Introdução

A inferência de redes de regulação gênica (do inglês, Gene Regulatory Network - GRN), bem como os possíveis modelos que as representam, é um dos mais importantes problemas da bioinformática. Uma das principais aplicações dos modelos e métodos de inferência de GRNs é no auxilio ao desenvolvimento de novas drogas e tratamentos de doenças. Dentre os vários modelos já propostos para GRNs, um dos mais importantes e atuais é baseado em redes gênicas probabilísticas (PGNs) porque captura a natureza estocástica dos eventos moleculares em questão. O Cytoscape é um software que possibilita a visualização e manipulação de redes moleculares de maneira prática e eficiente. Ele implementa a filosofia do incremento de funcionalidades por incorporação de plugins, o que permite que novos recursos sejam continuamente desenvolvidos e validados pela comunidade. Atualmente, o Cytoscape é amplamente utilizado por pesquisadores da área de bioinformática e, até o presente momento, não se tem conhecimento da existência de um plugin do Cytoscape que faça inferência de GRNs.

 Objetivos

O objetivo do trabalho é o desenvolvimento de um plugin para o Cytoscape que implemente métodos de inferência de GRNs (modeladas com PGNs) baseados em seleção de características e em entropia condicional média.

Metodologia

O desenvolvimento do trabalho teve inicio com a migração dos algoritmos do aplicativo DimReduction (http://sourceforge.net/projects/dimreduction/), que contém os métodos de inferência de GRNs baseados em entropia condicional média para o formato de um plugin do Cytoscape. O núcleo dos algoritmos do DimReduction foi migrado com êxito e foi implementada uma interface gráfica totalmente nova e remodelada cujo propósito é maximizar a usabilidade do plugin. Por fim, foram executados diversos beta testes com pesquisadores/usuários da área de bioinformática a fim de avaliar suas funcionalidades.

Resultados

Desenvolvemos um plugin para o Cytoscape (denominado GINIPC) voltado para a inferência de GRNs. No geral, foi possível detectar uma aceitação bastante positiva do GINIPC por parte dos pesquisadores que realizaram os beta teste: além de denotarem certo entusiasmo pelo plugin, apontaram também que as interfaces de usuário mostraram-se bastante intuitivas e limpas visualmente, tornando a operação do GINIPC bastante agradável.

Conclusão

O GINIPC possui um grande potencial de impacto na comunidade de bioinformática, por três razões: a) os métodos implementados apresentaram resultados relevantes no estudo de redes de regulação gênica; b) o Cytoscape é uma ferramenta amplamente utilizada por pesquisadores dessa área e c) até então não existia um plugin do Cytoscape para inferência de GRNs.