Dissertação
CSA-MEM: Enhancing Circular DNA Multiple Alignment through Text Indexing Algorithms EVALUATED
Na área de Bioinformática, a comparação de sequências de ADN é essencial para tarefas como identificação filogenética, genómica comparativa e reconstrução de genomas. Os métodos para estimar a semelhança entre sequências têm sido aplicados com sucesso neste campo. A aplicação destes métodos a estruturas genómicas circulares, comuns na natureza, apresenta desafios computacionais adicionais. No domínio da metagenómica, algoritmos inovadores de alinhamento de ADN circular são vitais para compreender com precisão as complexidades de genomas circulares. O alinhamento de ADN circular, mais complexo do que sequências lineares, requer a utilização de algoritmos mais sofisticados devido ao aumento dos requisitos computacionais e tempo de execução associado à circularidade destes elementos. Este estudo propõe o CSA-MEM, um algoritmo eficiente de indexação de texto para identificar a região mais informativa do genoma para os rodar e cortar, melhorando assim a precisão do alinhamento. O algoritmo utiliza uma variação circular do FM-Index e identifica a cadeia mais longa de subsequências máximas não repetidas comuns a um conjunto de genomas circulares, permitindo a rotação mais adequada e a linearização para o alinhamento múltiplo de sequências circulares. A eficácia da abordagem foi validada em cinco conjuntos de ADN mitocondrial, viral e bacteriano. Os resultados mostram que o CSA-MEM melhora significativamente a eficiência do alinhamento de múltiplas sequências, alcançando consistentemente pontuações elevadas em comparação com os métodos já existentes. Esta ferramenta permite realizar comparações filogenéticas mais precisas entre espécies, facilita o processamento de grandes volumes de dados metagenómicos, e introduz novas possibilidades na comparação de genomas.
novembro 23, 2023, 10:30
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Informática (DEI)
Professor Catedrático