Algoritmos para Análise de Genomas

Justificativa:

A recente aceleração dos projetos de seqüenciamento de genomas, nos quais estão envolvidos diversos países no mundo, entre eles o Brasil e a França, fez com que a área de biologia computacional se tornasse uma área de pesquisa de reconhecida importância para os biólogos e os cientistas da computação.

Os problemas dessa área apresentam essencialmente dois aspectos. O primeiro é o de obter uma formalização das questões levantadas por biólogos que atuam nessa área, que permita dar a elas um tratamento matemático rigoroso que seja ao mesmo tempo pertinente em termos da biologia. O segundo aspecto diz respeito ao desenvolvimento de métodos computacionais (algoritmos) que permitam resolver de uma maneira eficaz os problemas tais como foram formalizados. Neste aspecto, incluímos ainda a necessidade de incorporar esses algoritmos aos programas e ferramentas utilizados pela comunidade dos biólogos, de modo a torná-los úteis e acessíveis a essa comunidade.

Esse projeto objetiva trazer contribuições à parte formal assim como à parte prática desse campo de pesquisa. Ele reúne pesquisadores das áreas de algoritmos e combinatória, e se apóia na experiência na área de biologia computacional (acumulada ao longo dos anos por membros das equipes de ambos os países), assim como na experiência do pesquisador americano Eugene Meyers que colaborará no projeto do lado francês. Esse projeto se beneficia também dos estreitos laços que unem a equipe brasileira com a vice-coordenadora da equipe francesa, Marie-France Sagot, que realizou os seus estudos de graduação (Bacharelado em Ciência da Computação) no IME-USP, onde se destacou pelo seu excelente desempenho.

Cabe aqui destacar a participação do pesquisador João Carlos Setubal do Instituto de Computação da UNICAMP, um dos responsáveis junto ao Laboratório de Bioinformática (LBI) por toda a parte de bioinformática do projeto GENOMA, financiado pela FAPESP. Este pesquisador coordena esse laboratório (desde dezembro de 1997), conduzindo pesquisas na montagem de fragmentos de DNA e na análise das seqüências resultantes, adquirindo dessa forma, uma importante experiência em projetos deste tipo. O projeto GENOMA tem como objetivo seqüenciar e analisar o genoma da bactéria Xylella Fastidiosa, e nele estão envolvidos 34 laboratórios de biologia molecular no Estado de São Paulo.

O presente projeto deveria contar, do lado brasileiro, com a coordenação desse pesquisador da UNICAMP, porém devido à sua participação no projeto GENOMA, cuja vigência vai até o início do ano 2000, essa coordenação recaiu sobre a equipe da USP que vem demonstrando interesse nessa área desde 1995. A coordenadora do projeto, Y. Wakabayashi e o pesquisador C.E. Ferreira têm atuado na área de grafos e combinatória poliédrica, mas tiveram seus interesses despertados por problemas de montagem de DNA, propostos por J.Meidanis, onde vislumbraram a possibilidade de usar técnicas dessa área no tratamento de tais problemas (essa interação resultou em dois artigos sobre esse assunto, em co-autoria com C.C. de Souza, também da UNICAMP). Essa equipe conta com pesquisadores de formações diversas mas afins que certamente poderão trazer grandes contribuições a este projeto: C.G. Fernandes atua na área de grafos e algoritmos de aproximação; J.C. de Pina Jr. e J.A.R. Soares atuam na área de complexidade e algoritmos combinatórios; e N. Kobayashi atua em autômatos, área essa que tem trazido grandes contribuições à biologia computacional. J.A.R. Soares orientou um mestrado e está orientando um doutorado em biologia computacional; além disso, alguns pesquisadores deste projeto também orientam programas de iniciação científica nessa área.