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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.95.2017.tde-26092017-075422
Document
Author
Full name
Gianluca Major Machado da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Setubal, João Carlos (President)
Fujita, André
Mendes, Rodrigo
Title in Portuguese
Caravela: um navegador para metagenomas
Keywords in Portuguese
Bioinformática
Desenvolvimento de software
Ferramenta
Metagenômica
Navegador
Abstract in Portuguese
Metagenômica é a técnica que permite analisar os genomas de microorganismos que habitam determinados nichos do ambiente sem a necessidade de isolar e cultivar cada um separadamente. Ao conjunto de microorganismos que habita um determinado nicho se dá o nome de microbi- oma. Análises do perfil da diversidade taxonômica e funcional de comunidades microbianas em microbiomas são comuns em estudos de metagenômica. No entanto, atualmente as plata- formas de uso geral (como MG-RAST e IMG/M) tendem a separar as análises baseadas em reads (sequências não montadas) das baseadas em contigs (sequências montadas), isto dificulta as análises destes dados. Motivado por esta separação, desenvolvemos uma plataforma web, batizada de CARAVELA, que facilita a conexão entre os resultados de análises de diversidade taxonômica e funcional baseadas em reads e contigs respectivamente. Uma das principais fun- ções da plataforma CARAVELA é associar a identificação taxonômica de cada read com o contig que este read faz parte e, anotações funcionais do contig, quando existirem. Essa função deve permitir a rápida identificação de contigs potencialmente quiméricos bem como contigs taxonomicamente bem resolvidos. Também é possvel fazer buscas, tais como: listar todos os contigs que tenham um ou mais reads classificados como Pseudoxanthomonas suwonensis em sua composição e ainda, é possvel navegar nos contigs de maneira similar a navegadores de metagenomas tradicionais. Podem ser utilizados como arquivos de entrada a sada de outros programas, desde que o formato atenda certos padrões. A plataforma CARAVELA foi desenvol- vida com Java, HTML, CSS, Javascript e Mysql, e com o fim de testar a ferramenta, utilizamos o conjunto de dados metagnômicos obtidos a partir da operação de compostagem do Parque Zoológico de São Paulo.
Title in English
Caravela: a new metagenomic browser
Keywords in English
Bioinformatics
Browser
Development
Metagenomic
Software
Tools
Abstract in English
The taxonomic diversity analysis (read-based) and functional analysis (contig / gene-based) from metagenomic studies usually generate information that is complementary. However, the tools that produce gene annotations (eg IMG / M) and taxonomic assignments (eg MyTaxa) do not allow easy integration of these results. Motivated by this split, we are develop a web platform called Caravela to facilitate the integration, search and visualization of information provided by read-based analyzes and contig / gene-based analyzes. The tool is able to display the list of contigs and for each contig, it displays annotated genes, reads participating in its composition and rate associated with each read (when such association exists). Such a capability enable manual / automated curation of assembly as well as taxonomic assignments (detection of possible mis-assignments). The platform able to accept output files from a variety of tools, as long as the file formats follow certain standards. The tests was performed on a dataset of metagenomic reads obtained from the composting operation of the São Paulo Zoological Park. The tool was implemented using Java technology, HTML, CSS and Javascript. Information was stored in a MySQL database.
 
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Publishing Date
2017-10-06
 
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