"O LNCC (Laboratório Nacional de Computação Científica ) em conjunto com o CBAB (Centro Brasileiro-Argentino de Biotecnologia) estão oferecendo o curso "ANÁLISE METAGENÔMICA COM O USO DAS PLATAFORMAS DA SEGUNDA GERAÇÃO DE SEQUENCIAMENTO DE DNA"
Este curso será realizado entre os dias 5 a 16 de julho de 2010.
Serão selecionados 14 candidatos para participar deste curso sendo seis brasileiros, cinco argentinos, um paraguaio, um uruguaio e um colombiano.
Nível mínimo de instrução acadêmica dos candidatos:
Mestrado completo nas áreas de Genética, Microbiologia, Biologia Molecular, Bioinformática, Biotecnologia, ou áreas afins. Em breve será disponibilizado online um tutorial que tem por objetivo passar noções básicas sobre sistema Operacional Linux, necessário para o bom acompanhamento do curso.
A metagenômica consiste na aplicação de técnicas modernas de genômica para o estudo de comunidades microbianas, sem que haja a necessidade de isolar e cultivar individualmente em laboratório as espécies.
Na execução de projetos em metagenômica, o custo do sequenciamento era classicamente um dos principais fatores limitantes. No entanto, o recente desenvolvimento das plataformas avançadas de sequenciamento de DNA, bem como de ferramentas de bioinformática facilitaram as analises de grande quantidade de dados de metagenomas, com baixo custo.
Estas novas tecnologias permitiram a identificação de alvos de interesse biotecnológico, além do melhor conhecimento da biodiversidade microbiana existente nas amostras.
O curso proposto tem como objetivo proporcionar os conhecimentos necessários sobre as plataformas avançadas de sequenciamento de DNA, e das ferramentas de bioinformática e bancos de dados utilizados atualmente nas análises de metagenomas.
Público alvo
Estudantes de pós-graduação (mínimo mestrado concluído), professores e pesquisadores atuando nas seguintes linhas de pesquisa: Genética, Microbiologia, Genômica, Bioinformática, Biotecnologia, ou áreas afins.
Objetivos
Descrever as plataformas de segunda geração de sequenciamento de DNA e suas aplicações nos estudos metagenômicos;
Descrever as ferramentas de bioinformática e os bancos de dados utilizados nas análises metagenômicas e suas aplicações;
Capacitar alunos da America do Sul com as plataformas avançadas de segunda geração de sequenciamento de DNA e suas aplicações na metagenômica.
Programa preliminar
Programas de aulas teóricas (32 horas-aula):
Sequenciamento de genomas e metagenomas: da experiência da BRGene e dos desafios nas plataformas de segunda geração de sequenciamento de DNA;
- Ana Tereza Ribeiro de Vasconcelos
Introdução ao estudo de metagenomas;
- Fernando Gomes Barcellos
Estratégias de abordagem em metagenômica;
- Fernando Gomes Barcellos
Introdução às técnicas de sequenciamento de DNA de segunda e terceira gerações;
- Ricardo Henrique Kruger
Introdução ao sequenciamento de DNA na plataforma GS FLX Roche/454 Life Science;
- Marisa Fabiana Nicolás
A experiência do sequenciamento de genomas e metagenomas na plataforma GS FLX Roche/454 Life Science;
- Marisa Fabiana Nicolás
A preparação de DNA metagenômico e a construção de bibliotecas para fins de sequenciamento na plataforma GS FLX Roche/454 Life Science;
– Marisa Fabiana Nicolás
Uso da plataforma SOLiD para reconstrução de metatranscriptomas em consórcios de arquéias metanogênicas;
- Artur Luiz Silva
Montagem de genomas bacterianos completos a partir de leituras curtas geradas na plataforma SOLiD;
- Artur Luiz Silva
Procurando as agulhas no palheiro: busca de genes no metagenoma;
- Júlio Cesar de Mattos Cascardo
Reconstruindo perfis metabólicos a partir de sequenciamento de metagenomas;
- Júlio Cesar de Mattos Cascardo
Estratégias para a obtenção de DNA metagenômico;
- Lucymara Fassarella Agnez Lima
Construção de bibliotecas metagenômicas e seleção funcional de genes;
- Lucymara Fassarella Agnez Lima
Aplicações das técnicas de sequenciamento de alto desempenho aos estudos de ecologia microbiana e metagenômica;
- Ricardo Henrique Kruger
Taxonomia microbiana marinha.
- Fabiano Thompson
Biodiversidade microbiana marinha;
- Fabiano Thompson
Metagenômica de Rúmen – estratégias na identificação de genes codificadores de enzimas celulolíticas.
- Janaina Japiassu de Vasconcelos Cavalcante
Estratégias de isolamento e identificação de fungos a partir de amostras ambientais;
- Susana Frasés Carvajal
Como identificar grupos taxonômicos de fungos a partir de sequências metagenômicas;
- Susana Frasés Carvajal
Como utilizar o banco de dados UniProt/Swiss-Prot na anotação de alta qualidade de sequências metagenômicas;
– Luciane Ciapina Prioli
Ferramentas de bioinformática aplicadas em análises de sequências metagenômicas;
- Maurício Egídio Cantão
Métodos de predição de estrutura de produtos de função desconhecida (ab-initio e modelagem comparativa).
- Adrian Turjanski
Programa das aulas práticas (48 horas-aula):
Parte A – Aplicações de ferramentas de bioinformática e bancos de dados em análises metagenômicas:
- Identificação taxonômica de sequências metagenômicas com o uso dos programas MEGAN e CARMA;
- Análises filogenéticas e funcionais das sequências metagenômicas com o uso do programa MG-RAST;
- Utilização do programa CAMERA para análises comparativas de sequências metagenômicas;
- Predição e anotação de sequências de proteínas selecionadas utilizando ferramentas específicas e banco de dados biológicos;
- Estudo de proteínas selecionadas aplicando o software “Modeller” com exemplos de pure ab-initio (dinâmica molecular);
- Exemplo de como trabalhar com baixa identidade de sequências de proteínas.
Parte B – Análise sistemática de metagenomas:
Após o aprendizado da utilização das ferramentas de bioinformática e bancos de dados, serão ministradas aulas práticas para as análises de sequências metagenômicas obtidas utilizando as plataformas avançadas de sequenciamento de DNA.
As aulas práticas incluirão a identificação taxonômica e análises filogenéticas, bem como a identificação de vias metabólicas e metagenômica comparativa.
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