|
|
Efektivní varianty dynamického programování v bioinformatice
Franěk, Jaromír ; Hynek, Jiří (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem této práce je nastudovat princip efektivních algoritmů využívajících dynamické programování. S pomocí těchto znalostí vytvořit aplikaci demonstrující princip efektivních algoritmů dynamického programování v bioinformatice a sepsat zprávu shrnující výsledky. Algoritmy, obsažené v této práci, řeší zarovnání sekvencí DNA, nebo predikci sekundární struktury RNA. Tyto algoritmy jsou zde porovnávány mezi sebou pro různé hodnoty vstupů. Pro samotné zarovnání sekvencí jsou zde použity algoritmy jako Needleman-Wunch a X-drop. Pro predikci sekundární struktury RNA je použit Zukerův algoritmus, který by měl odstraňovat některé nedostatky Nussinin algoritmu a samotný Nussinin algoritmus. Rekurze je zde představována pomocí rekurzivních stromů, dynamické programování pomocí skórovací matice. Uživatel má možnost také porovnat rychlosti obou přístupů pro zadané sekvence. Pro zajištění jednoduché dostupnosti se jedná o webovou aplikaci běžící na straně klienta.
|
|
|
Detekce genomových variací
Beluský, Tomáš ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Vliv variací v lidském genomu je znatelný již při prvním pohledu na člověka, kde se projevují odlišnosti mezi jedinci i celými populacemi. Rovněž chování, nebo pravděpodobnost výskytu určité choroby jsou do značné míry ovlivněny právě změnami na úrovni genomu. Tato práce se zabývá studiem metod detekujících variace v lidském genomu, které byly vyvinuty po nástupu druhé generace sekvenovacích technologií. V rámci této práce byl dále navržen a implementován nový nástroj kombinující metodu read pair a metodu split read s využitím informace o hloubce pokrytí. Nástroj byl otestován na simulačních i reálných datech a porovnán s referenčními výstupy.
|
|
|
Bioinformatic Tool for Classification of Bacteria into Taxonomic Categories Based on the Sequence of 16S rRNA Gene
Valešová, Nikola ; Hon, Jiří (oponent) ; Smatana, Stanislav (vedoucí práce)
This thesis deals with the problem of automated classification and recognition of bacteria after obtaining their DNA by the sequencing process. In the scope of this work, a new classification method based on the 16S rRNA gene segment is designed and described. The presented principle is constructed according to the tree structure of taxonomic categories and uses well-known machine learning algorithms to classify bacteria into one of the classes at the lower taxonomic level. A part of this thesis is also dedicated to the implementation of the described algorithm and evaluation of its prediction accuracy. The performance of various classifier types and their settings is examined and the setting with the best accuracy is determined. The accuracy of the implemented algorithm is also compared to several existing methods. During validation, the implemented KTC application reached more than 45 % accuracy on genus prediction on both BLAST 16S and BLAST V4 datasets. At the end of the thesis, there are mentioned several possibilities to improve and extend the current implementation of the algorithm.
|
|
|
Vyhodnocení numerických reprezentací pro detekci překryvů
Pleskačová, Barbora ; Maděránková, Denisa (oponent) ; Jugas, Robin (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na vyhodnocení numerických reprezentaci pro detekci překryvů. Úvodní část se věnuje popisu struktury deoxyribonukleové kyseliny. Dále jsou popsány sekvenační metody a techniky pro sestavení genomu. Další část se zabývá numerickými reprezentacemi, které převádějí sekvence DNA do numerické podoby. Na základě metrik podobnosti je otestováno použití těchto reprezentací pro detekci překryvů mezi čteními DNA. V praktické části práce je navržen a zrealizován algoritmus pro detekci překryvů za využití numerických reprezentací. Algoritmus je následně otestován na datech.
|
|
|
Efektivní hledání překryvů u NGS dat
Matocha, Petr ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Puterová, Janka (vedoucí práce)
Hlavním tématem této práce je detekce překryvů u NGS dat. Práce obsahuje přehled sekvenovacích technologií, jenž jsou zdrojem NGS dat. V práci je obecně definován problém detekce překryvů DNA sekvencí. Následně je v práci vytvořen přehled dostupných existujících algoritmů a přístupů pro detekci překryvů u NGS dat. Jsou zde popsány základní principy těchto algoritmů. V druhé části práce je navržen vhodný nástroj pro detekci přibližných překryvů u NGS dat a popsána jeho implementace. V závěru práce jsou shrnuty a popsány experimenty provedené s tímto nástrojem a závěry, které z nich vyplývají.
|
|
|
Genetická diverzita zástupců čeledi sezamovitých Pedaliaceae R.Br.
Šlampa, Vojtěch
Čeleď Pedaliaceae řadící se do řádu Lamiales, popsána v roce 1810 Robertem Brownem, je významnou součástí tropické flóry, které nalezneme především v Africe, jihovýchodní Asii a Austrálií. Čeleď samotná, čítá na 50 druhů a dosud není příliš blízce prozkoumaná, vyjma rod Sesamum a jeho zástupce Sesamum Indicum L., který patří mezi nejvýznamnější plodiny pro potravinové účely. V této práci bylo analyzováno pět zástupců čeledi Pedaliaceae, pomo-cí metody DNA barcoding, s využítím jaderných a chloroplastových oblastí DNA, jež sloužili jako marker pro jejich následnou fylogenetickou analýzu a taxonomické zařazení. Pro získání rostlinné DNA a potřebných výsledků byla provedena izolace DNA z rostlinných vzorků, PCR a sekvenování DNA.
|
|
|
Diversity of European freshwater cyclopoid species: phylogeny, morphology and ecology
Krajíček, Martin ; Černý, Martin (vedoucí práce) ; Brancelj, Anton (oponent) ; Wyngaard, Grace (oponent)
Buchanky jsou spolu s vznášivkami a plazivkami součástí největší a velmi druhově bohaté skupiny korýšů a patří mezi nejpočetnější živočichy ve světových vodách vůbec. Historie jejich výzkumu sahá až do počátku 19. století, kdy byly popsány první druhy. Od té doby se začala jejich taxonomie pomalu vyvýjet, přibývaly nové metody výzkumu, jakož i taxonomické znaky, které ale mohly být i do jisté míty nejednoznačné či matoucí. Během posledních desetiletí se staly dostupnými molekulárně genetické techniky sekvenování DNA, které nabídly taxonomům novou nezávislou metodu. Tato práce obsahuje studie týkající se morfologie, taxonomie, ekologie, možností kolonizace a rozšíření buchanek, přičemž jednotícím prvkem těchto prací je právě využití molekulárních metod. Kapitola 1 shrnuje základní znalosti o taxonomii, morfologii a biologii buchanek a tvoří tím úvod pro následující části obsahující čtyři studie představené formou samostatných publikací. Taxonomie buchanek rodu Cyclops je založena převážně na morfologických znacích, které však někdy mohou být nejednoznačné. Zároveň se zde vyskytují některé problematické skupiny druhů. Kapitola 2 tak představuje unikátní výsledky první rekonstrukce fylogenetických vztahů patnácti druhů buchanek rodu Cyclops, která ja založena na rozsáhlém souboru sekvenčních dat šesti...
|
|
|
Příprava mutantů enzymu methioninsulfoxidreduktasy a jejich využití pro přípravu chirálních sulfoxidů
Havelka, Václav ; Míšek, Jiří (vedoucí práce) ; Hlouchová, Klára (oponent)
Chirální sulfoxidy jsou důležité sloučeniny ve farmaceutickém a chemickém průmyslu, nicméně jejich enantioselektivní syntéza poskytující pouze jeden žádaný enantiomer není zcela zvládnuta. Některé přirozené enzymy mohou být využity pro biokatalytickou přípravu chirálních sulfoxidů. Jedním z takových enzymů je methioninsulfoxidreduktasa. Methioninsulfoxidreduktasa je enzym omezující následky reaktivních kyslíkových radikálů v organizmu vznikajících v důsledku kyslíkového metabolismu. Její funkce je redukce methioninsulfoxidu v proteinech na methionin. Existují dva typy methioninsulfoxidreduktas, methioninsulfoxidreduktasa A redukující pouze (S)-methioninsulfoxid a methioninsulfoxidreduktasa B redukující (R)-methioninsulfoxid. Methioninsulfoxidreduktasa B je vhodná k přípravě (S)-sulfoxidů, nicméně její katalytická aktivita není dostatečná pro praktické využití. Využitím technik rekombinantní DNA a mutagenní PCR byla připravena knihovna mutantů methioninsulfoxidreduktasy B a byla určena míra a charakter zavedených mutací. Tato knihovna bude sloužit jako výchozí bod pro řízenou evoluci enzymu pro získání klonů se zvýšenou aktivitou a sníženou substrátovou specifitou.
|
|
|
Cílené sekvenování nové generace kandidátních genů zodpovědných za poruchu spermatogeneze a neplodnost mužů
Daňková, Michaela ; Liška, František (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Neplodnost je rozšířeným zdravotním problémem, v asi polovině případů trpí neplodností muž a opět asi polovina případů mužské neplodnosti je bez známé příčiny. U významné části těchto mužů se předpokládá genetická etiologie onemocnění. Současné rutinní metody laboratorní diagnostiky, které zahrnují vyšetření karyotypu, vyloučení mutací v CFTR genu a mikrodelecí chromozomu Y často neodhalí příčinu neplodnosti, z toho důvodu je snaha odhalit mutace v dalších genech, které vedou k neplodnosti mužů. V posledních letech bylo s použitím modelových zvířat identifikováno mnoho genů nezbytných pro plodnost. Na základě toho jsme vybrali 12 kandidátních genů (CAPZA3, CDC14B, CDC42, CNTROB, CSNK2A2, GOPC, HOOK1, HRB, OAZ3, ODF1, RIMBP3, SPATA16), které jsou nezbytné pro spermatogenezi. Myší nebo potkaní mutanty v těchto genech jsou spojovány s oligoasthenoteratozoospermií, protože se podílejí na morfogenezi spermií. Nicméně spektrum fenotypů může zahrnovat i azoospermii. Podstatou diplomové práce bylo stanovit sekvence vybraných genů u neplodných mužů s poruchou spermatogeneze a prokázat nález, případně absenci patogenních mutací v těchto genech. Byla použita cDNA a genomická DNA z periferní krve. Dvanáct kandidátních genů bylo amplifikováno pomocí PCR a osekvenováno pomocí sekvenování nové generace na platformě GS...
|
|
|
Analýza přestaveb genů pro imunoglobuliny a T-buněčné receptory pomocí sekvenování nové generace.
Hašek, Daniel ; Froňková, Eva (vedoucí práce) ; Javorková, Eliška (oponent)
Sekvenování DNA je molekulárně genetická metoda, jejímž výstupem je údaj o pořadí a druhu nukleotidů ve vzorku deoxyribonukleové kyseliny (DNA), molekuly nesoucí genetickou informaci. Tento údaj má často klíčovou hodnotu pro mnoho odvětví; výzkum, zdravotnictví, průmysl, kriminalistiku a další. Dlouhou dobu byla k sekvenování používána téměř výhradně metoda vynalezená Frederickem Sangerem v 70. letech minulého století, která využívá upravené nukleotidy, jejichž zařazení do řetězce DNA brání jeho dalšímu prodloužení. Syntéza DNA v jejich přítomnosti dá vznik směsi různě dlouhých fragmentů, které jsou elektroforeticky rozděleny podle délky a z výsledného gelu je odečtena sekvence. Protože s sebou princip této metody nese jistá omezení (m.j. nízký výkon a malé pokrytí cílové oblasti), je v poslední době vynakládáno značné úsilí na vývoj alternativních metod sekvenování. Tyto metody, souhrnně nazývané sekvenování nové generace ("next-generation sequencing" - NGS), využívají rozličné technologie k překonání limitů Sangerova sekvenování. Tato práce pojednává o nejvýznamějších NGS metodách a zaměřuje se na možnosti jejich využití při sekvenování přestaveb genů pro imunoglobuliny a T-buněčné receptory, což je oblast se značnou klinickou relevancí v oborech jako je imunologie či hematologie. Powered by TCPDF...
|
host ::
RSS.