Orientadores: Ana Friedlander de Martinez Perez, Roberto Andreani

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica

Resumo: A comparação estrutural entre proteínas é um problema fundamental na Biologia Molecular, pois estruturas similares entre proteínas, frequentemente refletem uma funcionalidade ou origem em comum entre as mesmas. No Problema de Alinhamento Estrutural entre Proteínas, buscamos encontrar o...

Resumo: A comparação estrutural entre proteínas é um problema fundamental na Biologia Molecular, pois estruturas similares entre proteínas, frequentemente refletem uma funcionalidade ou origem em comum entre as mesmas. No Problema de Alinhamento Estrutural entre Proteínas, buscamos encontrar o melhor alinhamento estrutural entre duas proteínas, ou seja, a melhor sobreposição entre duas estruturas proteicas, uma vez que alinhamentos locais podem levar a conclusões distorcidas sobre as características c funcionalidades das proteínas em estudo. A maioria dos métodos atuais para abordar este problema ou tem um custo computacional muito elevado ou não tem nenhuma garantia de convergência para o melhor alinhamento entre duas proteínas. Neste trabalho, propomos métodos computacionais para o Problema de Alinhamento Estrutural entre Proteínas que tenham boas garantias de encontrar o melhor alinhamento, mas em um tempo computacional razoável, utilizando as mais variadas técnicas de Otimização Global. A análise sobre os desempenhos de cada método tanto em termos quantitativos quanto qualitativos, além de um gráfico de Pareto, são apresentados de forma a facilitar a comparação entre os métodos com respeito à qualidade da solução e ao tempo computacional

Abstract: The structural comparison of proteins is a fundamental problem in Molecular Biology because similar structures often reflect a comrnon origin or funcionality. In the Protein Alignment problem onc seeks the best structural alignment between two proteins, i.e. the best overlap between two...

Abstract: The structural comparison of proteins is a fundamental problem in Molecular Biology because similar structures often reflect a comrnon origin or funcionality. In the Protein Alignment problem onc seeks the best structural alignment between two proteins, i.e. the best overlap between two protein structures. Merely local alignments can lead to distorted conclusions on the problem features and functions. Most methods addressing this problem have a very high computational cost or are not supported with guarantecs of convergence to the best alignment. In this work we des-cribe computational methods for Protein Structural Alignment with good certificatea of optimality and reasonable computational execution time. We employ several Global Op-timization techniques. The performance is visualized by means of profile graphics and Pareto curves in order to take into account simultaneously emeiency and robustness of the methods