Opinião

A importância da Estatística na Bioinformática

Lisete Sousa
DEIO-FCUL

A Estatística atua em diversas áreas do conhecimento, sendo a Bioinformática uma das áreas de aplicação mais recentes.

Na realidade, o papel da Estatística na Bioinformática vai além de uma mera intervenção. Trata-se de um pilar indissociável da Bioinformática! A Estatística tem vindo a conquistar o seu espaço nesta nova área, tornando-se uma componente essencial de mérito reconhecido. Mas o que é a Bioinformática e como tem a Estatística vindo a ocupar paulatinamente uma posição de destaque?

Os crescentes avanços em Bioinformática são consequência da obtenção massiva de dados biomédicos e biológicos. Essa explosão de dados deu-se sobretudo a partir dos anos 90, nomeadamente, com os avanços na tecnologia de sequenciação de ADN e de proteínas. O acesso a grandes quantidades de dados, impulsionou o desenvolvimento de novos programas e metodologias que permitem recolhê-los, organizá-los e analisá-los, de forma a extrair toda a informação possível. Estas ferramentas, cujo perfil abrange várias áreas do conhecimento, entre as quais, a Biologia, a Estatística, a Informática, a Bioquímica e a Matemática, formam a base da disciplina de Bioinformática. Assim, pode-se dizer que a Bioinformática resulta da interdisciplinaridade entre várias ciências.

Um estatístico que se dedica a estudos na área da Bioinformática tem que ter a capacidade de utilizar as mais diversas metodologias estatísticas, para além de adquirir conhecimentos biológicos e computacionais. Muitas vezes, são metodologias recentes ou até mesmo metodologias que não utiliza frequentemente e que, por isso, implicam um estudo aprofundado. Por vezes, os dados têm uma natureza tão complexa que nem sequer há métodos estatísticos adequados para proceder à sua análise. Cria-se aqui uma janela de oportunidade para avanços na investigação e na produção científica na área da Estatística. O contributo da Estatística tem sido relevante em problemas tão distintos como, a identificação de genes com expressão diferencial sob duas (ou mais) condições experimentais diferentes, a identificação de grupos de proteínas que se relacionam (clusters), a classificação de indivíduos em vários tipos de determinado cancro, etc..

Um pouco por todo o mundo há cada vez mais estatísticos a trabalharem exclusivamente em Bioinformática. Um dos pioneiros foi Terry Speed, presidente da Divisão de Bioinformática, do Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research, em Melbourne - Austrália, que viu o seu vasto trabalho na área da Bioinformática reconhecido este ano com a atribuição do prémio australiano “Prime Minister's Prizes for Science”. Entre outros, o seu contributo em vários julgamentos (como o de O. J. Simpson, por exemplo), enquanto estatístico especialista na análise de dados forenses, faz dele um dos estatísticos mais conceituados na área da Bioinformática. Tal como Terry Speed, também Simon Tavaré é um estatístico com provas dadas no mundo da Bioinformática. Professor na Universidade do Sul da Califórnia e na Universidade de Cambridge, para além de dirigir o Cancer Research UK Cambridge Institute, Simon Tavaré tem liderado vários grupos, projetos e doutoramentos em Estatística/Bioinformática. Uma carreira mais recente, mas igualmente reconhecida, tem Sandrine Dudoit, professora na Universidade da Califórnia. Aluna de doutoramento de Terry Speed em 1999, continua desde então a fazer investigação na área da Bioinformática. Autora de vários livros e publicações em revistas científicas da especialidade, é um nome que dispensa apresentação no meio da bioinformática.

Fonte: http://www.valiantsolutions.com

A comunidade estatística portuguesa teve o privilégio de ouvir Terry Speed e Simon Tavaré no “WSGP2005 – Workshop on Statistics in Genomics and Proteomics”, o primeiro workshop internacional do género realizado em Portugal, organizado pelo Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa, sob a responsabilidade de Antónia Turkman (DEIO-FCUL). Simon Tavaré esteve ainda presente no Follow-up Meeting do WSGP2005, no ano de 2007, em Coimbra. Estes eventos foram antecedidos por um ciclo de seminários sobre Estatística em Genética, organizado por Luísa Loura (DEIO-FCUL), os quais foram apresentados nas Universidades de Aveiro, Évora e Lisboa, em 2002. Desde então, vários encontros internacionais têm acontecido um pouco por todo o país.

Por outro lado, o século XXI tem-se pautado pelo aumento crescente de publicações científicas em Estatística/Bioinformática. Neste contexto, a FCUL oferece um mestrado em Bioinformática e Biologia Computacional com uma forte componente em Estatística. Além disso, o DEIO-FCUL possui na sua oferta educativa um mestrado em Bioestatística, que apesar de servir alunos com vários perfis, serve também aqueles que pretendem obter formação pós-graduada em Estatística para aplicar na análise de dados em Bioinformática.

Relativamente aos métodos desenvolvidos nesta área do conhecimento, estes podem ser tornados acessíveis, por exemplo, através do Bioconductor, um software livre para Bioinformática desenhado para o ambiente R e que fornece ferramentas para tratamento e análise de dados genómicos de elevada dimensão.

Os microarrays impulsionaram fortemente a geração de dados de elevadas dimensões e proporcionaram o desenvolvimento de muitos métodos estatísticos e algoritmos computacionais. Com a constante evolução tecnológica, os estatísticos deparam-se agora com um novo desafio: os dados de NGS (Next Generation Sequencing). Os dados produzidos por esta técnica revolucionária colocam à disposição dos estatísticos um vasto leque de perguntas e problemas extremamente complexos. Esta realidade, abre caminho para o desenvolvimento de novas metodologias e, assim, os estatísticos poderão ter um contributo substancial em avanços científicos e tecnológicos importantes para a sociedade, uma vez que grande parte destes estudos são na área da saúde. Num futuro próximo, estes e outros desafios serão cada vez mais demonstrativos da importância do papel desempenhado pela Estatística no campo multidisciplinar que é a Bioinformática.

Lisete Sousa, professora auxiliar do DEIO-FCUL e investigadora do CEAUL
ETAR de Gaia Litoral

A análise de mais de 200 amostras de águas residuais das cinco estações de tratamento de águas residuais (ETAR) monitorizadas no âmbito do projeto COVIDETECT comprova a presença de material genético nos afluentes que chegam às ETAR e evidencia a ausência de deteção do material genético do vírus SARS-CoV-2 nos efluentes tratados. As etapas do tratamento das ETAR são eficientes na remoção do genoma viral dos efluentes.

National Cancer Institute

Investigadores do LASIGE Ciências ULisboa, INESC TEC e Universidade do Minho apresentam uma nova técnica de deduplicação de dados baseado em semelhanças e padrões encontrados nos ficheiros de sequenciação de genomas humanos e uma codificação das alterações para a recuperação desses dados.

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Sétima rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a Keep on Care.

Computador

“O período de confinamento pode ser encarado como um primeiro grande teste à integração de renováveis no sistema elétrico, prelúdio do que se prepara com a transição energética global em curso”, escreve o cientista Miguel Centeno Brito.

Conceção artística do telescópio espacial Athena (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics)

“Ciências ULisboa tem vindo a aumentar a sua capacidade e a sua intervenção no desenvolvimento científico e tecnológico de alguns dos projetos mais importantes para o avanço da Astrofísica, não só nos próximos anos, mas nas próximas décadas”, diz o cientista José Afonso.

post it

Cristina Luís, investigadora do Departamento de História e Filosofia das Ciências e do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia (CIUHCT), é a responsável em Portugal pelo projeto “Citizen Science as the new paradigm for Science Communication (NEWSERA)”, coordenado por Rosa Arias, fundadora da Science for Change e que visa estudar como a ciência cidadã pode mudar o paradigma da comunicação da ciência.

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Entrevista com o cientista Carlos Cordeiro, que lidera o SAFE Coating, um projeto que tem a Biomimetx e o Hospital Curry Cabral como parceiros e que em seis meses procurará implementar uma tecnologia capaz de inativar o SARS-CoV-2 em superfícies, impedindo a sua viabilidade fora do hospedeiro humano e consequentemente, eliminando uma importante via de transmissão viral.

Lusovenator, a nova espécie pertence ao grupo dos carcharodontossáurios - dinossáurios carnívoros, alguns dos maiores predadores do planeta Terra. A sua descoberta mostra que estes dinossáurios estavam presentes no hemisfério norte 20 milhões de anos antes do que indicava o registo conhecido. O estudo foi liderado por Elisabete Malafaia, investigadora do IDL, polo da Ciências ULisboa.

O Roteiro Nacional de Infraestruturas de Investigação de Interesse Estratégico (RNIE) 2020 inclui 56 infraestruturas. Ciências ULisboa coordena a CoastNet, a PORTULAN CLARIN e a RNEM, integrando ainda outras sete infraestruturas.

A fase de implementação da Rede Portuguesa de Monitorização Costeira (CoastNet) terminou recentemente, segundo comunicado de imprensa emitido pela Faculdade recentemente. A apresentação pública da CoastNet coordenada por José Lino Costa, professor do Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa, acontece a 7 de julho, num evento a decorrer por videoconferência.

O projeto MarCODE visa desenvolver uma ferramenta multidisciplinar para potenciar o rastreio e a rotulagem ecológica de espécies marinhas de interesse comercial, segundo comunicado de imprensa emitido pela Faculdade. O estudo iniciado este mês de julho deverá terminar daqui a três anos.

Sexta rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a Nevaro.

Cláudio Pina Fernandes, coordenador do GAPsi Ciências ULisboa, escreve sobre o Princípio da Incerteza e chama a atenção para alguns aspetos.

O mundo de hoje é completamente dominado pela necessidade imperiosa de saber recolher e analisar dados, escrevem os cientistas Tiago A. Marques e Soraia Pereira. Leia o artigo dedicado ao roteiro serológico nacional, uma iniciativa promovida pelo Instituto Gulbenkian de Ciência e que conta com a colaboração do Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa, da autoria destes investigadores.

Ciências ULisboa volta a participar com equipas de estudantes no Global Management Challenge (GMC). No passado dia 16 de junho começou a 1ª fase do GMC 2020, que conta com quatro equipas desta faculdade compostas por alunos dos mestrados integrados em Engenharia Biomédica e Biofísica, em Engenharia da Energia e do Ambiente e em Engenharia Física, assim como alunos das licenciaturas em Matemática Aplicada e Tecnologias de Informação.

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Cerca de 194 milhões de aves e 29 milhões de mamíferos podem ser atropelados por ano nas estradas europeias, de acordo com a estimativa de uma equipa internacional de investigadores liderada por Clara Grilo, investigadora do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM), polo da Ciências ULisboa, com sede na Universidade de Aveiro. Os resultados estão publicados na revista científica Frontiers in Ecology and Environment.

“A História do Pi em hipervídeo” está na Internet e pode ser consultada por todos e em toda a parte. O hipervídeo integra de forma estruturada e interativa vídeo e outros tipos de informação, nomeadamente, textos, imagens, áudio e animações. Saiba mais sobre este projeto lendo a entrevista com as professoras Suzana Nápoles e Teresa Chambel.

A dinâmica das epidemias é descrita por sistemas de equações diferenciais. Jorge Buescu, professor do Departamento de Matemática da Ciências ULisboa, apresenta neste artigo o modelo epidemiológico desenvolvido em 1927 por Kermack e McKendrick.

No próximo ano letivo, Ciências ULisboa irá utilizar novos modelos de ensino/aprendizagem, todos com horas de contacto entre docentes e alunos, mas que se diferenciam pela existência e forma da componente presencial, anunciou a Faculdade em comunicado de imprensa.

Um grupo de cientistas da Ciências ULisboa e da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, membros do CENTRA - Centro de Astrofísica e Gravitação participa no desenvolvimento do METIS (Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph), um poderoso instrumento que vai equipar o maior telescópio do mundo - o Extremely Large Telescope.

A equipa do projeto Lista Vermelha de Invertebrados Terrestres e Dulçaquícolas de Portugal Continental preparou a campanha de ciência cidadã - “Invertebrados da Lista Vermelha procuram-se” -, cujo lançamento ocorre esta sexta-feira, dia 5 de junho.

Duas pessoa dão as mãos

"A nossa necessidade de conexão e de afeto é singular, no sentido em que precisamos e procuramos o contacto com outros seres humanos", escreve Inês Ventura, psicóloga do GAPsi Ciências ULisboa.

Mulher sentada em banco junto ao rio Tejo

Um grupo multidisciplinar de cientistas propõe a criação de um roteiro nacional para a realização de testes serológicos em Portugal e defende que a avaliação rigorosa e concertada da prevalência da doença COVID-19 é a única forma de conhecer a real vulnerabilidade da população e monitorizar a dinâmica da epidemia.

Logotipo da rubrica Rardar

Quinta rubrica Radar Tec Labs dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a THEREUS.

ETAR de Serzedelo

A primeira etapa do COVIDETECT já está concluída e com sucesso anunciou esta quarta-feira a AdP - Águas de Portugal. Ciências ULisboa assegura a coordenação científica do projeto, financiado através do programa Compete 2020.

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