|
|
Predikce sekundární struktury proteinů pomocí celulárního automatu
Šalanda, Vojtěch ; Vogel, Ivan (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce přináší nový přístup k predikci sekundární struktury proteinů. K existujícím přístupům k této problematice zavádí novou metodu, založenou na celulárním automatu a jeho charakteristických vlastnostech. Hlavním cílem práce je zvýšení rychlosti predikce i za cenu mírného snížení její úspěšnosti. Pro nalezení optimálních parametrů běhu celulárního automatu je využito genetického algoritmu s vhodně definovanými genetickými operátory. Dosažené výsledky byly porovnány s výsledky existujících metod. Parametry predikce, se kterými bylo dosaženo nejvyšší úspěšnosti, byly použity ve výpočetním frameworku pro predikci sekundární struktury libovolného analyzovaného proteinu.
|
|
|
Aplikace pro zpracování dat z oblasti evoluční biologie
Vogel, Ivan ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Očenášek, Pavel (vedoucí práce)
Tvorba fylogenetických stromů je v současnosti běžnou vizualizační metodou na vyjádření evolučních vztahů druhů. Tato práce se soustředí na vysvětlení matematické teorie popisující molekulární fylogenetiku a na návrh modifikovaného algoritmu na odvozování evolučního stromu založeného na vnitroskupinové analýze nukleotidových a aminokyselinových sekvencí. Dále popisuje objektový návrh a implementaci těchto metod v jazyce Python a integraci nástroje do velkého bioinformatického portálu. Navžená řešení dávají lepší výsledky oproti konvenčním metodám při zhlukování předdefinovaných shluků a jsou co do vstupních dat široce použitelné. Práce také závěrem diskutuje možné jiné aplikace navrhnutých metod a ich rozšíření na iné obory informačních technologií.
|
|
|
Porovnání eukaryotních genomů
Puterová, Janka ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Hlavním motivem pro vznik této diplomové práce byla potřeba kvalitních bioinformatických nástrojů, které slouží na porovnávání genomů a vylepšení jednoho z existujících nástrojů - RepeatExplorer. Práce přináší přehled transposibilních elementů v DNA, existujících nástrojů určených pro identifikaci a analýzu repetic v nasekvenovaných genomech. V práci jsou popsány nedostatky nástroje RepeatExplorer se zaměřením na komparativní analýzu genomů. Byly navrženy a implementovány dvě řešení k odstranění těchto nedostatků. První řešení je určeno na porovnávání dvojic genomů. Princip tohoto řešení je založen na porovnávání podobnosti rozložení pokrytí contigů prostřednictvím Kolmogorov-Smirnova testu, díky čemu víme určiť rozdílné místa v genomech. Druhé řešení, které slouží k porovnávání více genomů, je založeno na metodě mapování readů porovnávaných genomů na contigy referenčního genomu a poskytuje grafy s pokrytím contigů, pomocí kterých víme určit variabilitu repetic. Funkčnost byla ověřena na reálných NGS datech organizmu Silene latifolia.
|
|
|
Analýza dat z DNA čipů
Vogel, Ivan ; Smrž, Pavel (oponent) ; Šilhavá, Jana (vedoucí práce)
Cieľom tejto bakalárskej práce je popísať technológiu a analýzu komplementárnych DNA čipov. Predstavené sú niektoré algoritmy využívané pri analýze. Podrobnejšie sa venuje problematike zhlukovania dát, predovšetkým rozoberá varianty hierarchického zhlukovania. Ďalej predstavuje prehľad dostupného komerčného aj nekomerčného softvéru z tejto oblasti. Zahŕňa návrh vlastnej implementácie hierarchických metód. V závere sú porovnané výsledky s podobným nekomerčným softvérom.
|
|
|
Predikce vlivu aminokyselinových mutací na sekundární strukturu proteinů
Hyrš, Martin ; Vogel, Ivan (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
V této práci zkoumám, jak mutace aminokyselionové sekvence proteinu poznamená jeho sekundární strukturu. Zjistil jsem, že sekundární struktura je vůči mutacím poměrně odolná, některé úseky si udrľí svoji strukturu, i když jejich sekvence je zcela odlišná. Tato odolnost se projevuje i u náhodných sekvencí, je to tedy obecná vlastnost sekvencí aminokyselin. Jednotlivé konformace jsou ke změnám způsobeným mutací různě citlivé. Citlivost proteinu vůči mutacím závisí na složení jeho struktury. V počátečních kapitolách jsou popsány vybrané metody predikce sekundární struktury.
|
|
|
Predikce škodlivosti aminokyselinových mutací s využitím metody MAPP
Pelikán, Ondřej ; Vogel, Ivan (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou predikce škodlivosti aminokyselinových mutací pomocí metody MAPP. Tato metoda pro svoji činnost potřebuje vícenásobné zarovnání a fylogenetický strom vytvořený pomocí nástrojů třetích stran. Hlavním cílem této práce je vybrat suboptimální parametry a nástroje třetích stran pro metodu MAPP s využitím jednoho silně promutovaného proteinu. Poté je metoda MAPP s vybranými programy a parametry otestována na dvou nezávislých datasetech a její výkon je srovnán s ostatními nástroji určenými pro predikci vlivu mutací. Dalším cílem je vytvořit pro metodu MAPP webové rozhraní, které umožní pracovat s touto metodou bez instalace databáze proteinů, programů třetích stran i samotného nástroje MAPP.
|
|
|
Optimalizace zarovnání dat z next-generation sekvenování
Šalanda, Vojtěch ; Bendl, Jaroslav (oponent) ; Vogel, Ivan (vedoucí práce)
Tato práce přináší optimalizaci nástrojů pro zarovnání sekvenčních čtení, která jsou produktem sekvenačních technik druhé generace. Výsledné zarovnání existujících nástrojů lze ovlivnit různým nastavením parametrů. Za tímto účelem byl vytvořen optimalizační framework, který pomocí algoritmu diferenciální evoluce nalezne optimální nastavení zvolených parametrů. Cílem optimalizace je maximalizace přesnosti zarovnání. Funkčnost frameworku byla ověřena na datových sadách jak reálných, tak generovaných sekvenčních čtení. Díky přesnějšímu zarovnání lze získat přesnější podobu referenční sekvence pro navazující analýzy genetických vlastností.
|
|
|
Porovnání eukaryotních genomů
Puterová, Janka ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Hlavním motivem pro vznik této diplomové práce byla potřeba kvalitních bioinformatických nástrojů, které slouží na porovnávání genomů a vylepšení jednoho z existujících nástrojů - RepeatExplorer. Práce přináší přehled transposibilních elementů v DNA, existujících nástrojů určených pro identifikaci a analýzu repetic v nasekvenovaných genomech. V práci jsou popsány nedostatky nástroje RepeatExplorer se zaměřením na komparativní analýzu genomů. Byly navrženy a implementovány dvě řešení k odstranění těchto nedostatků. První řešení je určeno na porovnávání dvojic genomů. Princip tohoto řešení je založen na porovnávání podobnosti rozložení pokrytí contigů prostřednictvím Kolmogorov-Smirnova testu, díky čemu víme určiť rozdílné místa v genomech. Druhé řešení, které slouží k porovnávání více genomů, je založeno na metodě mapování readů porovnávaných genomů na contigy referenčního genomu a poskytuje grafy s pokrytím contigů, pomocí kterých víme určit variabilitu repetic. Funkčnost byla ověřena na reálných NGS datech organizmu Silene latifolia.
|
|
|
Rekonstrukce DNA sekvencí obsahujících opakující se vzory
Dvořáček, Vojtěch ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá rekonstrukcí repetitivních motivů v genomových sekvencích. Motivací jejího vzniku byla potřeba vytvořit automatizovaný nástroj pro charakterizaci telomerických sekvencí v rostlinných genech. Práce se však zabývá obecným řešením dané problematiky. Navržené řešení je založeno na k-merové analýze, řadící se mezi metody nevyužívající zarovnání. Největší výhodou této metody je schopnost rekonstruovat repetitivní motivy z NGS sekvenačních dat. V rámci práce bylo navrženo a implementováno řešení, které umožňuje automatizovaně volit vhodné parametry pro k-merovou analýzu jejich odvozením ze vstupních dat a následně jejich optimalizací pomocí lokálního prohledávání stavového prostoru.
|
|
|
Vizualizace genomických rysů transposonů
Nétková, Barbora ; Bendl, Jaroslav (oponent) ; Vogel, Ivan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vizualizací genomických rysů transposonů. Vstupní soubor k vizualizaci je typu GFF. Tento typ souboru má pevnou definici a v dnešní době je tento typ souboru běžně používaný k popisu genomů. Přestože již existuje několik nástrojů, které vizualizaci z GFF souborů umožňují, volně dostupný nástroj s různými možnostmi vizualizace a snadným ovládáním chybí. Aplikace prezentovaná v této práci má za úkol spojit výhody existujících komerčních produktů s volnou dostupností. K ovládání aplikace slouží grafické uživatelské rozhraní. Aplikace umožňuje snadno nahrát vstupní soubor, vytvořit hierarchicky strukturovaný strom z jednotlivých prvků a následně umožní vizualizaci jednotlivých prvků a jejich vnitřní struktury v pravé části okna aplikace.
|
host ::
RSS.