|
|
Bioinformatika lidského genomu
Kupková, Karolína ; Provazník, Ivo (oponent) ; Maděránková, Denisa (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá úseky DNA obsahujícími pouze adenin a guanin. V teoretické části je popsána struktura a složení deoxyribonukleové kyseliny, chromosomů a genů. Jsou zde uvedeny základní informace o lidském a šimpanzím genomu a o konformacích řetězců obsahujících adenin s guaninem. Praktickou část tvoří program, který vyhledá požadované úseky v sekvencích, zobrazí je a uloží. Součástí práce je analýza genů společných pro člověka a šimpanze, které byly zkoumány pro stanovení náhodnosti, funkčnosti a konzervovanosti těchto úseků.
|
|
|
Techniky pro získávání dat v genomice
Jaša, Petr ; Křivka, Zbyněk (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Tato práce si v první řadě klade za cíl představit některé běžné techniky pro získávání dat v genomice a v další řadě naimplementovat vlastní algoritmus vycházející z originální verze algoritmu BLAST jako zástupce zmíněných technik. Práce se konkrétně zaměřuje na DNA sekvence, které v sobě uchovávají genetickou informaci, jež je předlohou živých organismů. Pro rozluštění této informace se používá řada technik. Tento text popisuje algoritmus Fasta a algoritmy rodiny BLAST. Pomocí těchto algoritmů je možné získat o sekvencích DNA, u kterých je známá pouze jejich primární struktura, mnoho důležitých informací. Princip algoritmů spočívá v zarovnání jedné vzorové sekvence DNA, ze které chceme získat informace, s mnoha sekvencemi uloženými v databázi. Ze zarovnání je pak možné u vzorové sekvence, na základě míry její podobnosti se sekvencemi databáze, stanovit s určitou pravděpodobností mnoho různých vlastností.
|
|
|
Vyhledávání oblastí bohatých na adenin a guanin
Vlachynská, Alžběta ; Provazník, Ivo (oponent) ; Maděránková, Denisa (vedoucí práce)
Práce se zabývá vyhledáváním oblastí s vysokým obsahem adeninu a guaninu v molekule DNA. Jejich nalezení a stanovení náhodnosti, funkčnosti a konzervovanosti by snad mohlo vést k lepšímu pochopení uložení genetické informace v sekvenci DNA. První část práce se věnuje složení a struktuře DNA, její replikaci, transkripci a translaci v buňce. Je v ní přiblížen pojem genom. Následuje kapitola, která se věnuje numerickému zpracování sekvenčních dat DNA, nezbytných k dalšímu zpracování za pomoci výpočetní techniky. Je uvedena metoda denzitních vektorů, vhodná pro vyhledání požadovaných úseků sekvence DNA. V následující části práce je navržena a pomocí programovacího prostředí MATLAB realizována aplikace pro vyhledávání oblastí bohatých na adenin a guanin. Poslední část práce tvoří analýza genů člověka, šimpanze a myši.
|
|
|
Zarovnávání částí DNA
Pejř, Václav ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Rozman, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce si klade za cíl zjistit, jaké jsou možnosti v oblasti zarovnávání DNA sekvencí. Na základě těchto zjištění nalézt nejlepší řešení s ohledem na rychlost výpočtu a kvalitu zarovnání. Následně toto řešení implementovat a vytvořit tak fungující program, který bude zarovnání provádět. Práce se nejprve zaměřuje na uvedení do problematiky týkající se biologie, DNA a genetiky. Po uvedení následuje přehled algoritmů, které se pro zarovnávání používají, jejich zhodnocení a výběr nejvhodnějšího algoritmu pro implementaci. Dále se také práce zaměřuje na oblast využití paralelního programování pomocí knihoven OpenCL. Zarovnání se provádí nad mnoha sekvencemi současně, zkoumají se tedy metody jak toto zarovnání provádět a jak dosáhnout nejlepších výsledků.
|
|
| |
|
|
Vyhledávání CpG ostrůvků v genomu eukaryotických organismů
Urbánková, Kateřina ; Provazník, Ivo (oponent) ; Maděránková, Denisa (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá vyhledáváním CpG ostrůvků v DNA. V teoretické části je popsána struktura a složení deoxyribonukleové kyseliny, chromosomů a genů. Jsou zde uvedeny základní informace o lidském a šimpanzím genomu a vysvětlení CpG ostrůvků. Praktickou část tvoří program, který vyhledává úseky CpG ostrůvků v sekvencích, zobrazí je a uloží. Součástí práce je analýza genů společných u Homo sapiens, Pan troglodytes, Mus musculus a Bos taurus.
|
|
|
Studium struktury guaninových kvadruplexů pomocí neresonanční Ramanovy spektroskopie
Golan, Martin ; Mojzeš, Peter (vedoucí práce) ; Mašek, Vlastimil (oponent)
Úseky lidských telomerových sekvencí obsahující alespoň 4 guaninové subsekvence jsou schopny formovat konformačně variabilní intrastrandové kvadruplexy. Dřívější studie využívající konvenční Ramanovu spektroskopii uvádí, že sekvence G3(TTAG3)3 o milimolárních koncentracích ve fosfátovém pufru s přidanými ionty Na+ o iontové síle 150 mM zaujme antiparalelní konformaci bez ohledu na délku stání vzorku či jeho annealing, kdežto ionty K+ vedou k postupnému přechodu do "3+1", případně paralelní konformace. Výsledky měření sekvence AG3(TTAG3)3 taktéž o milimolárních koncentracích pomocí tzv. Photonic Crystal Fibre-enhanced Raman Spectroscopy (PCFRS) naopak udávají, že v přítomnosti sodíku i v přítomnosti draslíku (iontová síla roztoků 100 mM) se po dvoudenním stání vytvoří struktura paralelní. Tato práce zkoumá sekvenci AG3(TTAG3)3 metodami konvenční Ramanovy spektroskopie a Ramanovy spektroskopie kapkově nanášených povlaků v rozsahu koncentrací od jednotek do stovek milimolů v oligodeoxyribonukleotidech. Dochází k závěru, že struktura ve fosfátovém pufru s ionty Na+ je antiparalelní i navzdory dlouhému stání a annealingu, kdežto v přítomnosti draselných iontů je a zůstane v konformaci "3+1". Byly navrženy dvě hypotézy o příčině rozdílů mezi výsledky získanými pomocí PCFRS a konvenční Ramanovy spektroskopie:...
|
|
|
Biologically important non-canonical structures of nucleic acids in complexes with cationic porphyrins
Palacký, Jan ; Mojzeš, Peter (vedoucí práce) ; Setnička, Vladimír (oponent) ; Víglaský, Viktor (oponent)
Guaninové kvadruplexy tvoří třídu neobvyklých konformací nukleových kyselin založených na stohování guaninových tetrád stabilizovaných prostřednictvím Hoogsteenovského párování a koordinace kationtů. Podílejí se celé řadě buněčných procesů včetně replikace, rekombinace nebo transkripce. Guaninové kvadruplexy jsou velmi rozšířené v lidském genomu, ale nejvíce se vyskytují v jednovláknových oblastech telomer bohatých na guanin. O telomerní guaninové kvadruplexy roste zájem díky jejich schopnosti inhibovat aktivitu enzymu telomeráza, který je zodpovědný za proliferaci nádorových buněk. Konkrétně jsme zkoumali konformační polymorfismus základní lidské telomerní sekvence G3(TTAG3)3 vyvolaný koncentrací DNA, kovových kationtů (K+ , Na+ ) a/nebo teplotní renaturací. Ramanova spektroskopie byla použita jako primární metoda pro toto studium, neboť, na rozdíl od běžných spektroskopických metod, jsme mohli sledovat strukturu kvadruplexu za velmi vysokých koncentrací DNA napodobujících podmínky molekulárního shlukování v buňce. Ukazujeme, že kvadruplex G3(TTAG3)3 přechází mezi antiparalelním a paralelním uspořádáním řetězců v závislosti na koncentraci DNA a iontů K+ . Kromě toho také ukazujeme, že kationické porfyriny mohou sloužit jako citlivé sondy konformace kvadruplexů. Závěrem diskutujeme možnou dimerizaci...
|
|
|
Raman microspectroscopy of living cells and biological tissues
Moudříková, Šárka ; Mojzeš, Peter (vedoucí práce) ; Matthäus, Christian (oponent) ; Samek, Ota (oponent)
Název práce: Ramanova mikrospektroskopie živých buněk a biologických tkání Autorka: Šárka Moudříková Katedra / ústav: Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc., Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Abstrakt: Ramanova mikroskopie kombinuje Ramanovu spektroskopii s optickou konfokální mikroskopií a poskytuje tak informace o chemickém složení vzorku s prostorovým rozlišením v řádu µm3 . V této práci byla metoda Ramanovy mikroskopie použita pro studium mikroskopických řas, jednobuněčných fotosyntetických organismů, které jsou jedním ze základních pilířů pozemské biosféry a využití nacházejí i v biotechnologických aplikacích. Ramanova mikroskopie fotosyntetických organismů se musí vypořádat s vysokým a nežádoucím spektrálním pozadím, které je tvořené fluorescencí buněčného fotosyntetického aparátu. V této práci byla proto nejprve vyvinuta metoda rychlého a spolehlivého potlačení tohoto pozadí pomocí fotovybělení fotosyntetických pigmentů. Díky tomu jsme mohli studovat vnitrobuněčnou distribuci buněčných komponent - proteinů, škrobu, lipidů a polyfosfátu. Vývoj těchto struktur v průběhu buněčného cyklu jsme studovali u modelové řasy druhu Desmodesmus quadricauda. Dále jsme vyvinuli metodu pro kvantifikaci polyfosfátu v buněčné kultuře řas druhu Chlorella vulgaris. U...
|
|
|
Techniky pro získávání dat v genomice
Jaša, Petr ; Křivka, Zbyněk (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Tato práce si v první řadě klade za cíl představit některé běžné techniky pro získávání dat v genomice a v další řadě naimplementovat vlastní algoritmus vycházející z originální verze algoritmu BLAST jako zástupce zmíněných technik. Práce se konkrétně zaměřuje na DNA sekvence, které v sobě uchovávají genetickou informaci, jež je předlohou živých organismů. Pro rozluštění této informace se používá řada technik. Tento text popisuje algoritmus Fasta a algoritmy rodiny BLAST. Pomocí těchto algoritmů je možné získat o sekvencích DNA, u kterých je známá pouze jejich primární struktura, mnoho důležitých informací. Princip algoritmů spočívá v zarovnání jedné vzorové sekvence DNA, ze které chceme získat informace, s mnoha sekvencemi uloženými v databázi. Ze zarovnání je pak možné u vzorové sekvence, na základě míry její podobnosti se sekvencemi databáze, stanovit s určitou pravděpodobností mnoho různých vlastností.
|
host ::
RSS.