|
|
Prediktor vlivu aminokyselinových substitucí na funkci proteinů
Musil, Miloš ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zaobírá problematikou predikce škodlivosti aminokyselinových substitucí pomocí metody fylogenetické analýzy, inspirované nástrojem MAPP. Nezanedbatelné množství genetických onemocnění je způsobeno nesynonymními SNPs, projevujícími se jako jednobodové mutace na úrovni proteinů. Schopnost identifikovat tyto škodlivé substituce by mohla být užitečná v oblasti proteinového inženýrství pro testování, zda navržená mutace nepoškodí funkci proteinu a stejně tak k identifikaci choroby způsobujících škodlivých mutací. Experimentální ohodnocení navržených mutací je však nákladné a vyvstala tak potřeba pro predikci vlivu aminokyselinových substitucí počítačovými metodami. Tato práce popisuje návrh a implementaci nového predikčního nástroje, založeného na principech evoluční analýzy a studiu rozdílnosti fyzikálně-chemických vlastností mezi původní a substituovanou aminokyselinou. Vyvinutý algoritmus byl otestován na čtyř datasetech, čítajících celkem 74 192 mutací na 16 256 proteinových sekvencích. Prediktor dosáhl až 72 % přesnosti a ve srovnání s většinou v současné době existujících nástrojů je jeho výpočet výrazně méně náročný na počítačový čas. Ve snaze dosáhnout maximální možnou efektivitu nástroje byl optimalizační proces zaměřen na výběr nejvhodnějších (a) nástrojů třetích stran, (b) rozhodovacího prahu a (c) sady fyzikálně-chemických vlastností.
|
|
|
Predikce vlivu aminokyselinových mutací na sekundární strukturu proteinů
Kadlec, Miroslav ; Vogel, Ivan (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá aminokyselinovými mutacemi a jejich vlivem na sekundární strukturu proteinů. Hlavním cílem je dokázat hypotézu, že ačkoliv během evoluce dochází poměrně často ke změnám v primární struktuře bílkovin, sekundární struktura je vůči nim do jisté míry odolná. Elementy sekundární struktury pak zůstávájí téměř nezměněny i po provedení relativně velkého počtu mutací. Tato hypotéza byla ověřována prostřednictvím vy tvořeného simulátoru evoluce, který pracuje s libovolnou substituční maticí a integruje dva existující predikční nástroje: PSIPRED pro předpovídání sekundární struktury a PhD-SNP pro předpovídání škodlivosti konkrétních aminokyselinových mutací. Výsledky simulačních experimentů jsou graficky znázorněny a je diskutován jejich význam v souvislosti s výše zmíněnou hypotézu.
|
|
|
Evoluční strategie v úloze predikce vlivu aminokyselinových mutací na stabilitu proteinů
Kadlec, Miroslav ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá predikcí vlivu aminokyselinových mutací na stabilitu proteinu. Cílem je vytvořit konsenzuální prediktor využívající výstupy vybraných existujících nástrojů za účelem zvýšení úspěšnosti predikce. Optimální konsenzus mezi těmito nástroji byl hledán s pomocí evolučních strategií (ES) ve třech variantách: evoluční strategie s pravidlem 1/5, varianta s autoevolucí typu 2 a metoda CMA-ES. Kvalita nalezených řešení byla následně testována na nezávislé datové sadě. Výsledky všech tří variant dosahovaly podobných přesností predikce, jako nejlepší byl vyhodnocen vektor vah nalezený ES s autoevolucí typu 2. Oproti samostatným prediktorům vykazovala konsenzuální metoda na trénovacích datech zlepšení Pearsonova korelačního koeficientu o 0,057. Na testovací sadě byl její přínos nižší (zlepšení o 0,040). Poměrně malý přínos k přesnosti predikcí na trénovací i testovací datové sadě byl způsoben tím, že pro některé záznamy se nepodařilo získat výsledky všech dílčích nástrojů. V případě vypuštění těchto záznamů přinesla konsenzuální metoda zlepšení Pearsonova korelačního koeficientu o 0,118.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Predikce vlivu aminokyselinových mutací na sekundární strukturu proteinů
Kadlec, Miroslav ; Vogel, Ivan (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá aminokyselinovými mutacemi a jejich vlivem na sekundární strukturu proteinů. Hlavním cílem je dokázat hypotézu, že ačkoliv během evoluce dochází poměrně často ke změnám v primární struktuře bílkovin, sekundární struktura je vůči nim do jisté míry odolná. Elementy sekundární struktury pak zůstávájí téměř nezměněny i po provedení relativně velkého počtu mutací. Tato hypotéza byla ověřována prostřednictvím vy tvořeného simulátoru evoluce, který pracuje s libovolnou substituční maticí a integruje dva existující predikční nástroje: PSIPRED pro předpovídání sekundární struktury a PhD-SNP pro předpovídání škodlivosti konkrétních aminokyselinových mutací. Výsledky simulačních experimentů jsou graficky znázorněny a je diskutován jejich význam v souvislosti s výše zmíněnou hypotézu.
|
|
|
Prediktor vlivu aminokyselinových substitucí na funkci proteinů
Musil, Miloš ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zaobírá problematikou predikce škodlivosti aminokyselinových substitucí pomocí metody fylogenetické analýzy, inspirované nástrojem MAPP. Nezanedbatelné množství genetických onemocnění je způsobeno nesynonymními SNPs, projevujícími se jako jednobodové mutace na úrovni proteinů. Schopnost identifikovat tyto škodlivé substituce by mohla být užitečná v oblasti proteinového inženýrství pro testování, zda navržená mutace nepoškodí funkci proteinu a stejně tak k identifikaci choroby způsobujících škodlivých mutací. Experimentální ohodnocení navržených mutací je však nákladné a vyvstala tak potřeba pro predikci vlivu aminokyselinových substitucí počítačovými metodami. Tato práce popisuje návrh a implementaci nového predikčního nástroje, založeného na principech evoluční analýzy a studiu rozdílnosti fyzikálně-chemických vlastností mezi původní a substituovanou aminokyselinou. Vyvinutý algoritmus byl otestován na čtyř datasetech, čítajících celkem 74 192 mutací na 16 256 proteinových sekvencích. Prediktor dosáhl až 72 % přesnosti a ve srovnání s většinou v současné době existujících nástrojů je jeho výpočet výrazně méně náročný na počítačový čas. Ve snaze dosáhnout maximální možnou efektivitu nástroje byl optimalizační proces zaměřen na výběr nejvhodnějších (a) nástrojů třetích stran, (b) rozhodovacího prahu a (c) sady fyzikálně-chemických vlastností.
|
|
|
Evoluční strategie v úloze predikce vlivu aminokyselinových mutací na stabilitu proteinů
Kadlec, Miroslav ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá predikcí vlivu aminokyselinových mutací na stabilitu proteinu. Cílem je vytvořit konsenzuální prediktor využívající výstupy vybraných existujících nástrojů za účelem zvýšení úspěšnosti predikce. Optimální konsenzus mezi těmito nástroji byl hledán s pomocí evolučních strategií (ES) ve třech variantách: evoluční strategie s pravidlem 1/5, varianta s autoevolucí typu 2 a metoda CMA-ES. Kvalita nalezených řešení byla následně testována na nezávislé datové sadě. Výsledky všech tří variant dosahovaly podobných přesností predikce, jako nejlepší byl vyhodnocen vektor vah nalezený ES s autoevolucí typu 2. Oproti samostatným prediktorům vykazovala konsenzuální metoda na trénovacích datech zlepšení Pearsonova korelačního koeficientu o 0,057. Na testovací sadě byl její přínos nižší (zlepšení o 0,040). Poměrně malý přínos k přesnosti predikcí na trénovací i testovací datové sadě byl způsoben tím, že pro některé záznamy se nepodařilo získat výsledky všech dílčích nástrojů. V případě vypuštění těchto záznamů přinesla konsenzuální metoda zlepšení Pearsonova korelačního koeficientu o 0,118.
|
host ::
RSS.