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Herramientas computacionales para la comparación de genomas y detección de genes ortólogos con un enfoque de grafo bipartido

Abstract:

En los estudios de comparación de genomas, específicamente el problema de la detección de genes ortólogos, se toman en cuenta las mutaciones de nucleótidos y los reordenamientos globales en los genomas. Los algoritmos consultados en la bibliografía que abordan este problema muestran aproximadamente un 90% de precisión siendo éste un problema latente. El presente trabajo plantea como objetivo diseñar una herramienta computacional para la detección de genes ortólogos, basado en el enfoque de grafos bipartidos, que combine, mediante el operador de agregación “Ordered Weighted Average operator” (OWA) y la media aritmética, rasgos como la homología de los genes, la longitud de las secuencias, la relación evolutiva según el modelo “The Five Model” (SG2009) y la pertenencia a regiones conservadas teniendo en cuenta los reordenamientos globales en los genomas y las mutaciones. La fase de agrupamiento del algoritmo implementa la técnica de particionamiento de grafos BUS, que incluye la búsqueda de bloques con un orden conservado, la eliminación de ambigüedades y la selección de los mejores subconjuntos uno a uno. Se tomó como referencia para validar la clasificación el algoritmo Inparanoid 7.0, aunque el mismo no se ha reportado con un 100% de exactitud en la clasificación. El algoritmo y la experimentación utilizando los genomas Saccharomyces Cervisiae y Schizosaccharomyces Pombe fueron implementados en Matlab 7.10.0. La validación muestra una coincidencia en la clasificación de un 85.24%. Palabras Claves: Genes ortólogos, alineamiento, reordenamientos globales en los genomas …