dc.contributor.advisor | Trindade Winck, Ana | |
dc.creator | Silva, Raphael Giordano do Nascimento e | |
dc.date.accessioned | 2022-06-15T12:49:04Z | |
dc.date.available | 2022-06-15T12:49:04Z | |
dc.date.issued | 2015-07-13 | |
dc.date.submitted | 2015 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/24848 | |
dc.description | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa
Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Ciência da Computação, RS, 2015. | por |
dc.description.abstract | Bioinformatics is a field of research that makes use of computational techniques for
bioilogical results. Rational Drug Design is an importante field of research focusing on the interaction
between macromolecules, called as receptors, and small molecules, called as ligands.
The objective is to investigate the best fit between these molecules to perform or inhibit specific
functions, which can be measured by the estimated Free Energy of Binding (FEB). Most studies
consider the receptor as a rigid structure, however a more realistic method must consider not
only the ligand as a flexible structure, but also the receptor. This flexibility can be simulated
by means of a technique called Molecular Dynamics (MD) simulation. After an in silico RDD
experiments, the most promissing ligands for a particular receptor are tested in vitro and a new
drug may be created. The algorithm implemented in this work induces a regression-tree considering
the three-dimensional properties of the receptor’s atoms the leads to a good estimated
FEB value. This algorith makes use of the coordinates to split a node into two parts, where
the atom is evaluated in terms of its pose in a block - which represents the best position in the
space. A domain expert may then select promising conformations of the receptor from the induced
model. This work deals with the implementation of the 3D-Tri algorithm in Python. This
language was chosen because of its extensive use in data mining context, its large number of
available libraries and the facility of reading and writing in that language. Tests were performed
with data of NUNL2 ligand, known efflux pump inhibitor AcrB (Acriflavine resistance protein
B). These tests resulted in a model easily interpreted by a domain expert, a characteristic of the
3D-Tri algorithm. This implementation aims to add improvements to the algorithm and extend
the use of it, to thus contribute to the RDD process. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Mineração de dados | por |
dc.subject | Bioinformática | por |
dc.subject | Desenho racional de fármacos | por |
dc.subject | Árvores de decisão | por |
dc.subject | Árvores de regressão | por |
dc.title | Implementação de árvores de decisão para propriedades tridimensionais em linguagem Python | por |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil | por |
dc.description.resumo | A bioinformática faz uso de técnicas computacionais para resultados biológicos. O desenho
racional de fármacos (RDD - Rational Drug Design) é uma importante subdivisão da
bioinformática que trata fundamentalmente da interação das macromoléculas, chamadas de receptores,
e moléculas menores chamadas de ligantes. O objetivo consiste em investigar o melhor
encaixe entre essas duas moléculas para realizar ou inibir funções específicas. Esse encaixe
pode ser medido pela energia livre de ligação (FEB - Free Energy Binding). A maioria dos algoritmos
de docagem molecular considera o receptor como uma estrutura rígida. Porém, um método
mais realista, e de melhor resultado, deve considerar não só o ligante como uma estrutura
flexível, mas também o receptor. Isso é possível por meio de uma técnica chamada de dinâmica
molecular (DM). Após os experimentos in silico de RDD, os melhores ligantes de um determinado
receptor são testados in vitro e um novo fármaco pode surgir. O algoritmo implementado
neste trabalho induz uma árvore de decisão para regressão, uma técnica de classificação onde o
atributo classe contínuo, que considera as propriedades tridimensionais para se ter um melhor
resultado em relação à técnicas de indução convencionais. O algoritmo utiliza as coordenadas
para dividir um nodo em duas partes, onde o átomo é avaliado em termos de sua posição em um
bloco que melhor represente sua posição no espaço. Um especialista de domínio pode então selecionar
conformações promissoras do receptor a partir do modelo induzido. Este trabalho trata
da implementação do algoritmo 3D-Tri na linguagem Python. Essa linguagem foi escolhida
devido ao seu amplo uso no contexto de mineração de dados, seu grande número de bibliotecas
disponíveis e a facilidade de escrita e leitura nessa linguagem. Testes foram realizados com
dados do ligante NUNL2, conhecido inibidor da bomba de efluxo AcrB (Acriflavine resistance
protein B). Esses testes resultaram em um modelo facilmente interpretado por um especialista
de domínio, uma característica do algoritmo 3D-Tri. Esta implementação visa acrescentar melhorias
ao algoritmo e ampliar o uso do mesmo, para consequentemente contribuir no processo
de RDD. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |