|
|
Zdroje elektrické energie poháněné lidskou silou
Naller, Ivan ; Škoda, Jan (oponent) ; Baxant, Petr (vedoucí práce)
Cílem této práce je zmapování zdrojů elektrické energie poháněných člověkem. Je rozdělena do tří částí, z nichž první pojednává o svalech lidského těla a nezbytných složkách stravy. Druhá část zahrnuje rešerši vytvořených prototypů generátorů od malých až po velké výkony. Poslední část je zaměřena na vlastní výkony, které lze u daného jedince dosáhnout, a s tím spojenou energetickou náročnost lidstva. Po provedeném experimentu je patrné, že průměrný výkon člověka je v rozmezí od 150 do 300 W. Na základě zjištěných údajů je možné využít energii vytvářenou člověkem (v posilovnách, fit centrech….) na osvětlení, nebo jednoduché aplikace jako je ohřev vody atd.
|
|
|
Predikce rozpustnosti proteinů
Marušiak, Martin ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Hon, Jiří (vedoucí práce)
Proteínová rozpustnosť je úzko spojená s použiteľnosťou proteínov pre účely priemyselného využitia a vo výskume. Predikcia rozpustnosti by preto viedla k značnému ušetreniu finančných prostriedkov. V tejto práci je prezentovaný nový prediktor rozpustnosti Solpex založený na strojovom učení, ktorý na nezávislej testovacej sade dosiahol vyššiu presnosť ako porovnateľné existujúce prediktory. Realizácii prediktoru predchádzalo oboznámenie s biologickou podstatou rozpustnosti, preskúmanie existujúcich prístupov k predikcii, tvorba dátových sád, uskutočnenie experimentov a výber vlastností pre prediktor. Najpodstatnejšou z týchto častí je pravdepodobne tvorba dátových sád, ktoré sú kľúčové pre vytvorenie kvalitného prediktoru. V súvislosti s dátovými sadami je v tejto práci podrobne popísané spracovanie hlavného zdroja ich dát - databázy TargetTrack.
|
|
|
Detection of Correlated Mutations
Ižák, Tomáš ; Bendl, Jaroslav (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
This work explores existing possibilities and methods of correlated mutations detection in proteins. At the beginning a theoretical background into explored area is provided. Exploitation of detected correlated mutations lies in a protein's tertiary structure prediction or searching functionally important sites. A state-of-the-art of existing tools and methods follows. In this work, methods based on statistics (for example Pearson correlation coefficient or Pearson's chi^2 test), Information theory (Mutual information - MI) and likelihood models (ELSC or Spidermonkey) are examined. The next part is devoted to the searching for an optimal algorithm for correlated mutations detection. To combine results from multiple different algorithms, is proposed as an optimal solution. It is also advised to exploit physico-chemical properties of amino acids during the detection. In practical part, the algorithm for detection of correlated mutations was developed. It is based on physico-chemical properties of amino acids and phylogenetic trees. Results gained using this method were compared with results gained from CAPS, CRASP and CMAT tools.
|
|
|
Protein Classification Techniques
Dekrét, Lukáš ; Zendulka, Jaroslav (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Main goal of classifying proteins into families is to understand structural, functional and evolutionary relationships between individual proteins, which are not easily deducible from available data. Since the structure and function of proteins are closely related, determination of function is mainly based on structural properties, that can be obtained relatively easily with current resources. Protein classification is also used in development of special medicines, in the diagnosis of clinical diseases or in personalized healthcare, which means a lot of investment in it. I created a new hierarchical tool for protein classification that achieves better results than some existing solutions. The implementation of the tool was preceded by acquaintance with the properties of proteins, examination of existing classification approaches, creation of an extensive data set, realizing experiments and selection of the final classifiers of the hierarchical tool.
|
|
|
Vývoj meta-serveru pro předpověď vlivu mutací na funkci proteinu
Lisák, Peter ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Jaša, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou genomických dat, konkrétně předpovědí vlivu mutací na funkci proteinů z jejich sekvence a terciární struktury. V teoretickém úvodu práce shrnuje základy genetiky a bioinformatiky. Ve výsledkové části se práce zaměřuje na predikční nástroje SIFT, MAPP a AUTO-MUTE. Navrhuje způsob jednotného rozhraní pro práci s těmito nástroji. Společné rozhraní umožňuje zadávat výpočty a sbírat výsledky různých nástrojů z jednoho místa. Ze získaných dat predikuje vlastní konsensuální výsledek s očekávanou vyšší přesností než jednotlivé nástroje. Závěr práce je věnovaný testování aplikace na skutečných datech a porovnání předpovědí s experimentálně získanými výsledky.
|
|
|
Akcelerace algoritmů pro shlukování tunelů v proteinech
Jaroš, Marta ; Vašíček, Zdeněk (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Práce se zabývá problémem shlukování tunelů z dat získaných molekulární dynamikou proteinů. Tento proces je velmi výpočetně náročný a představuje výzvu pro vědecké komunity. Cílem je najít algoritmus s optimálním poměrem časové a prostorové složitosti. Práce začíná rešerší shlukovacích algoritmů. Rovněž se zabývá způsobem, jak pracovat s velkými datovými sadami, způsobem vizualizace a porovnání výsledků shlukování. Jádro práce představuje návrh řešení tohoto problému s využitím algoritmu Twister Tries . Rozebírá jeho implementační detaily a poskytuje výsledky testování z hlediska kvality výsledků a výpočetní náročnosti. Cílem práce bylo experimentálně ověřit, zda stochastickým algoritmem Twister Tries dosáhneme stejných výsledků jako s exaktním algoritmem ( average-linkage ). Tento předpoklad se nepovedlo jednoznačně potvrdit. Z poznatků při testování hashovacích funkcí vyplývá, že stejných výsledků jsme schopni dosáhnout i s funkcí, která pracuje na nízkém stupni dimenzionality, avšak v mnohem kratším výpočetním čase.
|
|
|
Evoluční strategie v úloze anotace funkce nukleotidového polymorfismu
Šalanda, Ondřej ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce prezentuje nový přístup k predikci vlivu nukleotidového polymorfismu na funkci proteinu. Cílem je vytvořit nový metanástroj, který pomocí váhového konsensu kombinuje vlastnosti osmi již existujících nástrojů za účelem zvýšení přesnosti a univerzálnosti predikce. K nalezení vhodného rozložení vah je přistoupeno inovativně, používá se evoluční strategie. Parametry pro její spuštění jsou zjištěny experimentálně. Na závěr je uvedeno zhodnocení úspěšnosti nového nástroje a porovnání výsledků na testovacích sadách.
|
|
|
Bioinformatický nástroj pro predikci struktury proteinů
Plaga, Michal ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem práce je otestování a porovnání offline nástrojů pro predikci struktury proteinů, a následné vytvoření metaprediktoru, který uživateli umožní vybrat vhodný nástroj, podle nastavených parametrů. Testování nástrojů probíhá na základě sady dat proteinů, která vychází z~databáze SCOP a snaží se být co nejvíce vyvážená aby obsahovala proteiny z~různých rodin a mohla tak co nejlépe ohodnotit jednotlivé nástroje. Výsledkem práce je zjištění požadavků na metaprediktor, jaká data a nastavení musí zpracovávat a umožňovat a jakým způsobem bude implementován.
|
|
|
Předpovídání struktury proteinů
Tuček, Jaroslav ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Práce popisuje prostorovou strukturu molekul bílkovin a databází uchovávajících representace této struktury, či její hierarchické klasifikace. Je poskytnut přehled současných metod výpočetní predikce struktury bílkovin, přičemž největší pozornost je soustředěna na komparativní modelování. Tato metoda je rovněž v základní podobě implementována a na závěr její implementace analyzována.
|
|
|
Large-Scale Analysis of the Ligand Transport and Docking inside of the Protein Tunels
Ježík, Andrej ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Musil, Miloš (vedoucí práce)
This thesis discusses large-scale analysis of the ligand transport and docking inside of the protein tunnels. Protein-ligand interactions are involved in processes such as cell signalling, transport, metabolism, regulation, gene expression, and enzyme activity. To understand the interaction between these molecules is vitally important for the research for new pharmaceuticals. The procedure of protein-ligand docking involves the following steps: (i) finding the structures of proteins (receptors) and ligands, (ii) identifying ligand binding sites, (iii) considering receptor/ligand flexibility, and (iv) computing interaction energy between the receptor and the ligand. Additional functionality will be implemented to allow CaverWeb to test a complete set of pre-processed drug ligands on a protein, in an effort to enhance the efficiency of the procedure for large sets of ligands, which will allow a much smoother workflow.
|
host ::
RSS.