Akademos

28 - nr. 3 (30), septembrie 2013

BIOINFORMATICA UN NOU DOMENIU

DE STUDII N BIOLOGIE PENTRU REPUBLICA

MOLDOVA

Academician Maria DUCA Centrul de Biologie Molecular,

UnAM

Summary: Bioinformatics research, whit the determinative role for the progress in contemporary science, are based on the methods of identifi cation, storage and analysis of biological data. Bioinforma-tics is giving new and use ful tools for agriculture, medicine, engineering and natural sciences. In Mol-dova, bioinformatics just beginning to be known as an area of research. Switching from conventional labo-ratory manipulations to those insured by computer is a current approach, andre search in this area presents a special interest to the entire scientifi c community.

Keywords: bioinformatics, microarray, NCBI, gene networks, SIB, UDaCoT.

Rezumat: Cercetrile bioinformatice se bazea-z pe utilizarea metodelor de identifi care, stocare i analiz a datelor biologice, cu rol determinativ pentru progresele nregistrate n tiina contemporan. Bio-informatica este un element central, n contextul asi-gurrii cu noi instrumente utile destinate domeniilor precum agricultura, medicina, ingineria i tiine ale naturii. n Republica Moldova, bioinformatica doar ncepe sa fi e cunoscut ca un domeniu de cercetare. Trecerea de la manipulri clasice de laborator la cele asigurate de calculator constituie o abordare actual, iar cercetrile n acest domeniu prezint un interes deosebit pentru ntreaga comunitate tiinifi c.

Cuvinte-cheie: bioinformatic, microarray, NCBI, reele de gene, SIB, UDaCoT.

Bioinformatica reprezint o ramur recent a biologiei, cu o evoluie rapid, care se bazeaz pe aplicarea tehnologiilor informaionale n studiul di-feritor probleme fundamentale i aplicative ale ti-inelor naturii prin valorifi carea i analiza cantitativ i calitativ a realizrilor tiinifi ce ce in de macro-molecule biologice ADN, ARN i proteine. Bio-informatica pune la dispoziia cercettorilor princi-pii de identifi care, stocare, integrare, manipulare i distribuire a diferitor tipuri de date, care au la baz un principiu-cheie omologia moleculelor, utilizat pentru identifi carea similaritii structurale i func-

ionale. Efectuarea cercetrilor, axate pe procesarea computerizat a rezultatelor tiinifi ce, nu prevede realizarea direct a experienelor de laborator, dar totodat ofer informaii suplimentare utiliznd principiile fundamentale ale biologiei moleculare, ale proceselor de transcripie, translaie etc.

Bioinformatica a devenit esenial n cercetrile genomice, proteomice, metabolomice i are o in-fl uen major asupra multor domenii ale tiinelor biomedicale i biotehnologiilor agricole. Bazele de date ale genomului plantelor i cele referitoare la expresia genelor au un rol important n elaborarea unor soiuri de culturi agricole cu productivitate mai mare i rezisten sporit la boli.

Tehnicile de bioinformatic n cercetrile biolo-gice din Republica Moldova au fost iniiate la Ca-tedra Biologie Vegetal a Universitii de Stat din Moldova (2006). Astzi, ele i gsesc continuare n Laboratorul de Bioinformatic, n Centrul de Biolo-gie Molecular al Universitii Academiei de tiine a Moldovei.

n scopul diseminrii cunotinelor privitor la valorifi carea tehnologiilor informaionale n cer-cetarea biologic a fost elaborat un Ghid practic pentru analiza genelor i proteinelor [7], care reprezint un suport metodic de curs la modulul Bi-oinformatic, indispensabil n pregtirea studenilor i a cercettorilor, precum i celor care sunt intere-sai n cunoaterea tehnicilor informaionale de pre-lucrare a datelor biologice i integrare pe vertical a informaiei de la nivel molecular pn la nivel de comuniti interspecifi ce.

Mai mult dect att, pentru facilitarea activit-ilor de cercetare din domeniul tiinelor naturii i agricultur, n colaborare cu Institutul de Matema-tic i Informatic al Academiei de tiine a Mol-dovei se elaboreaz un Sistem informaional de suport i asisten [2, 3] care va permite stocarea i preluc rarea datelor primare, prezentarea grafi c a rezultatelor, precum i automatizarea anumitor eta-pe ale programelor de selecie [21, 25].

Un important instrument de transfer de cuno-tine n domeniul plantelor aromatice i medicina-le este Baza de date Med Plant Data Base (http://plante.asm.md/), elaborat prin abordri bioinfor-matice de analiz a datelor. Site-ul conine un vast volum de date cu referin la sistematica, arealul i diversitatea plantelor medicinale, precum i la po-tenialele utilizri n profi laxie, fi toterapie, cosme-tologie etc. pentru un ir de plante medicinale din fl ora spontan a Republicii Moldova.

O elaborare intraramural, care se refer att la tiinele biologice i biomedicale, ct i la informa-tic reprezint Instrumentul UDaCoT (UnASM

nr. 3 (30), septembrie 2013 - 29

Data Collecting Tool) (http://udacot.unasm.asm.md/), proiectat n scopul facilitrii cutrii i ana-lizei informaiilor de interes conform unei ontolo-gii de cuvinte-cheie prestabilite. Cutarea se face n regim on-line, n resurse de date generale i/sau specializate pentru mai multe domenii [14, 27]. Da-tele obinute sunt stocate local i sunt prezentate n form grafi c i/sau tabelar cu indicarea numrului de referine rezultate. Instrumentul permite sistema-tizarea automat a unui vast volum de informaii cu valoare deosebit pentru elaborarea reviului siste-matic, n condiiile n care generarea cunotinelor sub form de date, informaii, articole etc., are o cretere exponenial.

Un aspect important al cercetrilor n bioinfor-matic reprezint analiza explorativ a datelor (meta-analysis), selectarea celor mai potrivite in-strumente statistice i stabilirea metodelor pen-tru testarea ipotezelor referitoare la diverse feno-mene biologice [12]. Astfel, pentru nceput au fost puse bazele principiilor bioinformatice de analiz i au fost elaborate metode de studiu explorativ care cuprind grafi ca statistic, transformarea (prelucra-rea) datelor statistice, detectarea observaiilor abe-rante, formularea eventualelor ipoteze, experimente statistice, determinarea estimaiilor robuste etc. S-a relevat importana studiului dinamicii coninutului de informaii n form electronic pentru evidenie-rea particularitilor evoluiei cantitative i calitative a nregistrrilor n diferite baze de date [4, 12].

Analiza explorativ a informaiilor referitoare la

studiul fl orii-soarelui a fost realizat n baza infor-maiilor stocate de portalul NCBI (National Center for Biotechnology Information) (http://www.ncbi.nlm.nih.gov), inclusiv resursa de articole PubMed (http://www.ncbi.nlm. nih.gov/pubmed) i resurse-le portalului de literatur tiinifi c BioMedCentral (http://www.biomedcentral.com) n concordan cu cutarea indirect, utiliznd reeaua electroni-c Internet, prin intermediul motorului de cutare GOOGLE. Rezultatele obinute relev faptul c pe-riodicitatea optim n realizarea reviului sistematic pentru studierea fl orii-soarelui (Helianthu sannuus L.) este de 1,5 2 ani, iar identifi carea informaiilor necesare poate fi facilitat prin elaborarea ontologi-ilor de cuvinte-cheie [18] (fi g. 1).

O alt etap a studiilor n bioinformatic con-stituie elaborarea metodologiilor de utilizare a meta-datelor experienelor microarray n elabo-rarea ipotezelor tiinifi ce. Meta-datele reprezint unul dintre obiectele de studiu n bioinformatic i sunt indispensabile pentru identifi carea de date specifi ce, descrcarea seturilor de date de interes i interpretarea rezultatelor, contribuind la obinerea cunotinelor ce conduc la generarea de rezultate i ipoteze [6]. De exemplu, studiul explorativ al date-lor de expresie genic microarray reprezint o cale efi cient pentru elaborarea ipotezelor privind func-ia genelor candidate ce stau la baza mecanismelor moleculare ale proceselor biologice normale i/sau ale celor patologice [13]. Pentru acest tip de date a fost elaborat o metodologie de analiz i au fost

Fig. 1. Dinamica numrului de referine n baza cuvntului-cheie SUNFLOWER prin sistemul NCBI

Biologie

Akademos

30 - nr. 3 (30), septembrie 2013

stabilite etapele ce urmeaz a fi parcurse n vederea identifi crii i studierii genelor de interes.

Aceast strategie a fost utilizat pentru extra-gerea i analiza informaiilor n scopul identifi crii i studierii genelor candidate cu expresia indus de semnalul giberelinic [17], genelor ipotetic infl uen-ate de expresia genelor sistemului ABC [5], ge-nelor candidate implicate n bolile cardiovasculare [15] etc.

Identifi carea unor gene implicate n rezisten-a nespecifi c a fl orii-soarelui la lupoaie. Un su-port considerabil n identifi carea mecanismelor ge-netico-moleculare i fi ziologice ale rezistenei sunt oferite de metodele bioinformatice, care reprezint metodologii sistemice de identifi care a genei impli-cate n diverse etape ale adaptabilitii i rezistenei plantelor la diferii factori biotici i abiotici [8, 19] (fi g.2).

Utiliznd secvene de acizi nucleici i poli-peptide de la fl oarea-soarelui, stocate n bazele de date ale portalului NCBI i ExPASy (Expert Pro-tein Analysis System) (http://www.expasy.org/), a fost posibil evidenierea a 20 de secvene nucle-otidice (10 secvene ADN i 10 secvene ARNm) pentru Orobanche Resistance i ase secvene complete sau pariale de ARNm, pentru Sunfl ower Defensin [8]. n studiu s-au utilizat aplicaii pentru identifi carea i analiza comparativ a secvenelor ca BLAST (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) i Clustal W (http://www.clustal.org/).

Dat fi ind faptul c majoritatea secvenelor au fost identifi cate doar la nivelul structurii de ARNm, iar n bazele de date lipsesc nregistrri despre analizele de laborator ale secvenelor polipeptidi-ce corespunztoare, pentru calcularea punctului

izoelectric (pI) i masei moleculare relative (Mr) a polipeptidelor de interes aceste rezultate au fost procesate prin programul Compute pI/Mw (http://web.expasy.org/compute_pi/), fi ind constatate prop-rietile eventualelor polipeptide implicate n meca-nismul rezistenei la lupoaie. Rezultatele investigrii bazelor de date au permis s evideniem o serie de secvene nucleotidice i proteine (D-fosfolipaza, glucan sintaza, metionin sintaza, glutation S-trans-feraza, quinon oxido reductaza, calcon sintaza i defensina HaDEF1), potenial implicate n reacia de rspuns la aciunea fi toparazitului i s elaborm o schem ipotetic privind mecanismul fi ziologic i genetico-molecular al rezistenei H. annuus L. la O. cumana Wallr. (fi g. 3).

Identifi carea genelor Bacillus anthracis, ce determin rezistena la antibiotice, s-a realizat n aspectul n care pentru toate clasele majore de antibiotice, utilizate la tratamentul diferitor boli, se atest o cretere a frecvenei rezistenei bacteriilor. Rezistena dat reduce semnifi cativ posibilitatea de a trata n mod efi cient infeciile respective. Exist o serie de ipoteze privind dobndirea rezistenei la un anumit antibiotic, acestea ns nu sunt elucidate pentru a fi aplicate n practic.

O abordare raional, pentru a face fa proble-mei, necesit cunotine detaliate i analize sistema-tice despre diferii factori biologici i nonbiologici care afecteaz rata i gradul de dezvoltare a rezis-tenei. Scopul studiului a fost de a elabora o strate-gie de evideniere a variabilitii genomice asociate cu rezistena la antibiotice la Bacillus anthracis, utiliznd informaia prezent n bazele de date re-feritoare la tulpinile de Bacillus anthracis i genele ce determin rezistena fa de un ir de antibiotice.

Fig. 2. Metodologia de cercetare prin aplicarea instrumentelor bioinformatice [8]

nr. 3 (30), septembrie 2013 - 31

Metodologia de lucru cuprinde o serie de etape suc-cesive.

Ca rezultat al studiului, au fost identifi cate 20 de tulpini Bacillus anthracis cu un nivel complex de date privind genetica lor, a fost constatat suscepti-bilitatea acestora la amoxicilin, rifamicin, strep-tomicin i au fost determinate 7 gene asociate cu rezistena la antibiotice [16]. Strategia de cercetare elaborat poate fi aplicat pentru a stabili interac-iunile dintre alte microorganisme i antibiotice, contribuind la sistematizarea i analiza aprofundat a informaiilor deja existente.

Identifi carea genelor candidate implicate n manifestarea unor patologii cardiovasculare (BVC).

Analiza explorativ a funciilor unor gene im-plicate n BCV s-a realizat n baza datelor de expre-sie microarry din NCBI-GEO. Pentru extragerea i prelucrarea datelor a fost utilizat strategia de lucru elaborat pentru analiza datelor microarray [6], fi -ind adaptat scopului propus [15]. Adnotrile gene-lor au fost extrase din baze de date prin NetAffx i pachetul GEOquery din Bioconductor. Analiza sta-tistic i explorativ a datelor s-a realizat n mediul de programare R.

Pentru realizarea scopului propus, au fost se-lectate seturile de date GSE4172, GSE14975, GSE18608, GSE1145 care aparin chip-ului HG_U95Av2 i HG-U133_Plus_2. Identifi carea genelor de interes s-a efectuat n urma fi ltrrii lor conform IE1, stabilit empiric [20].

n baza nivelului de expresie a genelor anali-zate, a fost determinat un set de 6088 gene candi-date, ipotetic implicate n BCV. Genele identifi cate n urma analizei vor putea fi utilizate n elaborarea unui cardio-chip pentru diagnosticul molecular al patologiilor cardiovasculare [1].

Identifi carea genelor asociate cu androsteri-litatea citoplasmatic (ASC) i androsterilitatea indus de gibereline (ASI). Studierea gradului de omologie a genei mitocondriale a androsterilitii (orfH522) i a genei induse de gibereline (AG3) prin compararea nucleotidic utiliznd sistemul BLAST, a evideniat o omologie de 100% dintre acestea.

Datele obinute au confi rmat ipoteza privitor la similaritatea structural i funcional a ASC i ASI i a faptului c aplicarea exogen a giberelinelor, prin reorganizarea genomului i geneza unui nou cadru de citire sau prin activarea zonei deja rearan-jate, induce transcripi analogi celor ce se exprim n cazul androsterilitii citoplasmatice [10].

Identifi carea genelor induse de gibereline (AG). Pentru nelegerea mecanismului de trans-ducere a semnalelor giberelinice, a genelor expre-sate sub controlul AG, precum i a factorilor tran-scripionali implicai n apariia recombinrilor din genomul mitocondrial, asociat cu androsterilitatea indus sau modifi caional s-a utilizat setul de date GSE8739- Early gibberellin responses in Arabi-dopsis, ATH1-1121501 Arabidopsis Genome ATH1 Array (NCBI-GEO) [17].

Fig. 3. Schema ipotetic a proceselor asociate cu rezistena H. annuus la O. Cumana

Biologie

Akademos

32 - nr. 3 (30), septembrie 2013

Pentru a demonstra infl uena nucleului i rolul semnalizator al AG n aceste evenimente au fost analizate 631 de proteine cu probabil afi nitate la acizii nucleici, codifi cate de genomul nuclear, care au fost grupate n patru clustere omoloage cu ex-presie asemntoare. Utiliznd instrumentul Predo-tar (http://urgi.versailles.inra.fr/predotar/ predotar.html) au fost selectate 105 proteine ce posed o probabil afi nitate la acizii nucleici i au drept int mitocondriile. Dup similaritatea secvenelor, 69 de proteine au prezentat domenii funcionale, implica-te n activitatea genomului mitocondrial.

Ulterior, cu scopul studierii funciilor proteine-lor pe baz de omologii i domenii conservative, au fost identifi cate 6 proteine care posed unul sau mai multe domenii conservative, implicate n procesele de recombinare i meninere a ADN-ului mitocon-drial [9].

La analiza comparat a secvenelor promotor pentru cele 6 proteine cu promotorul -amilazei, re-cunoscut ca exemplu clasic de inducere a expresiei genelor sub infl uena giberelinelor, s-a constatat c toate acestea posed dou sau mai multe elemen-te cis-reglatoare cu rspuns fa de gibereline, in-clusiv 4 gene posed Boxe GARE (GA-responsive element), la care se leag specifi c factorii transcrip-ionali de tip GAMYB unicul factor reglat de GA pentru activarea expresiei -amilazei (tab. 1).

Astfel, prin utilizarea tehnicilor de bioinforma-tic a fost posibil selectarea unui set de 6 proteine din 631, iar n baza acestora pot fi identifi cate, cu un grad de probabilitate foarte nalt att genele, ct i factorii de transcripie, care pot fi eventual implicai n transducerea semnalelor giberelinice i expresia genelor mitocondriale sub infl uena AG. Verifi carea experimental a paternului de expresie al acestor proteine n liniile ASC i ASI, precum i identifi ca-rea genelor ce rspund la aplicarea exogen a AG, va deschide noi perspective n elucidarea fenome-nului de androsterilitate la plante [9].

Analiza structurii i funciei genelor. Gena Or 5 este una dintre genele R specifi ce ce con-fer rezisten fl orii-soarelui la lupoaie, rasa E. Dei prezena acesteia este postulat de mai muli

autori, pentru moment nu se cunoate nimic despre produsul su genetic, att la nivel de ARNm, ct i protein. Studiile bioinformatice au relevat c suc-cesiunea nucleotidic a ampliconului generat de markerul RTS05, manifest o similaritate nalt cu gena ce codifi c precursorul proteinei inhibitor a en-zimei poligalacturonaza (PIPG), care inhib poliga-lacturonazele secretate de lupoaie i astfel blochea-z ptrunderea haustorilor lupoaiei printre celulele epidermale i cortexul plantei-gazd dup ataarea seminelor de O. cumana Wallr.

Prognozarea secvenelor proteice i funciei genelor, implicate n manifestarea fenotipic a sis-temului ASC-Rf. Analiza explorativ a informaiei privind produii de expresie a genelor implicate n manifestarea fenomenului de androsterilitate i restaurare a fertilitii la diferite specii de plante a permis identifi carea a 24 de proteine asociate cu ASC la 13 specii de plante i 14 proteine asociate cu genele Rf la 7 specii de plante [8].

A fost constatat (Protein Workbench 5.0.1 i Swiss Pdb Viewerver. 4.0.1 - swissmodel.expasy.org), c proteinele asociate cu ASC prezint pre-ponderent domene proteice Retroviral aspartil pro-teaza, Major Facilitator Superfamily etc., demon-strnd implicarea acestora n apoptoza celular, iar cele asociate cu Rf motive citoplasmatice de ge-nul RRM_1 RNA recognition motif sau domene proteice de tip ALDH Aldehyde Dehydrogena-se [9, 11]. Proteinele asociate cu genele Rf posed domene strict noncitoplasmatice, n timp ce protei-nele asociate cu ASC domene noncitoplasmatice, transmebranare i citoplasmatice. S-a demonstrat c primii 23 de aminoacizi ai proteinei ORFH522 de la fl oarea-soarelui au o localizare intramitocon-drial, avnd un domen noncitoplasmatic, urmtorii 17 aminoacizi sunt localizai ntre membrane cu un domen transmembranar, iar majoritatea acestora (132 de aminoacizi) sunt localizai n citoplasm i au un domen citoplasmatic [9, 30]. Aceste date au confi rmat rezultatele obinute de noi anterior n SDS-PAGE, prin care am pus n eviden proteina 16 kDa i am stabilit un nivel mai nalt n fracia mitocondrial comparativ cu cea citoplasmatic.

Tabelul 1 Genele poteniale i elementele cis-reglatoare implicate n semnalarea GA

Gena Boxa-GARE Boxa-Y Boxa-TATCCAY Motivul CarG At3g18580At4g02070At1g47720At3g24320At3g10140At2g19490

nr. 3 (30), septembrie 2013 - 33

Reele reglatoare de gene (RRG), implicate n formarea fl orii. Cercetarea s-a bazat pe utiliza-rea datelor de expresie microarray stocate n baza de date NCBI-GEO, setul de date GSE576 - Flower-development. Identifi carea secvenelor determinate ca gene, posibile inte ale expresiei celor 5 gene ale sistemului ABC (AG, PI, AP1,AP2,AP3), s-a realizat n baza utilizrii parametrilor statistici, relaiile din-tre gene fi ind stabilite n corespundere cu variaia valorilor de expresie a genelor de interes [5].

Lista de interes a fost studiat n aspectul des-crierii i adnotrii genelor n baza informaiilor din NetAffx (http://www.affymetrix.com/analysis/index.affx), iar analiza funcional s-a realizat n baza The Gene Ontology (GO) (www.geneontology.org/), fi -ind stabilite procesele biologice n care acestea sunt implicate. Rezultatele obinute pentru fi ecare gen ABC au fost generalizate cu ajutorul instrumentului DAVID (http://david.abcc.ncifcrf.gov).

Dei la plantele superioare sunt descrii un ir de factori ereditari care regleaz funcional ntreg procesul de organogenez, analiza explorativ a permis identifi carea a 45 de gene candidate noi [24], care formeaz o reea ipotetic de gene, implicat n dezvoltarea fl orii [26].

Reelele de gene reprezint un instrument bio-informatic important pentru modelarea proceselor complexe i au un rol determinativ n descrierea di-namicii acestora. Identifi carea domenelor proteice prin Protein Workbench i caracterizarea acestora cu ajutorul programului Phobius (http://phobius.sbc.su.se) a permis s elaborm un mecanism ipo-tetic de interaciune a componentelor sistemu-lui ASC-Rf la plante. Datele obinute pentru cele 7 specii de plante studiate, au permis s presupunem c androsterilitatea citoplasmatic este asociat cu apariia unui cadru de citire nou la nivelul genomu-lui mitocondrial cu efecte apoptozice vizibile doar n cadrul organelor reproductoare masculine, iar genele Rf au drept scop eliminarea apoptozei celu-lare n esuturile anterei sau la nivelul gruncioare-lor de polen. Toate aceste mecanisme complexe de interaciune nucleu-citoplasm se afl ntr-o depen-den corelativ cu numeroi indici fi ziologici ce-lulari care intervin n expresia genelor ce formeaz sistemul ASC-Rf [8].

Un alt aspect al cercetrilor ine de utilizarea tehnicilor de bioinformatic n analizele fi logeneti-ce n baza secvenelor de ADN, care se caracteri-zeaz printr-un grad nalt de stabilitate i modifi cri evolutive lente. Din momentul n care secvenele, ce intr n structura genelor, au fost translate n sec-vene de aminoacizi ale proteinelor, modifi crile evolutive ale acestora, de asemenea, pot servi re-

pere referitoare la procesele i scala aproximativ a timpului evolutiv.

Descrierea relaiilor evolutive n cadrul siste-mului ASC-Rf s-a realizat n baza analizei bioinfor-matice a genelor nucleare restauratoare de fertilitate (Rf) i a genelor mitocondriale ale androsterilitii (ASC) pentru elucidarea genezei i a rolului evolu-tiv al fenomenului de sterilitate masculin [11].

S-a constatat prezena a dou tipuri de ASC autoplasmic (61,91%) i aloplasmic (38,09%) ca rezultat al prezenei unor orf-uri himere, originea i structura crora variaz de la specie la specie i alte-rarea genelor mitocondriale (AtpA, Atp6, Atp9, cox, cob, nadh, etc), asociat cu ASC la toate speciile de plante analizate. Au fost evideniate i caracterizate 19 orf-uri, cu un grad diferit de omologie, identifi cat prin intermediul analizei BLAST. A fost remarcat prezena secvenelor repetitive PPR cu nivel nalt de similitudine n structura tuturor genelor restauratoa-re de fertilitate Rf. Clusterizarea fi logenetic a pro-teinelor, asociate cu restaurarea fertilitii, demon-streaz un grad nalt de asemnare ntre sistemele descrise la Brassic anapus i Raphanus sativus, iar analiza domenelor proteice indic o similaritate n manifestarea fi ziologic a sistemului ASC-Rf de la porumb de tip T cu cel de la Oryza sativa (Boro II) la care proteina citoplasmatic cu efect citotoxic este destabilizat post-transcripional, rezultate care furnizeaz anumite informaii asupra originii i isto-riei evoluiei [28].

Descrierea relaiilor evolutive din genomul petilor teleosteeni, reprezint o abordare bioin-formatic care s-a bazat pe ipoteza, conform creia genomul vertebratelor a evoluat graie mai multor procese de poliploidizare. Genomul actual al ver-tebratelor ar fi trebuit s conserveze traseul acestor fenomene sub forma unei reele de regiuni paraloce, n cadrul crora toate perechile de gene duplicate au parcurs acest fenomen simultan.

Modelarea i analiza mecanismelor evoluiei fi -logenetice prin aplicarea programelor de analiz, manipulare i sintez a datelor (CLUSTAL, AN-THEPROT (http://antheprot-pbil.ibcp.fr/), Pylo-Draw), a permis evidenierea unor gene (tbp-like 2; tbp) i proteine (tbp-like 1) cu un larg grad de conservatism, care pot fi utilizate n studiul relai-ilor fi logenetice ntre factorii transcripionali, n perspectiva detectrii genelor ancestrale, precum i estimarea vitezei de evoluie a diferitor factori i a condiiilor ce favorizeaz acest proces.

ConcluziiAstfel, pe parcursul a mai bine de cinci-ase ani

au fost iniiate i dezvoltate bazele utilizrii meto-

Biologie

Akademos

34 - nr. 3 (30), septembrie 2013

delor de Bioinformatic n cercetrile aplicative i fundamentale din domeniul biologiei. Cercetrile s-au bucurat de susinere fi nanciar n cadrul pro-iectului instituional Aspecte genetico-moleculare ale genomului de fl oarea-soarelui (Helianthus annuus L.), proiectului pentru tineri cercettori UDaCoT instrument de colectare a datelor elabo-rat n cadrul UnAM, proiectului individual Marie Curie Fellow Project on the microarray exploratory analysis for the identifi cation of potential biomar-kers (CERES fellowship). La 8 decembrie 2013 a fost organizat un Seminar de cutare i utilizare a informaiilor din bazele de date bioinformatice cu participarea a circa 30 de cercettori de la Institutul de Genetic i Fiziologie a Plantelor, Institutul de Matematic i Informatic, Institutul de Zoologie, Institutul de Chimie, Institutul de Microbiologie i Biotehnologie, Institutul de Inginerie Electronic i Nanotehnologii D. Ghiu, Institutul tiinifi -co-Practic de Horticultur i Tehnologii Alimenta-re, Centrul Naional de Sntate a Reproducerii i Genetic Medical, Universitatea Agrar de Stat din Moldova, Universitatea de Stat de Medicin i Farmacie Nicolae Testemianu, Universitatea Tehnic a Moldovei. Sperm c acest domeniu va fi mbriat de studeni i masteranzi care i fac studiile la specialitatea Biologie molecular, dar i de un numr ct mai mare de cercettori.

Bibliografi eAbdusa D.1. Exploratory analysis of microarray

data of genes potentially involved in cardiovascular pa-thologies. Abstract Book of 10th International Medical Conference for Studentsand Young Scientists, Cherni-vtsi, Ukraine // The Ukrainian Student Medical Journal Hyst. N. 15, 2013. p. 185.

Cpn Gh., Levichi A., Podduchin V. 2. Sistem inteligent de asisten a cercetrilor n biologie. n: Conferina tiinifi c internaional n memoria prof. V. A. Zolotarevschi Ecuaii integrale i modelarea pro-blemelor aplicative. Chiinu, 2006. p. 23-25.

Cpn Gh., Levichi A., Podduchin V., Rogojin 3. Iu. Sistem informaional n biologie. n: Conferina tiin-ifi c internaional n memoria prof. V. A. Zolotarevschi Ecuaii integrale i modelarea problemelor aplicative. Chiinu, 2006. p. 260-263.

Duca M., Budeanu O., Port A., Muller-Uri Fr., Le-4. vichi A., Mrza M., Munteanu V., apu L. Plantele medi-cinale din fl ora spontan a Republicii Moldova. Aspecte bioinformatice de analiz. In: Congresul al IX-lea Naio-nal cu participare internaional al Geneticienilor i Ame-lioratorilor Ch.: Editerra Prim SRL, 2010. p. 23.2.

Duca M., Levichi A., Martea R. A5. naliza explora-tiv a expresiei genelor implicate n morfogeneza fl orii. // Buletinul AM. tiinele Vieii. 2012. Nr. 3 (318), p. 117 -120.

Duca M., Levichi A., Martea R., Abdua D., Dra-6. gomir L. Metodologia de utilizare a metadatelor expe-rienelor microarray n elaborarea ipotezelor tiinifi ce pentru cercetarea Arabidopsis thaliana.//Buletinul AM. tiinele Vieii. 2012. Nr. 3 (318), p.105 - 108.

Duca M., Levichi A., Munteanu V., Budeanu O., 7. Port, A. Bioinformatic: Ghid practic pentru anliza gene-lor i proteinelor. Ch.: Editerra Prim SRL, 2010, 140 p.

Duca M., Levichi A., Popescu V., Popa E. 8. As-pecte genetico-moleculare ale rezistenei fl orii-soarelui la Orobanche cumana Wallr. // Buletinul AM. tiinele vieii. 2009. Nr. 2 (308), p. 49-57.

Duca M., Munteanu V., Port A., Levichi A. 9. Iden-tifi carea i caracterizarea unor proteine implicate n recombinarea ADN-ului mitocondrial. n: Congresul al IX-lea Naional cu participare internaional al Geneti-cienilor i Amelioratorilor. Chiinu: Editerra Prim SRL, 2010. p. 25.

Duca M., Port A., Alexandrov I., Levichi A., 10. Munteanu V. Studiul comparativ al orf-urilor asociate cu ASC la diferite specii de plante. Probleme actuale ale geneticii, fi ziologiei i ameliorrii plantelor: materialele Conf. na. cu participare intern., Ch., 2008. p. 70-76.

Duca M., Port A., Midoni A. 11. Analiza compara-tiv a produilor de expresie a genelor restauratoare de fertilitate. Conferina internaional a tinerilor cercet-tori, ediia VI, 6-7 noiembrie. Chiinu, 2008. p. 30.

Levichi A. 12. Application of the META-analysis in biological research. n: Congresul al IX-lea Naional cu participare internaional al Geneticienilor i Ameliora-torilor. Chiinu: Editerra Prim SRL, 2010. p. 29.

Levichi A. 13. Microarray, gene ontology and me-tabolic pathways. n: Congresul al IX-lea Naional cu participare internaional al Geneticienilor i Ameliora-torilor. Chiinu: Editerra Prim SRL, 2010. p. 28.

Levichi A. UDaCoT (UnAM Data Collecting 14. Tool). Principii de cutare i utilizare a informaiilor din bazele de date bioinformatice. UnAM, CBM. Ch. : T-PAR SRL, 2012.p.148

Levichi A., Abdua D., Duca M. 15. Exploratory analysis of gene microarray data sets for molecular di-agnosis. Scientifi c annals of the N.Testemianu State University of Medicine Pharmacy. XIIIth edition, V. 3. Ch.: USMF. 2012, p. 57-62.

Levichi A., Dragomir L. 16. Bioinformatic analy-sis of bacillus anthracis genes that determine resistan-ce to antibiotics. In: International Conference of Young Researchers, 10ed. Scientifi c abstracts. Chiinu: S. n., 2013, p. 31.

Levichi A., Martea R., Abdua D., Duca M. 17. Cy-toplasmic Male Sterility: Can Microarray Help Us? In: In-ternational Moscow Conference on Computational Mo-lecular Biology. Abstract book. Moscow, Russia, 2011, p. 200.

Levichi A., Martea R., Levichii A. C18. omparati-ve analysis of biologic data bases for revealing the level of information in research of sun fl ower. In: International Conference of Young Researchers, 9 ed: Scientifi c abs-

nr. 3 (30), septembrie 2013 - 35

tracts. Ch. : Nova-Imprim, 2011. p. 22. Levitchi A., Rotarenco V., Martea, R., Duca M. 19.

Genes involved into non specifi c resistance of sun fl ower-to Orobanche cumana Wallr. In: International Sympo-sium on Broomrape in Sunfl ower. Ch., Republic of Mol-dova. 2011, p. 28.

Levichi Alexei, Abdua Daniela. E20. xplorative analysis of the functions of genes involved in cardiovas-cular diseases. In: International Conference of Young Researchers, 10ed., Scientifi c abstracts. Chiinu: S. n., 2013. p. 17.

Martea R. 21. Management of information for me-dicinal and aromatic plant. In: The Vth Symposium of Ethnopharmacology, Ethnopharmacology, in support of the human health and the environment, 2013, Braov, Romania, p. 29.

Martea R. 22. Reele de gene implicate n morfoge-neza fl orii la plante. n: Viitorul ncepe acum, conf. t. a studenilor i masteranzilor, 2011, Ch., Rep. Moldova: Teze: Ed. 1-a. Ch. : Univ. AM, 2011. p 16.

Martea R., Abdua D., Dragomir L., Levichi A. 23. Analiza datelor microarray pentru evidenierea aspecte-lor moleculare legate de caracterele valoroase n ameli-orarea plantelor. n: Conferina Genetica i fi ziologia rezistenei plantelor. n memoria acad. Anatolie Jacota. Teze. Ch.: S.n., 2011. p. 43.

Martea R., Levichi A. 24. Studierea infl uenei gene-lor sistemului fl oral ABC asupra expresiei altor gene la plante. n: Genetica i fi ziologia rezistenei plantelor. n

memoria academicianului Anatolie Jacota. Teze. Ch.: S.n., 2011. p. 42.

Martea R., Levichi A., Duca M. 25. Development of semantic ontology for integration of biological data. III International Vavilov Conference N. I. Vavilovs Ideas in the Modern World, Abstrakt book. Sankt Petersburg, Russia, 5-9 november 2012. p. 238.

Martea R., Levichi A., Duca M. 26. Gene network involved in fl ower morphogenesis in plants. In: The 4th International Conference for young scientists Molecu-lar biology: Advancesand Perspectives. Kiev, Ukraine. 2011. p. 207.

Martea, R., Levichi, A. 27. UDaCoT - Instrument de colectare a datelor biologice. In: International Conferen-ce of Young Researchers, 10ed., nov. 23, 2012, Chiinu, Moldova: Scientifi c abstracts. Chiinu: S. n., 2013. p. 42.

Midoni A. 28. Analiza comparativ a proteinelor codifi cate de genele sistemului ASC-Rf. // Studia Univer-sitatis. Seria tiine ale naturii, 2009. Nr. 6, p. 139-142.

Midoni A. 29. Unele particulriti de interaciune nucleu citoplasm n cadrul sistemelor ASC-Rf. // Stu-dia Universitatis. Seria Stiinte ale naturii. 2009. Nr. 6, p. 133-138.

Midoni, A., Zgardan, D. 30. Modelarea n silico a enzimei polinucleotid fosforilaza la fl oarea-soarelui. n: Congresul al IX-lea Naional cu participare internai-onal al Geneticienilor i Amelioratorilor. Teze. Chii-nu: Editerra Prim SRL, 2010. p. 36.

Iurie Platon. Motiv provansal, u/p, 500600 mm, 2008

Biologie