GoTerMinator: Detector de proteínas moonlighting

Abstract

Hasta ahora las proteinas moonlighting han sido identificadas por métodos experimentales. Este trabajo analiza la posibilidad de crear una herramienta bioinformática capaz de indentificarlas. Partiendo de la información de las bases de datos públicas Gene Ontology y Uniprot, se genera una matriz de distancias entre pares de términos GO, a partir de la cual se analiza la posibilidad de agrupar los términos GO según sus funcionalidades, y definir un espacio multidimensional que permita posicionar y medir la distancia entre términos GO. El objetivo final es determinar si las anotaciones GO de una proteína pertenecen a clusters diferentes, y/o si su posición en el espacio dimensional es distante, y por tanto la proteína puede ser moonlighting. Como resultado de este análisis, se han obtenido una serie de agrupaciones de términos GO, mediante diferentes métodos, que se comparan sobre una base de datos de proteínas previamente identificadas como moonlighting, así como sobre proteínas de Uniprot de las que se desconoce su multifuncionalidad. En general, los estudios basados en Gene Ontology comparan las funciones biológicas de distintos genes o proteínas, para estudiar su similaridad. Lo novedoso de GOTerminator es que el objetivo final es encontrar la diferencia biológica dentro de un mismo gen o proteína.

Until now moonlighting proteins have been identified by experimental methods. This work analyzes the possibility of creating a bioinformatic tool capable of identifying them. Based on the information from the public databases Gene Ontology and Uniprot, a matrix of distances between pairs of GO terms is generated, from which the possibility of grouping the GO terms according to their functionalities and defining a multidimensional space is analyzed. that allows positioning and measuring the distance between GO terms. The final objective is to determine if the GO annotations of a protein belong to different clusters, and/or if its position in the dimensional space is distant, and therefore the protein can be moonlighting. As a result of this analysis, a series of groupings of GO terms have been obtained, by means of different methods, which are compared on a database of proteins previously identified as moonlighting, as well as on Uniprot proteins whose multifunctionality is unknown. It is necessary to analyze the specificity and sensitivity of the clusters obtained, to validate and optimize the results. This requires biological knowledge that is outside the scope of this work. In general, studies based on Gene Ontology compare the biological functions of different genes or proteins, to study their similarity. The novelty of GOTerminator is that the ultimate goal is to find the biological difference within the same gene or protein.

Fins ara les proteinas moonlightingcreativecommons.org han estat identificades per mètodes experimentals. Aquest treball analitza la possibilitat de crear una eina bioinformàtica capaç de indentificarlas. Partint de la informació de les bases de dades públiques Gene Ontology i Uniprot, es genera una matriu de distàncies entre parells de termes GO, a partir de la qual s'analitza la possibilitat d'agrupar els termes GO segons les seves funcionalitats, i definir un espai multidimensional que permeti posicionar i mesurar la distància entre termes GO. L'objectiu final és determinar si les anotacions GO d'una proteïna pertanyen a clústers diferents, i/o si la seva posició en l'espai dimensional és distant, i per tant la proteïna pot ser moonlighting. Com a resultat d'aquesta anàlisi, s'han obtingut una sèrie d'agrupacions de termes GO, mitjançant diferents mètodes, que es comparen sobre una base de dades de proteïnes prèviament identificades com moonlighting, així com sobre proteïnes de Uniprot de les quals es desconeix la seva multifuncionalitat. En general, els estudis basats en Gene Ontology comparen les funcions biològiques de diferents gens o proteïnes, per a estudiar la seva similitud. El nou de GOTerminator és que l'objectiu final és trobar la diferència biològica dins d'un mateix gen o proteïna.