas raízes nas ciências da vida bem como nasciências da computação e informação e na tecnologia.Ambas estas abordagens interdisciplinaresse beneficiam de disciplinas específicas, tais comoa matemática, a física, as ciências da computaçãoe a engenharia, a biologia e as ciências docomportamento. Cada uma delas mantém interaçõesmuito estreitas com as ciências da vida paraconcretizar todo o seu potencial. A bioinformáticaaplica princípios das ciências da informação e datecnologia para tornar os vastos, diversificados ecomplexos dados produzidos pelas ciências da vidamais compreensíveis e úteis. A biologia computacionalusa abordagens matemáticas e computacionaispara resolver questões teóricas e experimentaisna biologia. Embora a bioinformática e a biologiacomputacional sejam distintas, há significativasobreposição e atividade em suas interfaces.(...) Bioinformática: pesquisa, desenvolvimento ouaplicação de ferramentas e abordagens computacionaispara ampliar o uso de dados de origembiológica, médica, comportamental ou de saúde,incluindo adquirir, armazenar, organizar, arquivar,analisar ou visualizar tais dados. BiologiaComputacional: desenvolvimento e aplicação demétodos analíticos e teóricos de dados e técnicasde modelagem matemática e simulação computacionalpara o estudo de sistemas biológicos, comportamentaise sociais.” (BISTIC Definition Committee,2000). [Tradução livre do autor].DNA. Sigla em inglês para deoxyribonucleic acid, ouácido desoxirribonucléico. Ácido nucléico constituídopor desoxirribose, fosfato e pelas bases nitrogenadasadenina, guanina, citosina e timina. Contém asinstruções genéticas usadas no desenvolvimento e funcionamentode todos os seres vivos.Fatores epigenéticos. Fatores (não genéticos) responsáveispelo controle temporal e espacial da atividadede todos os genes necessários para o desenvolvimentode um organismo complexo desde o zigoto até a faseadulta (citado por Strohman 1997).Fusão/Fissão gênica. Foi observado que determinadospares de proteínas funcionalmente relacionadasentre si, presentes em certos organismos, têm homólogosem outros organismos fundidos em uma únicacadeia protéica (Marcotte et al 1999; Enright et al 1999).O processo de formação destas proteínas é chamadode fusão gênica (quando há a adição de genes ouseqüências funcionais em uma cadeia de DNA) oufissão gênica (quando há a perda de genes ou seqüênciasfuncionais em uma cadeia de DNA). Eventos defusão/fissão gênica são fenômenos naturais reconhecidoscomo uma das principais forças evolutivasna criação de proteínas de múltiplos domínios.Genes. Genes são as unidades hereditárias emtodos os organismos vivos, formando componentesessenciais do genoma (o conjunto completode informação genética) destes organismos,sendo responsáveis pelo desenvolvimento físico,pelo metabolismo e também, até certo ponto,seu comportamento. Alguns genes produzemmoléculas de RNA enquanto outros desempenhamimportantes papéis regulatórios ou estruturais.A maioria dos genes codifica proteínas,grandes moléculas compostas de longas cadeiasde aminoácidos, que respondem pela maioriadas reações químicas desempenhadas pela célula.Genoma. Termo criado, em 1920, por Hans Winkler,professor de Botânica na Universidade deHamburgo. Designa toda a informação hereditáriade um organismo que está codificada no seuDNA (ou, em alguns vírus, no RNA). Isto incluitanto os genes como as seqüências não codificadoras(conhecidas como DNA-lixo).Genômica. Análise (em larga escala) do genomacompleto de um organismo.Homologia. Relação entre dois caracteres (traçosgenéticos, estruturais ou funcionais de umorganismo) quaisquer que descendem de um caractereancestral comum, normalmente com divergência(Fitch 1970, 2000).Matriz de substituição. Matriz que representatodas as possíveis trocas entre aminoácidos, nasquais um valor é atribuído a cada uma destastrocas. Estes valores são proporcionais à probabilidadede ocorrência de cada troca, tomandosecomo base um determinado modelo evolutivo.PAM – Percent Accepted Mutation (Dayhoffet al 1978). BLOSUM - BLOcks SUbstitution Matrix(Henikoff & Henikoff 1992).Metagenômica. Também conhecida como genômicaambiental, ecogenômica, ou ainda genômicade comunidades, consiste na análise domaterial genético obtido diretamente de amostrasambientais, permitindo o estudo de organismosque não podem ser facilmente cultivadosem laboratório, bem como o estudo de organismosem seus ambientes naturais (Metagenomics2008).Micobactérias. O gênero Mycobacterium (familiaMycobacteriaceae, ordem Actinomycetales),um dos mais antigos e bem conhecidos gênerosde bactéria, foi introduzido por Lehmann e Neumannem 1896, para incluir os agentes causadoresda hanseníase e da tuberculose, bactérias quehaviam sido anteriormente classificadas comoBacterium leprae e Bacterium tuberculosis, respectivamente(Goodfellow & Minnikin, 1984).Os organismos pertencentes a este gênero sãoaeróbios, imóveis e não formam endósporos ouesporos; têm forma de bastonetes delgados, retosou ligeiramente encurvados, com raras formasramificadas. Seu DNA é rico em guanina (G) ecitosina (C) (de 62 a 70% G+C, com exceção deMycobacterium leprae que tem 57.8% de GC). Asmicobactérias possuem ainda características peculiarescomo álcool-ácido resistência (uma vezcoradas por corantes básicos, resistem à descoloraçãopor soluções álcool-ácidas sendo, portanto,denominadas bacilos álcool-ácido resistentes)e resistência incomum à dessecação e a agentesquímicos.Ortólogos. Genes homólogos em espécies diferentesoriginados de um gene ancestral comum,durante a especiação (Fitch 1970, 2000).Óperon. Grupo de genes funcionalmente relacionadosentre si, regulados (em conjunto) por ummesmo operador.Parálogos. Genes homólogos em uma espécieem particular originados por duplicação (Fitch1970, 2000).Proteínas. Moléculas compostas por aminoácidosligados entre si em uma ordem particular,especificada pelas seqüências de DNA dos genesque as codificam. São componentes essenciais dos organismos,participando de todos os processos celulares(catálise enzimática, sinalização celular, resposta imune,adesão celular, ciclo celular etc.) e também comocomponentes estruturais e mecânicos.Proteômica. Análise (em larga escala) do conjunto completode proteínas expressas por uma célula, tecido ouorganismo, em um dado momento e sob certas circunstânciasambientais.Regiões sintênicas. Sintenia foi um termo originalmentecunhado para designar a presença de dois ou maisloci gênicos (próximos ou não) no mesmo cromossomo.Atualmente, refere-se também a duas regiões degenomas distintos que mostram considerável grau desimilaridade de seqüência entre si e algum grau de conservaçãoda ordem dos genes nestas regiões e que, portanto,têm probabilidade de descender de um ancestralcomum.Regiões de baixa complexidade. Regiões em ácidosnucléicos ou proteínas com desvios na composição deseus resíduos (nucleotídeos ou aminoácidos), incluindotratos homopoliméricos (longas seqüências formadaspelo mesmo resíduo), repetições com curtos espaçosentre si e sobre-representações mais sutis de algunsresíduos.Seqüência genômica. Toda ou parte da cadeia de DNAque compõe um genoma.Simbiontes. Organismos que vivem em simbiose, isto é,dois organismos distintos que mantêm íntima e longaassociação entre si, na qual um ou ambos se beneficiamdesta relação. Esta associação inclui relações nas quaisuma das partes vive sobre (ectobiose) ou dentro (endobiose)da outra, podendo ser obrigatória, ou seja, necessáriaà sobrevivência de pelo menos um dos organismosenvolvidos, ou facultativa, na qual a associação ébenéfica, porém não é essencial à sobrevivência dosorganismos. As categorias de simbiose incluem o mutualismo(quando ambos se beneficiam), o comensalismo(quando apenas um se beneficia e o outro não é significativamentelesado ou beneficiado) e o parasitismo(quando apenas um se beneficia e o outro é lesado pelarelação) (Symbiosis 2008).Transcriptômica. Análise (em larga escala) do conjuntode todos os RNA mensageiros (transcritos) de umacélula, tecido ou organismo, em um dado momento esob certas circunstâncias ambientais.Referências bibliográficasBISTIC Definition Committee. NIH working definition ofbioinformatics and computational biology. 2000. Disponívelem: Acesso em: 26 mar. 2008.Dayhoff MO, Schwartz RM, Orcutt BC. A model of evolutionarychange in proteins. In: Dayhoff MO, ed. Atlas ofProtein Sequence and Structure. Washington DC: NationalBiomedical Research Foundation; 1978. v.5. Suppl.3.p.345-352.Enright AJ, Iliopoulos I, Kyrpides NC, Ouzounis CA.Protein interaction maps for complete genomes basedon gene fusion events. Nature 1999 Nov 4;402(6757):86-90.Fitch WM. Distinguishing homologous from analogousproteins. Syst Zool 1970 Jun;19(2):99-113.Fitch WM. Homology a personal view on some of theproblems. Trends Genet 2000 May;16(5):227-31.Goodfellow M, Minnikin DE. Circunscription of the genus.In: Kubica GP, Wayne LG, eds. The Mycobacteria: ASource Book. New York: Marcel Dekker; 1984. p.1-24.Henikoff S, Henikoff JG. Amino acid substitution matricesfrom protein blocks. Proc Natl Acad Sci U S A 1992Nov 15;89(22):10915-9.Marcotte EM, Pellegrini M, Ng HL, Rice DW, Yeates TO,Eisenberg D. Detecting protein function and proteinproteininteractions from genome sequences. Science1999 Jul 30;285(5428):751-3.Metagenomics. In Wikipedia: The Free Encyclopedia.Wikimedia Foundation Inc. Encyclopedia on-line. Disponívelem: Acesso em: 26 mar. 2008.Strohman RC. The coming Kuhnian revolution in biology.Nat Biotechnol 1997 Mar;15(3):194-200.Symbiosis. In Wikipedia: The Free Encyclopedia. WikimediaFoundation Inc. Encyclopedia on-line. Disponívelem: Acessoem: 26 mar. 2008.Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 29