|
|
Lokalizace metylačních míst transposonů
Kmeť, Miroslav ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Vogel, Ivan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá realizací nástroje na extrakci metylační úrovně transpozonových sekvencí. Transpozony jsou prvky DNA schopné množení nebo přemístňování a jejich aktivita je regulována mechanismem metylace DNA. Informace o metylovaných pozicích jednotlivých sekvencí je uložená v bisulfitových datech a pro jejich zpracování jsou využívány části existujících nástrojů v kombinaci s vytvořenými moduly. Vzniklý nástroj zohledňuje unikátní výzvy, které transpozónové sekvence přináší do procesu analýzy metylace a jeho funkcionalita je prezentováná na sadě experimentů se simulačními a reálnými daty.
|
|
|
Dotazovací jazyk pro databáze biologických dat
Bahurek, Tomáš ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
S rapidně stoupajícím množstvím biologických dat stoupá i důležitost biologických databází. U těchto databází je nezbytné objevování znalostí (nalezení spojitostí, které nebyli známé v čase vkládání dat). K získávání znalostí z biologických databází je nutná konstrukce složitých SQL dotazů, což vyžaduje pokročilou znalost SQL a použitého databázového sché- matu. Biologové většinou tyto znalosti nemají, proto je potřeba nástroje, který by poskytl intuitivnějšího rozhrání pro tyto databáze. Tato práce navrhuje ChQL, intuitivní dotazovací jazyk pro databázi biologických dat Chado. ChQL umožňuje biologům poskládat dotaz za použití pojmů, které dobře znají bez nutnosti znát SQL nebo použité schéma. Tato práce implementuje aplikaci pro dotazování databáze Chado pomocí ChQL. Webové rozhrání provede uživatele procesem zostavení věty jazyka ChQL. Aplikace přeloží tuto větu do SQL dotazu, odešle jej do databáze Chado a zobrazí vrácená data v tabulce. Výsledky jsou vyhodnoceny testováním dotazů na reálných datech.
|
|
|
Predikce vazebních míst proteinu p53
Radakovič, Jozef ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Proteín p53, ktorý je kódovaný génom TP53 zohráva významnú úlohu v bunečnom cykle, ako regulátor transkripcie génov pri reakcii bunky na stresové podnety, čím funguje ako potláčateľ rakoviny. Pochopenie spôsobu jeho regulácie ako aj jeho väzby na regulovaný gén je jedným z hlavných záujmov moderného výskumu v genetike a bioinformatike. V prvej časti tejto práce predstavujeme nevyhnutné poznatky z molekulárnej biológie nutné k pochopeniu spôsobu regulácie proteínu p53 a úvod do analýzy a predikcie väzobných miest transkripčných faktorov. V druhej časti sa venujeme implementovaniu a testovaniu nami vytvoreného nástroja, ktorý bude schopný tieto väzobné miesta pre proteín p53 predikovať.
|
|
|
Predikce homologních sekvencí proteinů
Chlupová, Hana ; Bendl, Jaroslav (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Predikce a vyhledávání homologních sekvencí proteinů je jednou z řady důležitých oblastí, které jsou v současnosti řešeny v rámci bioinformatiky. Díky určení homologních sekvencí proteinů k hledanému neznámému proteinu je často možné zjistit jeho strukturu a funkci v organismu. Pro vyhledávání homologních sekvencí se často používají nástroje založené na přímém porovnávání sekvencí, další metody využívají profily vzniklé z vícenásobného zarovnání sekvencí nebo provádějí vyhledávání pomocí konstrukce skrytých Markovových modelů. Nejde však určit univerzální metodu, která by převyšovala ostatní. Pro maximální uspokojení požadavků týkajících se například požadované sekvenční identity a poměru správně nalezených a falešně označených homologů je nutné zvolit vhodný typ metody a jejích parametrů. Tato práce se zabývá vývojem nástroje, který na základě provedené analýzy různých metod a jejich nastavení určí, jakou metodu a její parametry by měl uživatel zvolit. Program pak umožňuje spuštění této metody a zobrazení jejich výsledků.
|
|
|
Klasifikace malých nekódujících RNA
Žigárdi, Tomáš ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Vogel, Ivan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce opisuje návrh a implementaci nástroje pro klasifikaci rostlinných microRNA bez genomu. Použity jsou vlastnosti mature a star sekvencí v microRNA duplexech. Implementována metoda je založena na shlukování RNA sekvencí (nástrojem CD-HIT), hlavne pro redukci jejich počtu. Vybraní reprezentanti z jednotlivých shluků jsou klasifikováni použitím support vector machine. Výkonnost klasifikace je víc než 96% (na základě metody cross-validation, využitím trénovacích dat).
|
|
|
Shlukování biologických sekvencí
Kubiš, Radim ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Jedním z hlavních důvodů, proč se proteinové sekvence shlukují, je predikce jejich struktury, funkce a evoluce. Mnoho současných nástrojů má nevýhodu ve velké výpočetní náročnosti, protože zarovnává každou sekvenci s každou. Pokud některý nástroj pracuje výrazně rychleji, nedosahuje oproti ostatním takové přesnosti. Další z nevýhod je zpracování na vyšších mírách podobnosti, ale homologní proteiny si mohou být podobné i méně. Proces shlukování také bývá ukončen při dosažení určité podmínky, která však nezohledňuje dostatečnou kvalitu shluků. Diplomová práce se zabývá návrhem a implementací nového nástroje pro shlukování proteinových sekvencí. Nový nástroj by měl být výpočetně nenáročný, se zachováním požadované přesnosti, a produkovat kvalitnější shluky. Práce dále popisuje testování navrženého nástroje, zhodnocení dosažených výsledků a možnosti dalšího rozvoje.
|
|
|
Strojové učení v úloze predikce vlivu nukleotidového polymorfismu
Šalanda, Ondřej ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce prezentuje nový přístup k~predikci efektu nukleotidového polymorfismu v~lidském genomu. Cílem je vytvoření nového klasifikátoru, který kombinuje výsledky již existujících softwarových nástrojů. Tohoto konsenzu nad dílčími výsledky je dosaženo experimentováním s~metodami strojového učení, přičemž výsledný model pak tvoří nejúspěšnější z~nich. Závěrečné komplexní srovnání výsledků metaklasifikátoru s dílčími nástroji ukazuje průměrné navýšení obsahu plochy pod ROC křivkou o 3,4 a eskalaci normované přesnosti až o 7\,\%. Vytvořený prediktor je zpřístupněn prostřednictvím webového rozhraní na adrese http://ll06.sci.muni.cz:6232/snpeffect/.
|
|
|
Vyhledávání příbuzných proteinů s modifikovanou funkcí
Hon, Jiří ; Bendl, Jaroslav (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Proteinové inženýrství je dynamicky se rozvíjecí obor s velkým množstvím potenciálních aplikací v praxi. Úspěch v tomto oboru je však podmíněn co nejlepším využitím všech dostupných informací o proteinech, k čemuž se využívá množství bioinformatických nástrojů a analýz. Cílem této práce je vytvoření nového nástroje na podporu proteinového inženýrství, který by umožnil vyhledávání příbuzných proteinů s modifikovanou funkcí ve stále rostoucích proteinových databázích. Návrh tohoto nástroje je koncipován jako spojení řady existujících bioinformatických analýz a umožní identifikovat příbuzné proteiny se stejným typem enzymatické funkce, avšak s mírně modifikovanými vlastnostmi, především z hlediska selektivity, reakční rychlosti a stability.
|
|
|
Computational Methods for Annotation Analysis of Genetic Variations
Fülöp, Tibor ; Bendl, Jaroslav (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Analysis and interpretation of DNA variations is very crucial for research trying to solve genetic background of heritability, diseases and other traits. This thesis briefly introduces the field of molecular biology and basic principles of genetics, discusses genetic variation annotation methods, genome-wide association studies and enrichment analysis methods with their implementation algorithms. As a part of this thesis, we introduce a novel web tool called Varanto that can be used to annotate, visualize and analyse genetic variations. It can be used to perform hypergeometric test based annotation enrichment analysis for a set of genetic variations. Varanto includes a web based user interface developed using Shiny web application framework for R. Varanto's performance and functionality is tested and showcased by performance benchmarks and by analysing and interpreting data from previously published genome-wide association studies.
|
|
| |
host ::
RSS.