|
|
Bioinformatic Tool for Classification of Bacteria into Taxonomic Categories Based on the Sequence of 16S rRNA Gene
Valešová, Nikola ; Hon, Jiří (oponent) ; Smatana, Stanislav (vedoucí práce)
This thesis deals with the problem of automated classification and recognition of bacteria after obtaining their DNA by the sequencing process. In the scope of this work, a new classification method based on the 16S rRNA gene segment is designed and described. The presented principle is constructed according to the tree structure of taxonomic categories and uses well-known machine learning algorithms to classify bacteria into one of the classes at the lower taxonomic level. A part of this thesis is also dedicated to the implementation of the described algorithm and evaluation of its prediction accuracy. The performance of various classifier types and their settings is examined and the setting with the best accuracy is determined. The accuracy of the implemented algorithm is also compared to several existing methods. During validation, the implemented KTC application reached more than 45 % accuracy on genus prediction on both BLAST 16S and BLAST V4 datasets. At the end of the thesis, there are mentioned several possibilities to improve and extend the current implementation of the algorithm.
|
|
|
Využití numerických reprezentací ve zpracování nukleotidových sekvencí
Košíček, Adam ; Maděránková, Denisa (oponent) ; Kubicová, Vladimíra (vedoucí práce)
Převod sekvencí DNA na vhodnou reprezentaci je důležitou úkolem před samotným započetím analýzy a dalšího zpracování. Hlavním úkolem této práce bylo se seznámit s typy numerických a grafických reprezentací a jejich využitím pro analýzu DNA. Vzhledem k velkému množství metod a postupů, byly do této práce vybrány pouze některé. Některé metody nelze přímo klasifikovat jako numerické nebo grafické, protože obsahují možnost obojí reprezentace. Tyto metody byly zařazeny mezi grafické reprezentace. Pro vybrané metody byly vytvořeny fylogenetické stromy pro porovnání přesnosti. Závěrem práce je zhodnocení získaných výsledků.
|
|
|
Statistické vyhodnocení fylogeneze biologických sekvencí
Vadják, Šimon ; Provazník, Ivo (oponent) ; Škutková, Helena (vedoucí práce)
Diplomová práce poskytuje ucelený přehled resamplingových metod pro testování správnosti topologie fylogenetických stromů odhadujících průběh fylogeneze na základě podobnosti biologických sekvencí. Důraz byl kladen také na možnosti vzniku nepřesností v tomto odhadu a na možnosti jejich odstranění a odhalení. Tyto metody byly realizovány v programovém prostředí Matlab pro Bootstrapping, Jackknifing, OTU jackknifing a PTP test (permutation tail probability). Práce si klade za cíl otestovat jejich použitelnost na různých biologických sekvencích a také posoudit vliv volby vstupních parametrů analýzy na výsledky těchto statistických testů.
|
|
|
Metody rekonstrukce fylogenetických superstromů
Kosíř, Kamil ; Maděránková, Denisa (oponent) ; Škutková, Helena (vedoucí práce)
V posledních 30 letech zaznamenala fylogenetika velký rozvoj. Počítače se staly silnější a lépe dostupné a spolu s více sofistikovanými algoritmy přichází snaha vědců zrekonstruovat z velkého množství fylogenetických dat kompletní strom života. Právě pro tyto účely vznikají fylogenetické superstromy, které umožňují kombinaci všech doposud získaných informací. Cílem této práce je nalezení a sestrojení metody konstrukce superstromu, která bude dávat přesné výsledky.
|
|
|
Hledání vhodných deskriptorů pro popis bakteriálních genomů
Vanek, Roman ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá skúmaním DNA sekvencií genómov rôznych baktérií. Cieľom je určiť, či je možné na základe počtov n-tíc nukleotidov zistiť, z ktorej baktérie, resp. druhu baktérií sekvencia pochádza. Výsledky skúmania boli získané pomocou nástroja, ktorého realizácia tvorí súčasť práce. Výstupom tejto práce sú experimenty so sekvenciami na báze štatistických výpočtov s frekvenciami n-tíc a rozhodnutie, či je tento prístup prínosný.
|
|
|
Implementace algoritmu pro hledání podobností DNA řetězců v FPGA
Pařenica, Martin ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Fučík, Otto (vedoucí práce)
Tato práce popisuje způsoby porovnání nukleotidových řetězců s využitím párového a vícenásobného porovnání. V práci jsou popsány algoritmy párového porovnávání pro hledání nad daty v databázích a nebo algoritmy využívající dynamické programování. Dále jsou popsány způsoby vícenásobného porovnání. Mezi základními algoritmy je uvedeno dynamickým programováním a nebo algoritmy, které s využitím určité míry nepřesnosti postupně sestavují porovnání. Teoretickou část práce uzavírá popis technologie FPGA. Další část práce, praktická část, je věnována implementaci jednoho z vícenásobných algoritmů. Závěrečná část shrnuje vlastnosti vybraného algoritmu.
|
|
|
Tool for Visualization of Microbiome Data
Mišáková, Silvia ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Smatana, Stanislav (vedoucí práce)
This Bachelor's thesis focuses on the development of a new tool for the visualization of microbiome data. The developed tool uses Principal Component Analysis (PCA) and Principal Coordinates Analysis (PCoA) for dimension reduction. Bray-Curtis difference and UniFrac distance metric are used for distance matrix calculation. Then, the processed data is colored based on user-selected metadata. The results are presented by two types of graphs. The first is a bar chart and shows the proportion of each principal component. The second, scatter chart, visualize the final result of the required analysis. As part of the development of the tool, the possibility to download the calculated matrix and also a table of the first N main components calculated by the analysis were added.
|
|
|
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.
|
|
|
Techniky pro zarovnávání skupin biologických sekvencí
Hrazdil, Jiří ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Práce shrnuje způsoby reprezentace a formáty pro ukládání biologických sekvencí a popisuje databáze, ze kterých lze sekvence získat. V další části pojednává o metodách používaných pro zarovnání dvojice sekvencí. Následuje rozšíření použitých technik na problematiku zarovnání skupiny sekvencí a představení suboptimálních metod realizovatelných v rozumném čase. V praktické části práce je implementována aplikace pro zarovnání skupin sekvencí pomocí popsaných metod v jazyce Java.
|
|
|
Metody rekonstrukce fylogenetických superstromů
Jirásková, Kristýna ; Provazník, Ivo (oponent) ; Škutková, Helena (vedoucí práce)
Fylogenetika v posledních desetiletích zaznamenala velký rozvoj. Vývojem počítačů a přístrojů pro sekvenování biopolymerů bylo získáno ohromné množství fylogenetických dat z různých zdrojů a odlišných typů. Snahou vědců je zrekonstruovat z těchto dat kompletní strom života. Fylogenetické superstromy tuto možnost teoreticky představují, jelikož na rozdíl od fylogenetických stromů umožňují kombinaci všech doposud získaných informací. Tato práce představuje metodu konstrukce superstromů metodou průměrného konsensu.
|
host ::
RSS.