POTION: um software paralelizado para a detecção de grupos de genes homólogos sob evidência de seleção positiva em escala genômica.

O presente trabalho descreve o desenvolvimento do software POTION (POsitive selecTION) para a busca por grupos de genes homólogos sob evidência de seleção positiva

Desenvolvimento de software para a detecção de grupos de genes homólogos sob evidência de seleção positiva.

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um software para a busca por grupos de genes homólogos sob evidência de seleção positiva. Nesse trabalho, desenvolveu-se um software em perl para integrar diversos softwares de terceiros capazes de realizar as tarefas individuais para a detecção de genes sob evidência de seleção positiva, conforme resumido na Figura 1

Detecção e análise bioinformática de genes sob evidência de seleção positiva em genomas de parasitos.

A relação ecológica de parasitismo é uma constante corrida armamentista entre os organismos parasitas e seus hospedeiros. A infecção por parasitas diminui a aptidão evolutiva dos hospedeiros e, conseqüentemente, mecanismos anti-parasitismo são positivamente selecionados continuamente dentre o conjunto de genes que compõem o genoma do organismo hospedeiro. Entretanto, a seleção positiva de mecanismos anti-parasitismo por parte dos hospedeiros impõe novas pressões seletivas aos organismos parasitas. Dessa maneira, genes de parasitas que permitam o escape dos mecanismos anti-parasitismo do hospedeiro aumentam a aptidão evolutiva do organismo parasita, sendo também selecionados positivamente. Esse fenômeno acaba por causar uma espiral de eventos coevolutivos ao longo do tempo em ambos os genomas no que se refere aos genes envolvidos na relação molecular parasito-hospedeiro. Genes evoluindo sob esse tipo de pressão seletiva no sistema parasita-hospedeiro muitas vezes apresentam uma freqüência de mutações não-sinônimas e sinônimas mais elevada do que a da vasta maioria dos outros genes destes genomas, fenômeno este denominado seleção positiva. Assim, dentre todos os genes observados no genoma de hospedeiros e parasitas, genes sob evidência de seleção positiva são ótimos candidatos a genes envolvidos no relação ecológica de parasitismo. Entretanto, o software existente para o cálculo de seleção positiva é computacionalmente custoso, tornando proibitivo a busca por seleção positiva em escala genômica. Nesse cenário, o presente trabalho descreve um software que faz uso de paralelização para permitir a busca por seleção positiva em escala genômica em tempo exequível.CIIC 2012. No 12612

A computational scheme to evaluate Hamaker constants of molecules with practical size and anisotropy

We propose a computational scheme to evaluate Hamaker constants, $A$, of molecules with practical sizes and anisotropies. Upon the increasing feasibility of diffusion Monte Carlo (DMC) methods to evaluate binding curves for such molecules to extract the constants, we discussed how to treat the averaging over anisotropy and how to correct the bias due to the non-additivity. We have developed a computational procedure for dealing with the anisotropy and reducing statistical errors and biases in DMC valuations, based on possible validations on predicted $A$. We applied the scheme to cyclohexasilane molecule, Si$_6$H$_{12}$, used in 'printed electronics' fabrications, getting $A \sim 105 \pm 2$ [zJ], being in plausible range supported even by other possible extrapolations. The scheme provided here would open a way to use handy {\it ab initio} evaluations to predict wettabilities as in the form of materials informatics over broader molecules.Comment: The manuscript was revised according to review comment

Failure of Conventional Density Functionals for the Prediction of Molecular Crystal Polymorphism: A Quantum Monte Carlo Study

We have applied the diffusion Monte Carlo method, for the first time, to an organic molecular crystal (para-diiodobenzene) in order to determine the relative stability of its two well-known polymorphs. The DMC result predicts that the α phase is more stable than the β phase at zero temperature, in agreement with experiment. In comparison, we evaluated four commonly used local, semilocal, and hybrid density functionals, including an empirical correction to include the effects of dispersion. We conclude that while density functional theory may provide the most practical method for estimating the effects of electron correlation, conventional functionals which do not accurately describe noncovalent interactions may not be considered reliable for determining highly accurate energies in such systems.Chemistry and Chemical Biolog

Noncovalent Interactions by QMC: Speedup by One-Particle Basis-Set Size Reduction

While it is empirically accepted that the fixed-node diffusion Monte-Carlo (FN-DMC) depends only weakly on the size of the one-particle basis sets used to expand its guiding functions, limits of this observation are not settled yet. Our recent work indicates that under the FN error cancellation conditions, augmented triple zeta basis sets are sufficient to achieve a benchmark level of 0.1 kcal/mol in a number of small noncovalent complexes. Here we report on a possibility of truncation of the one-particle basis sets used in FN-DMC guiding functions that has no visible effect on the accuracy of the production FN-DMC energy differences. The proposed scheme leads to no significant increase in the local energy variance, indicating that the total CPU cost of large-scale benchmark noncovalent interaction energy FN-DMC calculations may be reduced.Comment: ACS book chapter, accepte

POTION: an end-to-end pipeline for positive Darwinian selection detection in genome-scale data through phylogenetic comparison of protein-coding genes.

We present POTION, an open source, modular and end-to-end software for genome-scale detection of positive Darwinian selection in groups of homologous coding sequences. Our software represents a key step towards genome-scale, automated detection of positive selection, from predicted coding sequences and their homology relationships to high-quality groups of positively selected genes.X-meeting 2015