Desenvolvimento da ferramenta para finalização de montagens de genomas in silico - FGAP

Abstract

Resumo: A finalização é a etapa que consome mais tempo e demanda maior esforço em projetos de determinação de sequências genômicas. Diversos métodos computacionais (in silico) foram propostos com o objetivo de resolver problemas de correção de erros, ordenação de contigs, fechamento de gaps, validação de montagem e refinamento. A etapa de fechamento de gaps envolve a identificação de sequências desconhecidas entre contigs adjacentes. A presença destes gaps ocorre pela falta de reads no conjunto de dados sequenciados, necessitando de dados adicionais para serem resolvidos, ou pela incapacidade dos programas de montagem de resolver regiões de repetição ou baixa cobertura, casos em que o fechamento de gaps in silico pode ser aplicado. Apresentamos um novo programa para fechamento de gaps em sequências de genomas recém-montados, o FGAP, que utiliza dados obtidos de diferentes programas de montagem ou diferentes tecnologias de sequenciamento. A ferramenta busca por sequências que sobreponham finais de contigs de scaffolds propostos para descobrir a sequência dos gaps. O FGAP foi testado em casos controlados e em casos reais, demonstrando capacidade de melhorar montagens apenas reutilizando dados previamente obtidos. Ele também foi comparado com programas desenvolvidos para o mesmo fim, mostrando performance superior e menor tempo de execução. Diversos testes em sequências de organismos procariotos foram realizados e verificados através de validações locais com sequências de referência. A taxa de acerto manteve-se acima de 93%. Análises de métricas globais da montagem após o fechamento comprovam a eficácia do método. O programa é altamente flexível, aceita diversos conjuntos de dados e suporta leituras longas da terceira geração de sequenciamento. Ele não depende de reads pareados e produz arquivos de saída detalhados e intuitivos. O FGAP pode ser executado localmente ou via web e está disponível em: www.bioinfo.ufpr.br/fgap Palavras-chave: genoma, finalização de genoma, fechamento de gaps, bioinformática