dc.creator | Vieira, Andressa de Almeida | |
dc.date.accessioned | 2023-03-23T11:32:22Z | |
dc.date.available | 2023-03-23T11:32:22Z | |
dc.date.issued | 2021-10-14 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/28340 | |
dc.description.abstract | The emergence of Klebsiella pneumoniae strains resistant to different antimicrobial classes has
increased the concern regarding control and monitoring measures for this microorganism.
Whole Genome Sequencing (WGS) has been used in epidemiological studies, public health
investigations, as well as for tracking and monitoring outbreaks of multidrug-resistant
pathogens. In addition, it allows the evaluation of multiple genes through online tools. The
analysis and interpretation of data at a genomic scale is challenging due to the data volume, its
complexity and the number of programs involved. The pipeline validation for WGS in clinical
microbiology is still poorly described. Thus, the present study aimed to validate a
bioinformatics pipeline for the antimicrobial resistance genes identification from carbapenemresistant Klebsiella pneumoniae WGS. Sequences were obtained from a publicly available
database, trimmed, de novo assembled, mapped to the K. pneumoniae reference genome and
annotated. Contigs were submitted to different databases for bacterial (Kraken 2 and
SpeciesFinder) and antimicrobial resistance genes (ResFinder and ABRicate) identifications in
order to produce standardized methodologies that allow interlaboratory comparisons. The
pipeline performance evaluation was carried out according to traditional metrics of
repeatability, reproducibility, accuracy, precision, sensitivity and specificity, adapted to the
objective of the study. As a result, 100% repeatability and reproducibility were obtained for the
evaluated databases. For the other performance metrics, 99.99% accuracy, 83.53% precision,
75.45% sensitivity and 100% specificity were obtained for the ResFinder database. For the
ABRicate database, 99.99% accuracy, 83.78% precision, 75.18% sensitivity and 100%
specificity were obtained. Discrepancies in bacterial identification and detection of resistance
genes were observed probably due to the difference in databases. Due to the range of
bioinformatics tools and databases, validation is of paramount importance. The validation
strategy used in our study can be applied in different bioinformatics pipelines and databases to
ensure intra and interlaboratory standardization. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | K. pneumoniae | por |
dc.subject | Whole genome sequencing | eng |
dc.subject | Validação | por |
dc.subject | Resistência aos antimicrobianos | por |
dc.subject | Validation | eng |
dc.subject | Antimicrobial resistance | eng |
dc.title | Avaliação de metodologia para análises in silico de dados de sequenciamento de genoma total de Klebsiella pneumoniae resistente a carbapenêmicos | por |
dc.title.alternative | Evaluation of methodology for in silico analyses of whole genome sequencing data from carbapenem resistant Klebsiella pneumoniae | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A emergência de cepas de Klebsiella pneumoniae resistentes a diversas classes de
antimicrobianos tem aumentado a preocupação com medidas de controle e monitoramento deste
microrganismo. O sequenciamento do genoma total (Whole Genome Sequencing – WGS) vem
sendo utilizado em estudos epidemiológicos, investigações em saúde pública, para rastreamento
e monitoramento de surtos de patógenos multirresistentes. Além disso, possibilita a avaliação
de múltiplos genes através de ferramentas de bioinformática. A análise e interpretação de
genomas é desafiadora devido ao grande volume de dados, sua complexidade e número de
programas envolvidos. A validação de pipelines para WGS na microbiologia clínica ainda é
pouco descrita. Desse modo, o presente estudo teve como objetivo validar um pipeline de
bioinformática para identificação de genes de resistência aos antimicrobianos em sequências de
genoma total de Klebsiella pneumoniae resistente aos carbapenêmicos. As sequências foram
obtidas de uma base de dados de acesso público, trimadas, montadas de novo, mapeadas no
genoma de referência de K. pneumoniae e anotadas. Os contigs foram submetidos a diferentes
bancos de dados para identificação bacteriana (Kraken 2 e SpeciesFinder) e de genes de
resistência aos antimicrobianos (ResFinder e ABRicate) com a finalidade de produzir
metodologias padronizadas que permitam comparações interlaboratoriais. A avaliação de
desempenho do pipeline foi realizada de acordo com métricas tradicionais de repetibilidade,
reprodutibilidade, acurácia, precisão, sensibilidade e especificidade, adaptadas ao objetivo do
estudo. Obteve-se como resultado 100% de repetibilidade e reprodutibilidade para os bancos
de dados avaliados. Para as demais métricas de desempenho obteve-se 99,99% de acurácia,
83,53% de precisão, 75,45% de sensibilidade e 100% de especificidade para o banco de dados
ResFinder. Para o banco de dados ABRicate obteve-se 99,99% de acurácia, 83,78% de precisão,
75,18% de sensibilidade e 100% de especificidade. Discrepâncias na identificação bacteriana e
na detecção de genes de resistência foram observadas provavelmente pela diferença nos bancos
de dados. Em virtude da gama de ferramentas de bioinformática e bancos de dados, a validação
é de suma importância. A estratégia de validação utilizada em nosso estudo pode ser aplicada
em diferentes pipelines de bioinformática e bancos de dados para garantir padronização intra e
interlaboratoriais. | por |
dc.contributor.advisor1 | Trindade, Priscila de Arruda | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0124362929241308 | por |
dc.contributor.referee1 | Côrtes, Marina Farrel | |
dc.contributor.referee2 | Martins, Roberta Cristina Ruedas | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6826065588550271 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Farmácia | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências da Saúde | por |