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Tipo: TCC
Título: Análise estrutural de ortólogos da proteína Glicolato Oxidase (GOX) em plantas utilizando Inteligência Artificial
Título em inglês: Structural analysis of protein orthologs Glycolate Oxidase (GOX) in plants using Artificial Intelligence
Autor(es): Gomes, Otávio Hugo Aguiar
Orientador: Alves, Murilo Siqueira
Palavras-chave em português: Modelagem computacional;RoseTTAFold;CPSMV;Vigna;Phaseolus;Zea;Glycine;Medicago;Sorghum
Palavras-chave em inglês: Computer modeling;RoseTTAFold;CPSMV;Vigna;Phaseolus;Zea;Glycine;Medicago;Sorghum
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Data do documento: 2022
Citação: GOMES, Otávio Hugo Aguiar. Análise estrutural de ortólogos da proteína Glicolato Oxidase (GOX) em plantas utilizando Inteligência Artificial. 2025. 36 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Resumo: O feijão tem inegável importância socioeconômica, cultural e nutritiva para o Brasil. Dentre as espécies de feijão mais consumidas no Brasil e no mundo encontra-se ofeijão-caupi (Vigna unguiculata [L.] Walp), sendo uma das leguminosas de grãos mais amplamente adaptadas, versáteis e nutritivas. Mesmo apresentando resiliência a diversas condições de estresse ambiental, o feijão-caupi é suscetível a patógenos como o vírus do mosaico severo do caupi (CPSMV). Estudos recentes comprovaram que diversas proteínas são diferencialmente expressas durante a interação entre o CPSMV e o feijão caupi. Dentre essas proteínas está a enzima Glicolato Oxidase (GOX), cuja atividade é a oxidação do glicolato em glioxilato e H2O2. Para melhor entendimento sobre o papel biológico desta enzima em V. unguiculata e espécies filogeneticamente próximas, foi utilizada a ferramenta de modelagem de proteínas que utiliza algoritmos baseados em deep learning, RosettaFold, através do servidor Robetta, para predizer modelos estruturais de GOX em espécies de feijão (Vigna unguiculata, Vigna radiata, Vigna angularis, Phaseolus vulgaris), luzerna-cortada (Medicago truncatula), soja (Glycine Max), sorgo (Sorghum bicolor) e milho (Zea mays). Com a obtenção dos modelos estruturais foram utilizados 3 parâmetros fundamentais para qualificar os modelos obtidos, sendo eles o RMSD (raiz quadrada do desvio quadrático médio), TM-Score (Template Modeling Score) e o parâmetro de confiança obtido no servidor Robetta. As médias dos valores de RMSD de cada espécie variaram de 0,865 à 0,906, da confiança do Servidor Robetta foi de 0,85 a 0,88, já no TM-Score foi de 0,7059 a 0,9101 com exceção do S. bicolor que teve média de 0,1777. Os valores obtidos dos parâmetros comprovam a qualidade dos modelos produzidos e que também prova que o RosettaFold consegue prever estruturas protéicas a partir de sequências de aminoácidos com precisão. Além de fornecer modelos estruturais da proteína GOX de diferentes espécies de plantas para aplicação em estudos funcionais, espera-se que este trabalho sirva para incentivar mais estudos de modelos preditivos de estruturas protéicas relacionadas à resistência a estresse.
Abstract: Beans have undeniable socioeconomic, cultural and nutritional importance for Brazil. Cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp) is among the most consumed bean species in Brazil and in the world, being one of the most widely adapted, versatile and nutritious grain legumes. Even showing resilience to various environmental stress conditions, cowpea is susceptible to pathogens such as cowpea severe mosaic virus (CPSMV). Recent studies have shown that several proteins are differentially expressed during the interaction between CPSMV and cowpea. Among these proteins is the enzyme Glycolate Oxidase (GOX), whose activity is the oxidation of glycolate to glyoxylate and H2O2. For a better understanding of the biological role of this enzyme in V. unguiculata and phylogenetically close species, the protein modeling tool that uses algorithms based on deep learning, RosettaFold, through the Robetta server, was used to predict structural models of GOX in species of beans (Vigna unguiculata, Vigna radiata, Vigna angularis, Phaseolus vulgaris), barrelclover (Medicago truncatula), soybean (Glycine Max), sorghum (Sorghum bicolor) and maize (Zea mays). With the obtaining of the structural models, 3 fundamental parameters were used to qualify the models obtained, being the RMSD (square root of the mean square deviation), TM-Score (Template Modeling Score) and the confidence parameter obtained in the Robetta server. The mean values of RMSD for each species ranged from 0.865 to 0.906, the confidence of the Robetta Server ranged from 0.85 to 0.88, and the TM-Score ranged from 0.7059 to 0.9101 with the exception of S. bicolor which had a mean of 0.1777. The values obtained from the parameters prove the quality of the models produced and that also proves that RosettaFold can predict protein structures from amino acid sequences accurately. In additionto providing structural models of the GOX protein from different plant species for application in functional studies, it is expected that this work will serve to encourage further studies of predictive models of protein structures related to stress resistance.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83685
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/4255477822532792
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/8216921216597311
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:BIOTECNOLOGIA - Monografias

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