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A rede dedicada à Biologia Computacional na Análise da Variação Genética integra docentes, alunos e pesquisadores da Unicamp, ESALQ/USP, IAC, e Instituto de Ciências e Tecnologia da UNIFESP (São Joé dos Campos). Os projetos desenvolvidos na rede estão voltados à análise da variação genética sob seus mais diferentes aspectos, empregando metodologias genético- genômicas, cujos resultados são analisados com auxílio da computação e bioinformática. Desta forma, estudos na área de sistemática, genética populacional, melhoramento molecular de plantas, bioprospecção de enzimas e conservação de espécies vegetais em diferentes biomas entre outros são analisados em um contexto multidisciplinar.

Alunos da área de botânica, biologia molecular, ecologia, estatística, computação, genética, zoologia, fitopatologia, parasitologia, entomologia entre outros que compõem o grupo desenvolvem estratégias integradas em conjunto com os pesquisadores e professores participantes da rede. A rede oferece diferentes disciplinas prático-teóricas aos alunos de graduação, pós-graduação e pesquisadores interessados na aplicação da biologia computacional aplicada ao estudo da variação genética de plantas, microrganismos e animais.

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Esta rede de pesquisa propõe-se enfrentar dois desafios biotecnológicos de grande relevância nacional. O primeiro envolve a ricina, uma potente fitotoxina encontrada na mamoneira. Co-produtos da produção do óleo de mamona podem conter quantidades letais de ricina. Além do risco de intoxicação animal e humana do bagaço, isso tem dificultado sua reutilização e reciclagem, em especial no semiárido nordestino. A ricina preocupa também pelo seu potencial uso como arma química. Portanto, há forte apelo para se encontrar meios efetivos de neutralizar, inibir e/ou detectar a ricina. O segundo envolve a modelagem de celulases multifuncionais, capazes de degradar eficientemente a lignocelulose, composto base para a produção de biocombustíveis de segunda geração, os quais têm por princípio a utilização de subprodutos de plantas que não podem ser usados na alimentação humana. Ambos desafios exigem uma abordagem multidisciplinar sinérgica entre a modelagem teórica in silico e experimental in vitro.

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O objetivo deste projeto é realizar avanços no estado da arte em biologia computacional por meio de trabalho interdisciplinar em projetos biológicos. Esses projetos têm em comum entre si necessidades sofisticadas de bioinformática; além disso, vários dos temas importantes da biologia computacional aparecem de forma recorrente em muitos desses projetos, permitindo assim uma sinergia na análise dos dados e no desenvolvimento de novas ferramentas.

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A BioControl, rede para estudos de biologia de sistemas e métodos de controle, tem como foco treinar cientistas capacitados para lidar com problemas emergentes das áreas de ciências biológicas, engenharias e computação com abordagens interdisciplinares. Fazem parta da BioControl laboratórios da Universidade Federal de Santa Catarina e Universidade Federal de Minas Gerais que desenvolvem projetos nas áreas de biologia sintética e de sistemas, imunidade inata, virologia, ontogenia mielóide e metabolômica. Os laboratórios da rede utilizam o estado da arte em técnicas biológicas e computacionais como modificação de genoma de células eucariotas, análise de transcriptomas “single-cell” e microscopia intravital. Além disso criamos e disponibilizamos pacotes para análises de metabolômica e sediamos o centro Nikon de excelência microscopia.

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A Rede BioFar é integrada por equipes do Instituto de Biofísica da UFRJ, Instituto de Ciências Biológicas da UFMG e Diretoria de Metrologia Aplicada às Ciências da Vida do INMETRO. Ela tem sido importante suporte financeiro e em bolsas para pesquisa e formação de recursos humanos nos PPGs em Biofísica (UFRJ), Bioinformática e Bioquímica e Imunologia (UFMG) e Biotecnologia (INMETRO). Dentre as ações de grande importância da Rede tem sido ajudar a consolidar a pesquisa e formação pós-graduada no INMETRO, através da nucleação do Grupo de Biologia Computacional, hoje com laboratório próprio, e do Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, com mestrado e doutorado. Até o presente, tem sido intensos o intercâmbio de alunos, docentes, disciplinas, troca de conhecimentos, transferência de técnicas e produção conjunta entre as instituições através da Rede.

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BioMol Project is sponsored by CAPES and its main goal is to enable the collaboration network between USP/São Paulo (University of São Paulo/São Paulo) and UFPE for a multidisciplinary interaction between physicists, chemists, biologists, pharmacists and computer scientists and the training of human resources in the Biological Computational field inside a scientific project that aims to apply computational tools to help solving biological problems. The creation of this network will provide an excellent environment for academic discussions between Biological Sciences and Exact and Earth Sciences, which will result in more integration between them. The computation tools to be developed in this project are quite diverse, integrating a multidisciplinary approach to the treatment of a wide variety of problems in the biological field. The development of these tools and their applications are among the research topics currently developed by team members and are associated with the lines of research in this project.

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As pesquisas de bioinformática e biologia de sistemas aplicadas ao estudo do câncer têm recentemente se concentrado no desenvolvimento de estratégias e ferramentas para a análise dos dados gerados pelas tecnologias em larga-escala, principalmente àquelas associadas aos novos métodos de sequenciamento de DNA. Graças a tais tecnologias, um grande acúmulo de informação tem ocorrido com um significativo impacto no nosso entendimento da biologia e da clínica dos tumores. Apesar do enorme progresso nos últimos anos, há ainda uma carência significativa principalmente no que concerne o desenvolvimento de ferramentas e estratégias que permitam uma análise sistêmica do câncer, incluindo a caracterização de modelos preditivos da ontologia e progressão dos tumores. Muito dessa carência deve-se à falta de profissionais adequadamente treinados em matemática, computação e biologia. A presente proposta ataca o problema da biologia sistêmica do câncer com o foco no estabelecimento de uma rede multidisciplinar, que do ponto de vista científico permitirá o desenvolvimento de abordagens amplas e efetivas. Do ponto de vista educacional, a rede propiciará aos alunos envolvidos um treinamento sólido e abrangente nas áreas temáticas respectivas.

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Fortalecer e ampliar o intercâmbio acadêmico entre os programas inter-unidades de Pós-Graduação em Bioinformática da UFMG (CAPES 6) e da USP (5), o de Biotecnologia da UFPA (CAPES 5) e o de Bioinformática da UFPR (CAPES 3) com a criação de uma rede voltada a aumentar a formação de recursos humanos em Biologia Computacional, em resposta à presente chamada.

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O advento das ciências ômicas abriu as portas para o estudo de organismos inexplorados, bem como suas interações bióticas e moleculares. Entre os muitos tipos de interação, destacam-se patogênese, simbiose e predação. Nas últimas décadas, tecnologias de sequenciamento de última geração têm sido aplicadas visando aperfeiçoar o entendimento de interações microrganismo-hospedeiro-ambiente. Tal abordagem tem gerado significativo volume de dados, requerendo tratamento com ferramentas de bioinformática, bem como um intenso esforço para treinar a equipe para essa finalidade. Nesse contexto foi estabelecida a rede InterSys, focada no treinamento de pessoal e na geração de conhecimento científico de alto nível sobre interações bióticas, com base em abordagens multidisciplinares de biologia de sistemas. A rede proposta tem como prioridade compreender a função dos genes e seus mecanismos de evolução e / ou coevolução. Até o momento, a rede já possui bilhões derivados de transcritos e genomas de microrganismos referentes a diferentes interações. Em paralelo, os dados existentes e pré-analisados ​​ apontam para genes candidatos e funções genéticas de grande importância para o entendimento de interações específicas. Importantes efetores do hospedeiro ou do patógeno estão sendo testados para fins biotecnológicos, com ênfase para peptídeos antimicrobianos.

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A compreensão das complexas interações de uma célula hospedeira com um agente infeccioso no que tange a transcrição gênica, a secreção de proteínas e lipídeos, as alterações metabólicas requer abordagens experimentais, analíticas e de interpretação de dados que envolvem tecnologias de alto desempenho, bioinformática e estatística. Os grupos envolvidos na Rede PARADEIRO tem destacada liderança científica nacional e internacional nos temas relacionados `as doenças infecciosas, imunologia, microbiologia, parasitologia, entomologia, biologia estrutural e genética molecular. Estes grupos estão profundamente envolvidos com a formação de recursos humanos desde a iniciação científica ao pós doutoramento. A criação desta rede, com a reunião dessas diferentes expertises, permitiu novas colaborações científicas, tendo como base projetos específicos que incluem o treinamento e intercâmbio de estudantes e pesquisadores, fortalecendo os grupos de pesquisa, os cursos de graduação e os programas de pós graduação. Os grupos da Rede PARADEIRO têm conseguido fazer ciência de alta qualidade apesar da profunda crise econômica brasileira.

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A Rede Avançada em Biologia Computacional (RABICÓ) tem sua sede no LNCC e pretende oferecer um conjunto de softwares com tecnologia moderna e atualizada para o desenvolvimento de aplicações que requerem alto poder computacional e recursos avançados de visualização científica, além de possibilitar a geração e o estímulo ao desenvolvimento da pesquisa de forma integrada com equipes multidisciplinares, para o estudo de problemas relacionados à saúde humana, animal, vegetal e ambiental, e principalmente, formar recursos humanos qualificados na Graduação e na Pós-Graduação.

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Nos últimos anos as Ciências Biológicas tem se deparado com um verdadeira mudança de paradigma que envolve a geração massiva de dados (big data) em computadores de alto desempenho, que possibilitou o estabelecimento de uma nova abordagem, agora no nível dos sistemas (Biologia de Sistemas). O foco atual, menos reducionista, se pauta em funções matemáticas que descrevem estados bem definidos. Essa tendência é o caminho natural e ponto de convergência para que grupos de Bioinformática e Biologia Teórica possam conjuntamente dar um significativo salto de qualidade em suas linhas de pesquisa, e alcançar um novo patamar de investigação nos próximos anos.

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O projeto Rede de pesquisa em genômica populacional humana , propõe o desenvolvimento de uma rede de biologia computacional baseado no estudo do genoma de populações humanas da Amazônia, obtidos por meio de plataforma NGS (Sequenciamento Nova Geração). Este permitirá: uma melhor compreensão da variabilidade genética de populações tradicionais da região Amazônica; o estudo da variabilidade dos sítios de ligação de fatores transcricionais humanos; o conhecimento de mecanismos envolvidos no câncer gástrico; e o desenvolvimento de sistemas inteligentes (área computacional) aplicados à descoberta de padrões biológicos