Aqui, apresentamos um protocolo para utilizar a versão mais recente da ferramenta Alinhamento de Sequência da Agência de Proteção Ambiental dos EUA para Prever a Suscetibilidade entre Espécies (SeqAPASS). Este protocolo demonstra a aplicação da ferramenta on-line para analisar rapidamente a conservação de proteínas e fornecer previsões personalizáveis e facilmente interpretáveis de suscetibilidade química entre espécies.
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Artigo de método
Demonstração do alinhamento da sequência para prever a ferramenta de suscetibilidade entre espécies para avaliação rápida da conservação de proteínas
Neste artigo
Resumo
Resumo
A ferramenta Alinhamento de Sequência da Agência de Proteção Ambiental dos EUA para Prever a Suscetibilidade entre Espécies (SeqAPASS) é um aplicativo de triagem on-line rápido, disponível gratuitamente e que permite que pesquisadores e reguladores extrapolem informações de toxicidade entre espécies. Para alvos biológicos em sistemas modelo, como células humanas, camundongos, ratos e peixes-zebra, os dados de toxicidade estão disponíveis para uma variedade de produtos químicos. Através da avaliação da conservação do alvo de proteínas, esta ferramenta pode ser usada para extrapolar dados gerados a partir de tais sistemas modelo para milhares de outras espécies sem dados de toxicidade, produzindo previsões de suscetibilidade química intrínseca relativa. As versões mais recentes da ferramenta (versões 2.0-6.1) incorporaram novos recursos que permitem a rápida síntese, interpretação e uso dos dados para publicação, além de gráficos de qualidade de apresentação.
Entre esses recursos estão visualizações de dados personalizáveis e um relatório de resumo abrangente projetado para resumir os dados do SeqAPASS para facilitar a interpretação. Este artigo descreve o protocolo para orientar os usuários através do envio de trabalhos, navegando pelos vários níveis de comparações de sequências de proteínas e interpretando e exibindo os dados resultantes. Novos recursos do SeqAPASS v2.0-6.0 são destacados. Além disso, são descritos dois casos de uso focados na conservação da transtirretina e da proteína do receptor opioide usando essa ferramenta. Finalmente, os pontos fortes e limitações do SeqAPASS são discutidos para definir o domínio de aplicabilidade da ferramenta e destacar diferentes aplicações para extrapolação entre espécies.
Introdução
Tradicionalmente, o campo da toxicologia tem se baseado fortemente no uso de testes em animais inteiros para fornecer os dados necessários para as avaliações de segurança química. Tais métodos são tipicamente caros e consomem muitos recursos. No entanto, devido ao grande número de produtos químicos atualmente utilizados e ao ritmo acelerado em que novos produtos químicos estão sendo desenvolvidos, globalmente há uma necessidade reconhecida de métodos mais eficientes de triagem química 1,2. Essa necessidade e a mudança de paradigma resultante dos testes em animais levaram ao desenvolvimento de muitos novos méto....
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Protocolo
1. Primeiros passos
NOTA: O protocolo apresentado aqui é focado no utilitário da ferramenta e nos principais recursos. Descrições detalhadas de métodos, recursos e componentes podem ser encontradas no site em um Guia do Usuário abrangente (Tabela 1).
Tabela 1: Evolução da ferramenta SeqAPASS. Uma lista de recursos e atualizações adicionados à ferramenta SeqAPASS desde sua implantação inicial. abreviaturas: seqAPASS = alinhamento de sequência para prever a suscetibilidade entre espécies; ECOTOX = Base de conhecimento ECOTOXicology.
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Resultados
Para demonstrar a aplicação da ferramenta SeqAPASS e destacar novos recursos, dois estudos de caso são descritos representando casos em que a conservação de proteínas prevê que há diferenças na suscetibilidade química entre as espécies (transtirretina humana) e que não há diferenças (μ receptor opioide [MOR]). O primeiro desses exemplos aborda comparações estruturais / sequência de proteínas para prever o domínio da aplicabilidade para vias de desfechos adversos (POAs, ver Tabela 2 para definição), enqua.......
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Discussão
Há um reconhecimento generalizado de que não é viável testar empiricamente espécies suficientes para capturar a diversidade genômica, fenotípica, fisiológica e comportamental de organismos vivos que podem ser expostos a produtos químicos de interesse toxicológico. O objetivo do SeqAPASS é maximizar o uso de dados estruturais e de sequência de proteínas existentes e em contínua expansão para auxiliar e informar a extrapolação de dados/conhecimentos de toxicidade química de organismos testados para centenas ou milhares de .......
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Divulgações
Os autores não têm conflitos de interesse a divulgar.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao Dr. Daniel L. Villeneuve (EPA dos EUA, Centro de Toxicologia Computacional e Exposição) e ao Dr. Jon A. Doering (Departamento de Ciências Ambientais, Louisiana State University) por fornecerem comentários sobre um rascunho anterior do manuscrito. Este trabalho foi apoiado pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA. As opiniões expressas neste artigo são as dos autores e não refletem necessariamente as opiniões ou políticas da Agência de Proteção Ambiental dos EUA, nem a menção de nomes comerciais ou produtos comerciais indica endosso pelo governo federal.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Programa de planilha | N/A | N/A | Qualquer programa que possa ser usado para visualizar e trabalhar com arquivos csv (por exemplo, Microsoft Excel, OpenOffice Calc, Google Docs) pode ser usado para acessar arquivos de exportação de dados. |
| Configuração básica de computação e acesso à Internet | N/A | N/A | O SeqAPASS é uma ferramenta online gratuita que pode ser facilmente usada por meio de uma conexão com a Internet. Não são necessários downloads de software. |
Referências
- Krewski, D., et al. Toxicity testing in the 21st century: a vision and a strategy. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B. 13 (2-4), 51-138 (2010).
- Wang, Z., Walker, G. W., Muir, D. C. G., Nagatani-Yoshida, K.
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Reimpressões e permissões
