|
|
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.
|
|
|
Identifikace proteinových tunelů s využitím molekulárních dynamik
Kohout, Petr ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Musil, Miloš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou proteinových struktur. Cílem je navrhnout Caver Web 2.0 -- novou verzi webové aplikace, která začlení další vědecké nástroje a uživatelům umožní projít komplikovaný pracovní protokol za poskytnutí relevantních výsledků bez nutnosti hlubší znalosti integrovaných nástrojů. Vše bude zprostředkováno prostřednictvím jednoduchého a interaktivního uživatelského rozhraní. Aplikace rozšiřuje původní aplikaci Caver Web 1.0 o nové vlastnosti. Caver Web 1.0 je webový server vhodný pro identifikaci proteinových tunelů a kanálů, pro které umožňuje spustit analýzy transportu ligandů. Program se vyznačuje intuitivním a uživatelsky přívětivým rozhraním s minimem požadovaných vstupů od uživatele. Server je vhodný i pro výzkumníky bez pokročilých bioinformatických nebo technických znalostí. Jeho současná verze je ve vědecké komunitě dobře zavedená a velmi využívaná (35 000 dokončených výpočtů během dvou let provozu). Nejvýznamnějším omezením současné verze je možnost analyzovat pouze statickou strukturu, což často poskytuje neúplný biologický obraz. Proto bylo rozhodnuto o rozšíření nástroje o výpočet molekulárních dynamik, které poskytnou ucelený obraz na proměny proteinových struktur.
|
|
|
Databázový systém pro správu biologických dat
Drlík, Radovan ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Jaša, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou uchovávání a správy biologických dat, především enzymů halogenalkan dehalogenáz. Dále se zaměřuje na projekt HADES (HAloalkane DEhalogenase databaSe) iniciovaný proteinovými inženýry Loschmidtových laboratoří Masarykovy univerzity v Brně. Jedná se o projekt, jehož hlavním cílem je jednoduše ukládat, uchovávat a zobrazovat různorodá data o proteinech. Výsledkem práce je flexibilní databázový systém umožňující snadnou rozšiřitelnost a udržovatelnost, který je postavený na technologiích Apache, PostgreSQL a PHP s využitím Zend Frameworku.
|
|
|
Interpretace dat z biočipů
Ludwig, Petr ; Šilhavá, Jana (oponent) ; Smrž, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá interpretací dat získaných pomocí technologie biočipů. Práce obsahuje také krátký úvod do problematiky genetické informace a jejího významu. Jádrem práce je pak sada skriptů provádějící analýzy nad testovacími daty. Jako vstupní data jsou použity výstupy biočipové analýzy tkání s rakovinou tlustého střeva. Dílčí výsledek je určení genových markerů rakoviny tlustého střeva. Finální výsledek určuje postavení markerů v kontextu objevených signálních drah, ty jsou nakonec seřazeny dle relevance.
|
|
|
Vývoj meta-serveru pro předpověď vlivu mutací na funkci proteinu
Lisák, Peter ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Jaša, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou genomických dat, konkrétně předpovědí vlivu mutací na funkci proteinů z jejich sekvence a terciární struktury. V teoretickém úvodu práce shrnuje základy genetiky a bioinformatiky. Ve výsledkové části se práce zaměřuje na predikční nástroje SIFT, MAPP a AUTO-MUTE. Navrhuje způsob jednotného rozhraní pro práci s těmito nástroji. Společné rozhraní umožňuje zadávat výpočty a sbírat výsledky různých nástrojů z jednoho místa. Ze získaných dat predikuje vlastní konsensuální výsledek s očekávanou vyšší přesností než jednotlivé nástroje. Závěr práce je věnovaný testování aplikace na skutečných datech a porovnání předpovědí s experimentálně získanými výsledky.
|
|
|
Využití variačních autoenkodérů pro ancestrální rekonstrukci sekvencí
Kohout, Pavel ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Musil, Miloš (vedoucí práce)
Proteinové inženýrství je interdisciplinární vědní obor zabývající se návrhem vylepšených proteinů. Úspěšnou metodou využívanou pro návrh stabilnějších a aktivnějších proteinů je ancestrální rekonstrukce sekvencí. Tato metoda zkoumá evoluční vztahy mezi existujícími proteiny a za pomoci fylogenetických stromů vytváří jejich evoluční předchůdce, které kýžené vylepšené vlastnosti často vykazují. Proto nové a robustnější metody využívající matematické modely společně s obrovským množstvím sekvenčních dat by se mohly stát mocným nástrojem proteinového inženýrství. Tato diplomové práce se zabývá použitím variačních autoenkodérů jako alternativního přístupu k návrhu ancestrálních sekvencí oproti konvenčním metodám využívajícím fylogenetické stromy. V práci byly provedeny experimenty pro optimalizaci architektury a navrženy statistické metody pro evaluaci kvality modelů a generovaných sekvencí. Současně byly provedeny zkoušky robustnosti celé metody a navrhnuty a implementovány strategie pro generaci sekvence předků.
|
|
|
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.
|
|
|
Výpočet atributů pro předpověď důsledku mutace na funkci proteinu
Matějíček, Jiří ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Jaša, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se pohybuje v oblasti bioinformatiky a zabývá se problematikou získávání atributů proteinů užitečných pro předpověď vlivu mutace na jejich funkci. Práce má především za cíl vytvořit uživatelsky přívětivou aplikaci, která pomocí specializovaných algoritmů jako je FoldX umožní snadno získat atributy mutací ze sekvence a struktury proteinů. Vyvinutá aplikace poskytuje standardizované rozhraní, které umožňuje rozšiřovat sadu výpočetních metod a získat tak rozmanité sady atributů z různých zdrojů. Tyto sady pak mohou být vstupem predikčních metod a mohou tak přispět ke zlepšení predikce škodlivosti mutace.
|
|
|
Numerické reprezentace proteinových sekvencí pro klasifikaci
Bartoň, Vojtěch ; Škutková, Helena (oponent) ; Maděránková, Denisa (vedoucí práce)
S rozmachem bioinformatiky vyvstala možnost analyzovat a~srovnávat i~rozsáhlé soubory nejen genomických, ale i~proteomických sekvencí. Byla tedy nutnost zavést numerické reprezentace sekvencí pro jejich počítačové zpracování. Reprezentace proteinových sekvencí má svá specifika a~často vyšší výpočetní náročnost, než reprezentace genomických sekvencí. V~práci je představeno několik různých metod přístupu k~numerickým reprezentacím proteinů. Vybrané metody jsou poté testovány na setu mitochondriálně kódovaných proteinů a srovnány se standardní taxonomií a s běžně používanou symbolickou reprezentací.
|
|
|
Reconstruction of Repetitive DNA Segments
Bikár, Robert ; Lexa, Matej (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
The main motivation for master's thesis is to find suitable algorithm that creates a graph representation of NGS sequencing data in linear time. De Bruijn graph was chosen as a method for research. Next, the tool was designed to be able to transform the graph and correct errors created during construction of the graph. The main aim of the thesis is to implement a tool that reconstructs repetitive segments in DNA. Implemented tool was tested and is able to identify repetitive segments, specify types, visualize them properly and is also able to assemble their sequence with fine accuracy on simpler genomes. When using complex genomes, tool is able to reconstruct only fragments of repetitive segments.
|
host ::
RSS.