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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/38546
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Title: Desenvolvimento de pipelines de genômica bacteriana e sua aplicação em isolados do Hospital Universitário de Brasília
Authors: Almeida, Felipe Marques de
Orientador(es):: Pappas Júnior, Georgios Joannis
Assunto:: Bactérias
Patógenos
Resistência antimicrobiana
Virulência
Issue Date: 30-Jun-2020
Citation: ALMEIDA, Felipe Marques de. Desenvolvimento de pipelines de genômica bacteriana e sua aplicação em isolados do Hospital Universitário de Brasília. 2020. 98 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Molecular)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Abstract: Avanços nas tecnologias de sequenciamento de DNA têm revolucionado estudos de genômica bacteriana por permitir montar genomas completos, a nível de cromossomo, de maneira rápida e barata, tornando viável pesquisas de genômica populacional. Atualmente, a análise computacional dos dados de sequenciamento é o principal obstáculo que impede a sua utilização em ambientes clínicos. Para solucionar este problema, desenvolvemos três pipelines baseados em contêineres computacionais capazes de montar e anotar genomas a partir de dados de sequenciamento de múltiplas plataformas, permitindo a identificação de genes de resistência, fatores de virulência, prófagos e elementos integrativos. No geral, um genoma pode ser montado e anotado em um laptop, em menos de um dia. Cada pipeline é modular, e leva em conta diferentes cenários analíticos prontamente configurados pelo usuário. A utilização de contêineres permite que estes pipelines sejam executados em qualquer sistema operacional e não necessitem da instalação manual de seus componentes. A aplicação destes pipelines em isolados bacterianos do Hospital Universitário de Brasília possibilitou a caracterização de uma cepa hipermucoviscosa de Klebsiella pneumoniae ST11-K64 multirresistente a antibióticos contendo diversos fatores de virulência. Os resultados deste trabalho reeditam alertas quanto ao surgimento de patógenos de alto risco devido à convergência de genes de resistência e virulência e reforçam a necessidade da criação de programas de vigilância contínua de patógenos. Demonstra-se ainda o grande potencial da genômica como uma valiosa aliada na batalha contra infecções bacterianas. Em conclusão, estes pipelines oferecem uma ferramenta computacional simples e direta, capaz de facilitar a inclusão de rotinas de sequenciamento genômico de bactérias em sistemas de saúde.
Abstract: Advances in DNA sequencing technologies are reshaping bacterial genomics studies enabling chromosome level assemblies, at a fraction of cost and time, paving the way to population level genomic surveys. At the present, the computational analysis of sequencing data is the main hindrance to the field and withholds its move into mainstream clinical settings. To solve this problem, we developed three container-based pipelines capable of assembling and annotating genomes using sequencing data from multiple platforms, enabling the identification of resistance genes, virulence factors, prophages and integrative elements. In general, a genome can be assembled and annotated on a laptop in less than a day. Each pipeline is modular, and takes into account different analytical scenarios readily configured by the user. The use of containers allows these pipelines to be executed in any operating system and does not require the manual installation of their components. The application of these pipelines in bacterial isolates from the University Hospital of Brasília allowed the characterization of a hypermucoviscous multidrug resistant strain of Klebsiella pneumoniae ST11-K64 containing several virulence factors. The results of this work reissue alerts about the emergence of high risk pathogens due to the convergence of resistance and virulence genes and reinforce the need of pathogen surveillance programs. It also demonstrates the great potential of genomics in the battle against bacterial infections. In conclusion, these pipelines offer a simple and straightforward tool to bridge the gap toward routine bacterial genomics in health care systems.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2020.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Appears in Collections:CEL - Mestrado em Biologia Molecular (Dissertações)

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