Sequence-specific reconstruction from fragmentary databases using seed sequences: implementation and validation on SAGE, proteome and generic sequencing data

Motivation: DNA assembly programs classically perform an all-against-all comparison of reads to identify overlaps, followed by a multiple sequence alignment and generation of a consensus sequence. If the aim is to assemble a particular segment, instead of a whole genome or transcriptome, a target-specific assembly is a more sensible approach. GenSeed is a Perl program that implements a seed-driven recursive assembly consisting of cycles comprising a similarity search, read selection and assembly. The iterative process results in a progressive extension of the original seed sequence. GenSeed was tested and validated on many applications, including the reconstruction of nuclear genes or segments, full-length transcripts, and extrachromosomal genomes. The robustness of the method was confirmed through the use of a variety of DNA and protein seeds, including short sequences derived from SAGE and proteome projects.

No-match ORESTES explored as tumor markers

Sequencing technologies and new bioinformatics tools have led to the complete sequencing of various genomes. However, information regarding the human transcriptome and its annotation is yet to be completed. The Human Cancer Genome Project, using ORESTES (open reading frame EST sequences) methodology, contributed to this objective by generating data from about 1.2 million expressed sequence tags. Approximately 30 of these sequences did not align to ESTs in the public databases and were considered no-match ORESTES. On the basis that a set of these ESTs could represent new transcripts, we constructed a cDNA microarray. This platform was used to hybridize against 12 different normal or tumor tissues. We identified 3421 transcribed regions not associated with annotated transcripts, representing 83.3 of the platform. The total number of differentially expressed sequences was 1007. Also, 28 of analyzed sequences could represent noncoding RNAs. Our data reinforces the knowledge of the human genome being pervasively transcribed, and point out molecular marker candidates for different cancers. To reinforce our data, we confirmed, by real-time PCR, the differential expression of three out of eight potentially tumor markers in prostate tissues. Lists of 1007 differentially expressed sequences, and the 291 potentially noncoding tumor markers were provided.

Bioinformatics construction of the human cell surfaceome

Cell surface proteins are excellent targets for diagnostic and therapeutic interventions. By using bioinformatics tools, we generated a catalog of 3,702 transmembrane proteins located at the surface of human cells (human cell surfaceome). We explored the genetic diversity of the human cell surfaceome at different levels, including the distribution of polymorphisms, conservation among eukaryotic species, and patterns of gene expression. By integrating expression information from a variety of sources, we were able to identify surfaceome genes with a restricted expression in normal tissues and/or differential expression in tumors, important characteristics for putative tumor targets. A high-throughput and efficient quantitative real-time PCR approach was used to validate 593 surfaceome genes selected on the basis of their expression pattern in normal and tumor samples. A number of candidates were identified as potential diagnostic and therapeutic targets for colorectal tumors and glioblastoma. Several candidate genes were also identified as coding for cell surface cancer/testis antigens. The human cell surfaceome will serve as a reference for further studies aimed at characterizing tumor targets at the surface of human cells.

Update in Gynecology and Obstetrics: reviews and databases

There is a considerable body of new information on Gynecology and Obstetrics. To aid in keeping gynecologists updated, renowned periodicals publish review articles. Review articles enable the reader to obtain the best evidence for clinical or research issues from several individual articles. This enables the professional to make clinical decisions in the light of current knowledge. The different types of reviews and database that may be used for the elaboration of reviews are discussed in the present article. It is suggested that future reviews on Gynecology and Obstetrics include articles published in other idioms apart from English and that a larger number of database is researched. Thus, reviews will be not only more inclusive but more representative of the international literature.

Functional and bioinformatics analyses reveal conservation of Cis-regulatory elements between sciaridae and Drosophilidae

The sciarid DNA puff C4 BhC4-1 gene is amplified and transcribed in salivary glands at the end of the larval stage. In transgenic Drosophila, the BhC4-1 promoter drives transcription in prepupal salivary glands and in the ring gland of late embryos. A bioinformatics analysis has identified 162 sequences similar to distinct regions of the BhC4-1 proximal promoter, which are predominantly located either in 5` or 3` regions or introns in the Drosophila melanogaster genome. A significant number of the identified sequences are found in the regulatory regions of Drosophila genes that are expressed in the salivary gland. Functional assays in Drosophila reveal that the BhC4-1 proximal promoter contains both a 129 bp (-186/-58) salivary gland enhancer and a 67 bp (-253/-187) ring gland enhancer that drive tissue specific patterns of developmentally regulated gene expression, irrespective of their orientation.

PK/DB: database for pharmacokinetic properties and predictive in silico ADME models

The study of pharmacokinetic properties (PK) is of great importance in drug discovery and development. In the present work, PK/DB (a new freely available database for PK) was designed with the aim of creating robust databases for pharmacokinetic studies and in silico absorption, distribution, metabolism and excretion (ADME) prediction. Comprehensive, web-based and easy to access, PK/DB manages 1203 compounds which represent 2973 pharmacokinetic measurements, including five models for in silico ADME prediction (human intestinal absorption, human oral bioavailability, plasma protein binding, bloodbrain barrier and water solubility).

Importância do fonoaudiólogo no acompanhamento de indivíduos com hipotireoidismo congênito

TEMA: o hipotireoidismo congênito é uma alteração metabólica que traz conseqüência graves para indivíduos não tratados e mesmo as crianças que realizam o tratamento podem apresentar distúrbios do desenvolvimento. O Programa Nacional de Triagem Neonatal, instituído pelo Ministério da Saúde, prevê o acompanhamento longitudinal de indivíduos com equipe multidisciplinar. Entretanto, a Fonoaudiologia não é incluída nesta equipe. Deste modo, considerando a ocorrência de distúrbios da comunicação nestes indivíduos, realizou-se levantamento bibliográfico nas bases de dados Lilacs, MedLine e PubMed, no período de 1987 a 2007, referente às alterações em habilidades do desenvolvimento decorrentes do hipotireoidismo congênito. OBJETIVO: verificar, na literatura científica, presença de alterações do desenvolvimento em indivíduos com hipotireoidismo congênito e refletir sobre a importância da atuação fonoaudiológica, em conjunto com equipe multidisciplinar especializada, no acompanhamento dos mesmos. CONCLUSÃO: a literatura relata alterações nas habilidades do desenvolvimento (motoras, cognitivas, lingüísticas e de autocuidados) e destaca que crianças com hipotireoidismo congênito são de risco para alterações no desenvolvimento lingüístico e, portanto, necessitam do acompanhamento longitudinal do desenvolvimento comunicativo. Torna-se evidente a importância da atuação do fonoaudiólogo nos Programas de Triagem Neonatal credenciados pelo Ministério da Saúde. Ressalta-se ainda a necessidade de investigações referentes às outras alterações metabólicas contempladas nestes programas, nas quais o fonoaudiólogo pode atuar de modo a prevenir, habilitar e reabilitar os distúrbios da comunicação, contribuindo para o trabalho em equipe, promovendo saúde nesta população.

Medidas lineares dos estágios de desenvolvimento da dentição permanente humana usando Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico: um estudo preliminar

OBJETIVO: determinar as medidas lineares dos estágios de desenvolvimento da dentição permanente humana, usando tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). MÉTODOS: este estudo foi desenvolvido a partir de bancos de dados de clínicas radiológicas privadas, envolvendo 18 pacientes (13 do sexo masculino, 5 do sexo feminino, com idades variando entre 3 e 20 anos). As imagens das TCFC foram obtidas por meio do sistema i-CAT e medidas com uma função específica do programa desse mesmo sistema. Duzentos e trinta e oito dentes foram analisados, em diferentes estágios de desenvolvimento, nos planos coronal e sagital. O método foi baseado na delimitação e mensuração das distâncias entre pontos anatômicos correspondentes ao desenvolvimento das coroas e raízes dentárias. A partir dos valores obtidos, pôde-se desenvolver um modelo quantitativo para se avaliar os estágios inicial e final de desenvolvimento para todos os grupos dentários. RESULTADOS E CONCLUSÕES: as medidas obtidas dos diferentes grupos dentários estão de acordo com as estimativas das investigações publicadas previamente. As imagens por TCFC dos diferentes estágios de desenvolvimento podem contribuir no diagnóstico, planejamento e resultado dos tratamentos em diversas especialidades odontológicas. As dimensões das coroas e das raízes dentárias podem ter importantes aplicações clínicas e em pesquisas, constituindo uma técnica não invasiva que contribui com estudos in vivo. Entretanto, mais estudos são recomendados a fim de minimizar possíveis variáveis metodológicas.

Tratamento farmacológico da DPOC

Aproximadamente sete milhões de brasileiros acima de 40 anos são acometidos pela DPOC. Nos últimos anos, importantes avanços foram registrados no campo do tratamento medicamentoso dessa condição. Foi realizada uma revisão sistemática incluindo artigos originais sobre tratamento farmacológico da DPOC publicados entre 2005 e 2009, indexados em bases de dados nacionais e internacionais e escritos em inglês, espanhol ou português. Artigos com tamanho amostral menor de 100 indivíduos foram excluídos. Os desfechos sintomas, função pulmonar, qualidade de vida, exacerbações, mortalidade e efeitos adversos foram pesquisados. Os artigos foram classificados segundo o critério da Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease para nível de evidência científica (grau de recomendação A, B e C). Dos 84 artigos selecionados, 40 (47,6%), 18 (21,4%) e 26 (31,0%) foram classificados com graus A, B e C, respectivamente. Das 420 análises oriundas desses artigos, 236 referiam-se à comparação de fármacos contra placebo nos diversos desfechos estudados. Dessas 236 análises, os fármacos mais frequentemente estudados foram anticolinérgicos de longa duração, a combinação β2-agonistas de longa duração + corticosteroides inalatórios e corticosteroides inalatórios isolados em 66, 48 e 42 análises, respectivamente. Nas mesmas análises, os desfechos função pulmonar, efeitos adversos e sintomas geraram 58, 54 e 35 análises, respectivamente. A maioria dos estudos mostrou que os medicamentos aliviaram os sintomas, melhoraram a qualidade de vida, a função pulmonar e preveniram as exacerbações. Poucos estudos contemplaram o desfecho mortalidade, e o papel do tratamento medicamentoso nesse desfecho ainda não está completamente definido. Os fármacos estudados são seguros no manejo da DPOC, com poucos efeitos adversos.

Pode a atividade física materna modular a programação fetal induzida pela nutrição?

Existe considerável evidência para a indução de diferentes fenótipos em reposta às variações no ambiente fetal e neonatal. O aporte inadequado de nutrientes no período crítico do desenvolvimento está associado ao risco alto de doenças metabólicas na vida adulta, este fenômeno biológico é chamado de programação. A atividade física durante a gestação resulta em adaptações fisiológicas da mãe e no aumento da disponibilidade de nutrientes e oxigênio no espaço feto-placentário. Este trabalho tem como objetivo discutir os mecanismos da indução de programação fetal pela nutrição e o provável efeito modulador da atividade física durante a gestação. Foram utilizadas as bases de dados do Medline Pubmed, Lilacs e Bireme, com publicações entre 1990 até 2008. Os termos de indexação utilizados foram: nutrition, fetal programming, gestation, physical activity, physical exercise, metabolism. Em conclusão, o aporte inadequado de nutrientes programa o aparecimento de doenças metabólicas na vida adulta, enquanto que a atividade física durante a gestação aumenta a disponibilidade de nutrientes e oxigênio, repercutindo positivamente no crescimento fetal e no peso ao nascer.

Emprego de regras de associação para extração de padrões mercadológicos de touros Nelore com avaliação genética

Objetivou-se com este trabalho utilizar regras de associação para identificar forças de mercado que regem a comercialização de touros com avaliação genética pelo programa Nelore Brasil. Essas regras permitem evidenciar padrões implícitos nas transações de grandes bases de dados, indicando causas e efeitos determinantes da oferta e comercialização de touros. Na análise foram considerados 19.736 registros de touros comercializados, 17 fazendas e 15 atributos referentes às diferenças esperadas nas progênies dos reprodutores, local e época da venda. Utilizou-se um sistema com interface gráfica usuário-dirigido que permite geração e seleção interativa de regras de associação. Análise de Pareto foi aplicada para as três medidas objetivas (suporte, confiança e lift) que acompanham cada uma das regras de associação, para validação das mesmas. Foram geradas 2.667 regras de associação, 164 consideradas úteis pelo usuário e 107 válidas para lift ≥ 1,0505. As fazendas participantes do programa Nelore Brasil apresentam especializações na oferta de touros, segundo características para habilidade materna, ganho de peso, fertilidade, precocidade sexual, longevidade, rendimento e terminação de carcaça. Os perfis genéticos dos touros são diferentes para as variedades padrão e mocho. Algumas regiões brasileiras são nichos de mercado para touros sem registro genealógico. A análise de evolução de mercado sugere que o mérito genético total, índice oficial do programa Nelore Brasil, tornou-se um importante índice para comercialização dos touros. Com o uso das regras de associação, foi possível descobrir forças do mercado e identificar combinações de atributos genéticos, geográficos e temporais que determinam a comercialização de touros no programa Nelore Brasil.

Complex networks: the key to systems biology

Though introduced recently, complex networks research has grown steadily because of its potential to represent, characterize and model a wide range of intricate natural systems and phenomena. Because of the intrinsic complexity and systemic organization of life, complex networks provide a specially promising framework for systems biology investigation. The current article is an up-to-date review of the major developments related to the application of complex networks in biology, with special attention focused on the more recent literature. The main concepts and models of complex networks are presented and illustrated in an accessible fashion. Three main types of networks are covered: transcriptional regulatory networks, protein-protein interaction networks and metabolic networks. The key role of complex networks for systems biology is extensively illustrated by several of the papers reviewed.

Casamento contemporâneo: revisão de literatura acerca da opção por não ter filhos

Em meio às diversas transformações sofridas pelo casamento e pela família ao longo da história, várias configurações familiares convivem na contemporaneidade: nuclear, monoparental, homoparental, recomposta, entre outras possibilidades. Nesse contexto, aumenta, em vários países, e mais recentemente no Brasil, o número de casais que escolhem não ter filhos. O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica sobre o tema, incluindo publicações nacionais e internacionais. A busca foi feita em bases de dados (Web of Science, PsycINFO, Medline, SciELO, Lilacs, Psicodoc, BVS-Psi, Dedalus), e foram levantados artigos completos em periódicos indexados e resumos de teses e dissertações produzidas nos últimos dez anos. Os resultados coletados abordam diversas facetas do fenômeno da escolha contemporânea por não ter filhos: motivações declaradas, associação entre esse tipo de escolha e a situação profissional, relação com fatores de história de vida e família de origem, satisfação de vida e conjugal, preconceito e estereótipos negativos.

O papel do polimorfismo funcional VNTR da região promotora do gene MAOA nos transtornos psiquiátricos

INTRODUÇÃO: Muitos estudos têm investigado a associação do polimorfismo VNTR (número variável de repetições em série) localizado na região promotora do gene da enzima monoamina oxidase A (MAOA) com alterações no comportamento humano e em diversos transtornos psiquiátricos. OBJETIVO: O objetivo do presente trabalho foi revisar a literatura sobre a participação desse polimorfismo funcional na modulação do comportamento humano para o desenvolvimento dos transtornos psiquiátricos. MÉTODO: A pesquisa foi realizada na literatura em inglês, de janeiro de 1998 a junho de 2009, disponível no Medline, Embase, Web of Science e na base de dados PsycInfo, utilizando os seguintes termos: "MAOA e comportamento humano" e "MAOA e psiquiatria". RESULTADOS: Foram encontrados 3.873 estudos. Desses, 109 foram selecionados e incluídos na revisão. Encontrou-se associação de alelos de baixa atividade do VNTR com transtorno de personalidade antissocial, transtorno de conduta, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, jogo patológico e dependência de substâncias. Alelos da alta atividade da MAOA foram associados a depressão, ansiedade, neuroticismo e anorexia nervosa. Não se encontrou associação entre polimorfismos da MAOA e esquizofrenia e transtorno bipolar. CONCLUSÃO: Os principais achados dão suporte ao papel do polimorfismo VNTR da região promotora do gene da MAOA em alguns transtornos psiquiátricos, apesar das divergências encontradas devidas às dificuldades metodológicas de estudos em genética. De modo geral, os estudos associam os alelos de baixa atividade da MAOA com comportamentos impulsivos e agressivos ("comportamentos hiperativos"), enquanto os alelos de alta atividade do gene são mais associados a "comportamentos hipoativos".