Metagenomics studies the genomes of organisms belonging to a biological community residing in a given habitat. Through the use of high-throughput DNA sequencing technologies, metagenomics experiments have allowed the production of vast amounts of genetic data at an increasingly low cost, enabling high levels of detail in the description of communities of organisms. The evolution of methods that allow the analysis and interpretation of these data is important: the field of bioinformatics research aims to apply computational techniques to understand and organize biological information, allowing complex biological questions to be answered. During the curricular internship period held at the lab, I had the opportunity to learn and deepen the field of bioinformatics research, developing a pipeline in Python to organise and visualise the data from metagenomic analysis of 16S rRNA, whose operation and results will be illustrated through the reproduction of a case study carried out by the lab, concerning the study of the dynamics of microbial populations.

La metagenomica è lo studio dei genomi degli organismi appartenenti a una comunità biologica residente in un determinato habitat. Attraverso l'utilizzo di tecnologie di sequenziamento DNA high-throughput, esperimenti di metagenomica hanno consentito la produzione di vaste quantità di dati genetici a un costo sempre più basso, permettendo di raggiungere elevati livelli di dettaglio nella descrizione delle comunità di organismi. Di importanza è l'evoluzione di metodi che consentano l'analisi e interpretazione di questi dati; il campo della ricerca bioinformatica si propone di applicare tecniche computazionali per comprendere e organizzare l'informazione biologica, consentendo di rispondere a complessi quesiti di natura biologica. Nel periodo di tirocinio, svolto presso l'unità di ricerca di genomica e bioinformatica, ho avuto modo di conoscere e approfondire l'ambito della ricerca bionformatica, mettendo a punto una pipeline in Python attua all'organizzazione e visualizzazione di dati provenienti da analisi metagenomica di rRNA 16S, il quale funzionamento e risultati verranno illustrati attraverso la riproduzione di un caso di studio svolto dal laboratorio, riguardante lo studio della dinamica di popolazioni microbiche. Durante il periodo di tirocinio curricolare svolto presso il laboratorio, ho avuto modo di conoscere e approfondire l'ambito della ricerca bionformatica, mettendo a punto una pipeline in Python attua all'organizzazione e visualizzazione di dati provenienti da analisi metagenomica di rRNA 16S, il quale funzionamento e risultati verranno illustrati attraverso la riproduzione di un caso di studio svolto dal laboratorio, riguardante lo studio della dinamica di popolazioni microbiche.

Costruzione di una pipeline per l’analisi bioinformatica di dati rRNA 16S

CAPPELLETTI, LUCAS
2023/2024

Abstract

Metagenomics studies the genomes of organisms belonging to a biological community residing in a given habitat. Through the use of high-throughput DNA sequencing technologies, metagenomics experiments have allowed the production of vast amounts of genetic data at an increasingly low cost, enabling high levels of detail in the description of communities of organisms. The evolution of methods that allow the analysis and interpretation of these data is important: the field of bioinformatics research aims to apply computational techniques to understand and organize biological information, allowing complex biological questions to be answered. During the curricular internship period held at the lab, I had the opportunity to learn and deepen the field of bioinformatics research, developing a pipeline in Python to organise and visualise the data from metagenomic analysis of 16S rRNA, whose operation and results will be illustrated through the reproduction of a case study carried out by the lab, concerning the study of the dynamics of microbial populations.
2023
Construction of a pipeline for the bioinformatic analysis of 16S rRNA data
La metagenomica è lo studio dei genomi degli organismi appartenenti a una comunità biologica residente in un determinato habitat. Attraverso l'utilizzo di tecnologie di sequenziamento DNA high-throughput, esperimenti di metagenomica hanno consentito la produzione di vaste quantità di dati genetici a un costo sempre più basso, permettendo di raggiungere elevati livelli di dettaglio nella descrizione delle comunità di organismi. Di importanza è l'evoluzione di metodi che consentano l'analisi e interpretazione di questi dati; il campo della ricerca bioinformatica si propone di applicare tecniche computazionali per comprendere e organizzare l'informazione biologica, consentendo di rispondere a complessi quesiti di natura biologica. Nel periodo di tirocinio, svolto presso l'unità di ricerca di genomica e bioinformatica, ho avuto modo di conoscere e approfondire l'ambito della ricerca bionformatica, mettendo a punto una pipeline in Python attua all'organizzazione e visualizzazione di dati provenienti da analisi metagenomica di rRNA 16S, il quale funzionamento e risultati verranno illustrati attraverso la riproduzione di un caso di studio svolto dal laboratorio, riguardante lo studio della dinamica di popolazioni microbiche. Durante il periodo di tirocinio curricolare svolto presso il laboratorio, ho avuto modo di conoscere e approfondire l'ambito della ricerca bionformatica, mettendo a punto una pipeline in Python attua all'organizzazione e visualizzazione di dati provenienti da analisi metagenomica di rRNA 16S, il quale funzionamento e risultati verranno illustrati attraverso la riproduzione di un caso di studio svolto dal laboratorio, riguardante lo studio della dinamica di popolazioni microbiche.
Bioinformatica
Metagenomica
rRNA 16S
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