|
|
Analýza single cell dat za pomoci transformerů
Preisler, Tomáš ; Stuchlý, Jan (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Tato bakalářská práce je zaměřena na využití metod strojového učení a deep learning, při snaze automatizovat anotace buněk na základě jejich genové exprese (single-cell data). Především se zabývá využitím transformerů a architektur od nich odvozených, tedy performery. Hlavní část práce se věnuje popisu a charakteristice, jak tyto architektury fungují v jejich základní formě, popis modelů vytvořených pro anotaci buněk a jejich následné porovnání.
|
|
|
Predikce efektu bodových mutací na interakci proteinu s nukleovými kyselinami
Štěpánková, Věra Tereza ; Novotný, Marian (vedoucí práce) ; Neuwirthová, Tereza (oponent)
Bodové mutace jsou nejčastějším typem mutací a mnohé z nich mohou mít patogenní efekt, je proto užitečné umět kvalitně a efektivně predikovat jejich vliv na daný protein, a právě proteiny interagující s nukleovými kyselinami jsou nezbytné pro většinu buněčných procesů. Pokrok ve výpočetních metodách a strojovém učení umožňuje vývoj stále kvalitnějších nástrojů pro predikci vlivu mutací na proteiny. Důležitou kategorií těchto prediktorů jsou nástroje pro predikci vlivu bodových mutací na interakce proteinů s nukleovými kyselinami. Tato práce se zaměřuje na aktuálně dostupné prediktory vlivu missense mutací na protein-NK interakce, které predikují kvantitativní změnu afinity proteinu a nukleové kyseliny a na základě této změny odhadují závažnost mutace. Pozornost je též věnována způsobům hodnocení kvality predikcí jednotlivých nástrojů. Klíčová slova: bodová mutace, predikce, interakce, mechanismus
|
|
|
Design, preparation and structural studies of biologically relevant protein variants of cancer-related Carbonic Anhydrase IX
Fejfarová, Adéla ; Maloy Řezáčová, Pavlína (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
4 Abstrakt Lidská karbonát lyáza IX (CA IX) je enzym nadměrně produkovaný v různých typech nádorů, díky čemuž představuje atraktivní cíl pro vývoj protinádorových léčiv. Nádorovým buňkám tento enzym pomáhá udržovat optimální intracelulární pH a okyselováním vnějšího prostředí podporuje růst nádoru. V lidském těle existuje 12 enzymaticky aktivních izoforem karbonát lyáz, které sdílejí sekvenčně a strukturně konzervovanou katalytickou doménu tvořenou převážně β-listy. Přestože je aktivita těchto enzymů účinně inhibovaná látkami obsahující sulfonamidovou funkční skupinu, vysoká sekvenční konzervovanost katalytické domény znesnadňuje návrh inhibitorů selektivních pro CA IX. K vývoji selektivních léčiv by mohl pomoc výzkum specifických vlastností CA IX. CA IX je transmembránový protein typu I tvořící dimer a obsahující unikátní N-koncovou "proteoglycan-like" doménu, mimobuněčnou katalytickou doménu a krátký cytoplazmatický C-koncovým segment. Z výše popsaných důvodů je karbonát lyáza IX předmětem pro strukturou-inspirovaný návrh léčiv. Avšak exprese a purifikace tohoto proteinu ve vysokých výtěžcích, stejně jako jeho krystalizace se ukázala být komplikovaná. Z tohoto důvodu byla připravena varianta CA IX obsahující šest aminokyselinových záměn pro rekombinantní expresi v E. coli. Některé z těchto šesti...
|
|
|
Studium konformačních efektů vazby ligandu na proteinovou strukturu
Šefců, Oskar ; Novotný, Marian (vedoucí práce) ; Hexnerová, Rozálie (oponent)
Tato bakalářská práce si klade za cíl poskytnout komplexní přehled o vlivu vazby ligandu na trojrozměrnou strukturu proteinů. Pozornost bude věnována příkladům, kde vazba ligandu způsobí významnou konformační změnu mezi strukturou bez ligandu (apo strukturou) a strukturou s ligandem (holo strukturou). Práce bude diskutovat různé techniky používané k určení strukturních změn způsobených vazbou ligandu, včetně rentgenové krystalografie, NMR spektroskopie a kryo-elektronové mikroskopie. Kromě toho práce poskytne náhled na strukturní a funkční dopady konformačních změn způsobených vazbou ligandu v proteinech. Celkově bude tato práce sloužit jako zdroj pro porozumění role vazby ligandu při modulaci trojrozměrné struktury proteinů. Klíčová slova: apo, holo, ligand, strukturní změna, IDP
|
|
|
Gene expression analysis on a subgene level
Kloda, František ; Fišer, Karel (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
RNA sekvenování nám umožňuje zkoumat expresi jednotlivých genů v buňkách. Vzniklá data je možné interpretovat na více úrovních, kde každá úroveň poskytuje rozdílný typ informace. Kromě měření exprese celých genů je možné kvantifikovat expresi jednolivých exonů, nebo transkriptů (isoforem genů), což umožňuje podrobnější stadium regulačních mechanizmů. Hlavní rozdíl mezi přístupy je při určování původu krátkých readů. Tento krok je především složitější při analýze exprese jednotlivých transkriptů kvůli velké míře sekvenční podobnosti mezi transkripty pocházejícími ze stejného genu. V této práci jsme popsali jedenáct nástrojů pro analýzu exprese na subgenové úrovni a pro porovnání jsme tři z těchto nástrojů spustili na reálných pacientských datech. Výsledky poskytnuté všemi třemi nástroji byli velmi podobné, nejvýraznější rozdíl byl v čase analýzy.
|
|
|
Studium prekurzorových forem SARS-CoV-2 3-CL proteázy
Nováková, Veronika ; Majerová, Taťána (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Virus SARS-CoV-2 (z angl. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2), původce onemocnění COVID-19 (z angl. coronavirus disease 2019), je obalený virus s pozitivním RNA genomem. Po vazbě viru na receptor buňky a po uvolnění genomu do cytoplazmy dochází k okamžité translaci virového genomu. Překládá se do polyproteinu skládajícího se z nestrukturních proteinů nezbytných pro replikaci viru. Součástí tohoto polyproteinu je také proteáza 3-CL, která se z tohoto polyproteinu autokatalyticky vyštěpuje a dále uvolňuje (a tím aktivuje) jednotlivé proteiny. Vzhledem k této klíčové funkci v replikaci viru se stala proteáza 3-CL významným cílem pro návrh specifických antivirotik. V rámci předložené diplomové práce jsme se zaměřili na studium prekurzorové formy této proteázy, tedy proteázy, která je stále součástí polyproteinu. Prekurzorová forma proteázy 3-CL byla napodobena připojením extramembránového C-koncového fragmentu sousedního proteinu nsp4 o velikosti sto aminokyselin na N-konec maturované formy proteázy. Cílem bylo zjistit, jakým způsobem sekvence přidaná na N-konec maturované proteázy ovlivňuje její enzymové charakteristiky. V rámci práce byly identifikovány mutace N-koncového štěpného místa, které zabrání rozštěpení prekurzoru na maturovanou formu, což umožňuje získání purifikované...
|
|
|
Recognition by intrinsically-disordered proteins
Hub, Michal ; Novotný, Marian (vedoucí práce) ; Del Conte, Alessio (oponent)
Neuspořádanost je jedna z vlastností mnoha přirozeně se vyskytujících proteinů, která ovlivňuje jejich funkčnost v biologických systémech. Tato práce popisuje poznatky o mechanismech, kterými mohou neuspořádané proteiny nebo neuspořádané proteinové domény přispívat ke specifickému rozpoznávání na molekulární úrovni. Jsou zde shrnuty obecné charakteristiky neuspořádaných proteinů, míra jejich zastoupení napříč různými organismy a na konkrétních příkladech jsou zde představeny možné způsoby molekulárního rozpoznávání. Dále se tato práce zaměřuje na přechody mezi uspořádaným a neuspořádaným stavem vyvolané interakcí s vazebným partnerem. V posledních dvou kapitolách se věnuje charakteristickým rysům neuspořádaných proteinů ovlivňujících buněčnou signalizaci, kterými jsou vazebná promiskuita v podobě signaling hubs, alternativní splicing nebo post-translační modifikace.
|
|
|
Tools for microbial community analysis using high-throughput amplicon sequencing data
Prášilová, Alžběta ; Větrovský, Tomáš (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Masivní amplikonové sekvenování je v současné době nejrozšířenější technikou pro zk- oumání komplexních mikrobiálních komunit. Aby bylo možné analyzovat data vytvořená amplikonovým sekvenováním, jsou zapotřebí specializované software a algoritmy, které přemění nezpracovaná sekvenační data na biologicky smysluplné informace. Tato práce slouží jako přehled současných možností a úvod do analýzy mikrobiálních komunit. Posky- tuje srovnání nejrozšířenějších bioinformatických pipeline i novější pipeline SEED2 a poskytuje uživatelům prostředky pro rozhodování na základě jejich preferencí. 1
|
|
|
Framework for retrieval and analysis of proteins apo and holo forms from PDB
Král, Adam ; Hoksza, David (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Vyvinuli jsme softwarový framework, který umožňuje analyzovat a porovnávat apo (bez ligandu) a holo (s ligandem) strukturní formy proteinů přístupných v PDB. Software stáhne aktuální verzi PDB, rozdělí struktury do skupin stejných molekul a rozliší zda se jedná o apo či holo strukturní formu. Nakonec je možné analyzovat dvojice apo a holo struktur s ohledem na jejich odlišné strukturální charakteristiky. Kromě samotné softwarové práce prezentujeme výsledky vybraných analýz aktuální verze dat v PDB. Výsledky také ověřujeme oproti výchozímu výzkumu.
|
|
| |
host ::
RSS.