Tesis y Trabajos de Investigación PUCP

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Author: search.filters.author.Bezerra Brandao Corrales, Manuel Alberto

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    Herramienta integrada para la curación de proteínas repetidas
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-07-20) Bezerra Brandao Corrales, Manuel Alberto; Hirsh Martinez, Layla
    A finales de los años 1990, se identificó un conjunto de proteínas caracterizadas por tener patrones repetidos en su secuencia, lo que produce una estructura tridimensional repetitiva (Marcotte et al., 1999). Se han clasificado al menos 14% de proteínas encontradas en la naturaleza como repetidas, y presentan un rol crítico en procesos biológicos como la comunicación celular y el reconocimiento molecular (Brunette et al., 2015; Marcotte et al., 1999). Existe un creciente interés en el estudio de las proteínas repetidas debido a sus pliegues estructurales estables, una alta conversación evolutiva y un amplio repertorio de funciones biológicas (Chakrabarty & Parekh, 2022). Además, se estima que una de cada tres proteínas humanas son consideradas repetidas (Jorda & Kajava, 2010). La identificación, clasificación y curación de regiones de repetición en proteínas es un proceso complejo que requiere del procesamiento manual de expertos, gran capacidad computacional y tiempo. Existen diversos avances recientes y relevantes que aplican modelos de aprendizaje automático para la predicción de estructura tridimensional de proteínas y la predicción de clasificación de proteínas repetidas. Este tipo de aplicaciones resultan útiles para este proceso de curación. No obstante, a pesar de que este tipo de software son de libre acceso y de código abierto, no se cuenta con un servicio integrado que contemple las herramientas y bases de datos que soporten la investigación en proteínas repetidas. Por estos motivos, en este proyecto de investigación de plantea, diseña y desarrolla un servicio web integrado para la curación de proteínas repetidas. Con este objetivo, se ha considerado la integración con la base de datos de estructuras terciarias del Protein Data Bank (PDB) y la base de datos de predicciones de estructuras tridimensionales AlphaFold. Asimismo, se ha utilizado un modelo de redes neuronales que permite predecir la probabilidad de clasificación en cada clase de proteína repetida. Finalmente, con esta predicción, se implementó una mejora al algoritmo ReUPred para volver más eficiente el proceso de identificación de regiones y unidades de repetición. Este servicio ha sido desplegado utilizando computación en la nube en la página bioinformática.org de la cual es parte el laboratorio de investigación en Bioinformática de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Este servicio permite que los investigadores no requieran contar con alta capacidad de procesamiento computacional para el proceso de curación de proteínas repetidas e integra los resultados totales obtenidos.
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    Usabilidad en servicios web bioinformáticos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-15) Bezerra Brandao Corrales, Manuel Alberto; Hirsh Martínez, Layla; Pow Sang Portillo, José Antonio
    Bioinformática es la aplicación de tecnologías computacionales y la estadística a la gestión y análisis de datos biológicos como lo son las secuencias de ADN y de proteínas (Can, 2014). En esta área se ha evidenciado una creciente necesidad de usabilidad en las herramientas utilizadas para la investigación, con el fin de conseguir un manejo adecuado de la gran cantidad de información que se utiliza (Bolchini et al., 2009). Además, actualmente es evidente la escasez de investigaciones sobre usabilidad en servicios web bioinformáticos (Bolchini et al., 2009). Es por ello que, en este trabajo de investigación, se busca proponer herramientas que permitan realizar evaluaciones de usabilidad y diseño de interfaces enfocados a las necesidades en servicios web bioinformáticos. Estos servicios presentan características particulares que los diferencian de otros tipos de software. Además, sus usuarios presentan necesidades distintas. Por ejemplo, las barreras de usabilidad pueden inhibir la satisfacción de la experiencia de usuario y forzar a los investigadores a desperdiciar tiempo y energía en realizar tareas cotidianas en sus trabajos (Bolchini et al., 2009). Con la finalidad de atacar esta problemática, en este proyecto de fin de carrera se ha realizado la identificación del instrumento y el método de evaluación de usabilidad idóneos a aplicar en servicios web bioinformáticos, revisando literatura y comparando las principales características de métodos que ya han sido utilizados en este tipo de servicios. Con estos, se realizó una evaluación en el servicio web bioinformático del tipo recurso de datos Pfam (El-Gebali et al., 2019). Se realizó un análisis para enfocar el instrumento elegido a este tipo de servicios y se propusieron ajustes a este. Con el instrumento ajustado propuesto, se realizó nuevamente una evaluación de usabilidad al servicio mencionado anteriormente y se realizó una comparación de los resultados obtenidos. Además, por medio de entrevistas a usuarios de servicios web bioinformáticos y los resultados obtenidos en este trabajo, se propuso una clasificación de usuarios basado en el nivel de experiencia de estos usuarios. Se elaboraron instrumentos de usabilidad como perfiles de usuario y mapas de empatía para cada una de las categorías. Finalmente, se propusieron lineamientos para el diseño de interfaces de servicios web bioinformáticos, los cuales fueron aplicados a una funcionalidad del servicio de información sobre familias de proteínas, Pfam (El-Gebali et al., 2019).
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    Usabilidad en servicios web bioinformáticos: una revisión de literatura
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-23) Bezerra Brandao Corrales, Manuel Alberto; Hirsh Martínez, Layla; Pow Sang Portillo, José Antonio
    Bioinformática es la aplicación de tecnologías computacionales y la estadística a la gestión y análisis de datos biológicos como lo son las secuencias de ADN y de proteínas (Can, 2014). En esta área se ha evidenciado una creciente necesidad de usabilidad en las herramientas utilizadas para la investigación, con el fin de conseguir un manejo adecuado de la gran cantidad de información que se utiliza (Bolchini et al., 2009). Además, actualmente es evidente la escasez de investigaciones sobre usabilidad en servicios web bioinformáticos (Bolchini et al., 2009). Estos servicios presentan características particulares que los diferencian de otros tipos de software. Además, sus usuarios presentan necesidades distintas. Por ejemplo, las barreras de usabilidad pueden inhibir la satisfacción de la experiencia de usuario y forzar a los investigadores a desperdiciar tiempo y energía en realizar tareas cotidianas en sus trabajos (Bolchini et al., 2009). Es por ello que, en este trabajo de investigación, se busca realizar una revisión de literatura que permita conocer los trabajos relacionados a la usabilidad en servicios web bioinformáticos.