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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33083
ORCID: | http://orcid.org/0000-0003-3736-9509 |
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto Attribution-NoDerivs 3.0 United States |
Embargo Date: | 2023-11-02 |
Title: | Prospecção e classificação de profagos em genomas de bactérias do gênero Proteus |
Alternate title (s): | Prospecting and classification of prophages in genomes of bacteria of the genus Proteus |
Author: | Correia, Hugo Martins |
First Advisor: | Sassaki, Flávio Tetsuo |
First coorientator: | Polveiro, Richard Costa |
First member of the Committee: | Vidigal, Pedro Marcus Pereira |
Second member of the Committee: | Moreira, Maria Aparecida Scatamburlo |
Summary: | Bacteriófagos são vírus que infectam bactérias. Durante seu processo de replicação os fagos podem se integrar aos genomas bacterianos e com isso influenciarem o processo evolutivo das bactérias. Fagos estão presentes em diversos ambientes e desempenham várias funções relevantes nos diferentes ecossistemas, além de também estarem envolvidos em alguns processos de interesse da indústria médica como o uso de fagos como agentes antibacterianos. Uma das abordagens mais utilizadas para o estudo de bacteriófagos é através da sua prospecção em genomas bacterianos por meio de ferramentas computacionais de bioinformática. Entretanto, essa abordagem ainda tem limitações em relação a classificação taxonômica e de completude dos genomas virais encontrados. Bactérias do gênero Proteus são patógenos oportunistas que infectam o trato urinário e cateteres, podendo formar biofilme e entupir os equipamentos médicos. Apesar de já existirem tratamentos que usam bacteriófagos para mitigar a ocorrência de infecções e formação de biofilme, os genomas das bactérias do gênero Proteus carecem de análises sistemáticas e massivas em busca de profagos. Nesse trabalho, buscamos explorar genomas de bactérias do gênero Proteus em busca de profagos e classificá-los em relação taxonomia e completude, de forma sistemática in silico, automatizada e reprodutível. Para isso, analisamos genomas disponíveis no GenBank com o programa VirSorter2 e classificamos os elementos virais em relação à sua completude utilizando o programa CheckV. Buscamos classificar taxonomicamente com outros programas, os elementos virais que tiveram mais de 90% de completude utilizando abordagens baseadas no conteúdo proteico, com o vContact2 e o VipTree, baseadas na presença de genes no pangenoma, com o Roary, e na similaridade genômica, com o VIRIDIC. Foram encontrados 3907 elementos virais dos quais, após um processamento 1106 foram classificados como genomas completos ou de alta completude. Nosso resultado propõe a criação de duas novas subfamílias, Bcepmuvirinae e Menelausvirinae, 20 novos gêneros e 47 novas espécies virais dentro da família Myoviridae. A metodologia aqui empregada permite que em trabalhos futuros haja uma maior sistematização da verificação de completude e permite compararmos quantitativamente futuras metodologias. |
Abstract: | Bacteriophages are viruses that infect bacteria. During their replication process phages can be integrated with bacterial genomes and thus influence the bacterial evolutionary process. Phages are present in different environments and play several relevant roles in different ecosystems, in addition to being involved in some processes of interest to the medical industry, such as the use of phages as antibacterial agents. One of the most used approaches for the study of bacteriophages is through its prospection in bacterial genomes, through computational bioinformatics tools. However, this approach still has limitations regarding a taxonomic and complete classification of the genomes found. Proteus bacteria are opportunistic pathogens that infect the urinary tract and catheters, and can even form biofilm and clog medical equipment. Although treatments that use bacteriophages already exist to mitigate the occurrence of proliferation and biofilm formation, the genomes of bacteria of the the genomes of bacteria of the genus Proteus have great need of systematically and massively search of prophages. In this work, we seek to explore genomes of bacteria of the Proteus genus in search of prophages and classify them in relation to taxonomy and completeness, in a systematic, automated and reproducible way. For this, we analyzed the genomes available in GenBank with VirSorter2, we classified the viral elements in relation to their completion using CheckV. We sought to taxonomically classify viral elements that have more than 90% exploited completeness based on protein content, with vContact2 and VipTree; based on the presence of genes in the pangenome, with Roary; and on genomic similarity, with VIRIDIC. 3907 viral elements were found, of which, after a trimming process, 1106 were classified as complete or high-quality genomes. Our result proposes the creation of two new subfamilies, Bcepmuvirinae and Menelausvirinae, 20 new genera and 47 new viral species within the Myoviridae family. The methodology used allows for a greater systematization of the completeness check in future works and allows us to quantitatively compare future methodologies. |
Keywords: | Bacteriófagos Bioinformática Taxonomia Genética de microorganismos Bacteriophages Bioinformatics Taxonomy Microorganism genetics |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | CORREIA, Hugo Martins. Prospecção e classificação de profagos em genomas de bactérias do gênero Proteus. 2021. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciências Biológicas) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33083 |
Date of defense: | 22-Oct-2021 |
Appears in Collections: | TCC - Ciências Biológicas (Uberlândia) |
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