|
|
Reconstruction of Transposons
Šurina, Oliver ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
This thesis deals with the reconstruction of transposable elements based on an output of RepeaterExplorer. In the first section, this thesis introduces basics of molecular biology with focus on transposons and their structure. Then it describes design and implementation of application which reconstructs transposons based on an output of RepeatExplorer. Achieved results are presented by created interactive user interface. The application was then tesed in real enviroment. This thesis also delivers overview of existing tools for transposons identification.
|
|
|
Eucaryotic Genomes Comparison
Puterová, Janka ; Vogel, Ivan (referee) ; Martínek, Tomáš (advisor)
Main motive of this master thesis was the need of good bioinformatics tools for genome comparison and improvement of one of the existing tools - RepeatExplorer. This work offers an overview of transposable elements in DNA, existing tools for identification and analysis of repetitions in sequenced genomes, summary of currently used genome sequencing methods. This work describes shortcomings of RepeatExplorer tool with focus on comparative analysis of genomes. Two solutions to remove these problems were designed and implemented. The first solution is designed for comparing pairs of genomes. The principle of this solution is based on comparison of similarity of distribution of contigs coverages using Kolmogorov-Smirnov test, thanks to which we are able to determine different parts in the genomes.The second solution, which is used to compare multiple genomes, is based on the method of mapping reads from compared genomes to the reference genome contigs and provides contigs coverage graphs, by which we are able to determine the variability of the repeats.Their functionality was verified on real NGS data of organism Silene latifolia.
|
|
|
Detection of repetitive sequences in genomes
Puterová, Janka ; Jedlička, Pavel (referee) ; Kléma, Jiří (referee) ; Zendulka, Jaroslav (advisor)
Repetitivní sekvence mohou tvořit významnou část genomu, v některých případech více než 80%, která však bývala vědci často přehlížena. Dnes je známo, že repetice mají v genomu různé funkce a rozdělují se na dvě hlavní skupiny: rozptýlené a tandemové repetice. Cílem této práce bylo vytvoření bioinformatických nástrojů pro detekci repetic, ať už přímo ze sekvenačních dat generovaných sekvenátory, nebo ze sestavených genomů. V úvodní části práce poskytuje náhled do problematiky a přehled typů repetic vyskytujících se v genomech. Dále se práce zabývá stávajícími přístupy a nástroji zaměřenými na identifikaci repetic přímo ze sestavených sekvencí. Hlavním přínosem do této oblasti bylo vytvoření nástroje digIS, který se zaměřuje na detekci inserčních sekvencí, které přestavují nejhojněji se vyskytující rozptýlené repetice u prokaryot. digIS je založen na principu profilových skrytých Markovových modelů zkonstruovaných pro katalytické domény transpozáz, které představují nejkonzervativnější část inserčních sekvencí a zachovávají si sekundární strukturu v rámci rodiny. Následně práce poskytuje přehled sekvenačních technologií a rozebírá stávající metody pro detekci repetic přímo ze sekvenačních dat, bez nutnosti procházejícího sestavení genomu. Je představen nový přístup pro detailní analýzu tandemových repetic. Tento přístup rozšiřuje základní analýzu nástroje RepeatExplorer, který detekuje a charakterizuje repetice přímo ze sekvenačních dat. Práce dále diskutuje aplikace detekce repetic v biologickém výzkumu zejména z pohledu srovnávacích studií repeatomu a evoluce pohlavních chromozomů. V závěrečné části práce poskytuje souhrn dosažených výsledků výzkumu v podobě čtyř článků publikovaných v mezinárodních časopisech, jejichž plné znění je dostupné v přílohách, a celkové shrnutí práce a možnosti budoucího výzkumu.
|
|
|
Effective Search for Overlaps in NGS Data
Matocha, Petr ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
The main theme of this work is the detection of overlaps in NGS data. The work contains an overview of NGS sequencing technologies that are the source of NGS data. In the thesis, the problem of overlapping detection is generally defined. Next, an overview of the available algorithms and approaches for detecting overlaps in NGS data is created. Principles of these algorithms are described herein. In the second part of this work a suitable tool for detecting approximate overlaps in NGS data is designed and its implementation is described herein. In conclusion, the experiments performed with this tool and the conclusions that follow are summarized and described.
|
|
|
Bioinformatics Tool for Transposons Annotation
Jenčo, Michal ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
This thesis provides theoretical resources for the design of a new bioinformatics tool for transposon annotation with focus on their additional structural elements. There is a biological description of transposons, the mobile elements in DNA, their classification and structure. It further deals with the overview and classification of available transposon identification and annotation bioinformatics tools, description of function and implementation of a select few. Next we state the scheme of a new bioinformatics tool for LTR retrotransposon identification and annotation with a focus on extra ORFs and tandem repeats. The functionality of this new tool was tested on the A. thaliana genome. We identified 95 groups of conserved extra ORFs and 10 groups of conserved tandem repeats.
|
|
|
Reconstruction of Repetitive Elements in DNA
Hypský, Jan ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
Eukaryotic genomes contain a large number of repetitive structures. Their detection and assembly today are the main challenges of bioinformatics. This work includes a classification of repetitive DNA and represents an implementation of a novel de novo assembler focusing on searching and constructing LTR retrotransposons and satellite DNA. Assembler accepts on his input short reads (single or pair-end), obtained from next-generation sequencing machines (NGS). This assembler is based on Overlap Layout Consensus approach.
|
|
|
Detection of repetitive sequences in genomes
Puterová, Janka ; Jedlička, Pavel (referee) ; Kléma, Jiří (referee) ; Zendulka, Jaroslav (advisor)
Repetitivní sekvence mohou tvořit významnou část genomu, v některých případech více než 80%, která však bývala vědci často přehlížena. Dnes je známo, že repetice mají v genomu různé funkce a rozdělují se na dvě hlavní skupiny: rozptýlené a tandemové repetice. Cílem této práce bylo vytvoření bioinformatických nástrojů pro detekci repetic, ať už přímo ze sekvenačních dat generovaných sekvenátory, nebo ze sestavených genomů. V úvodní části práce poskytuje náhled do problematiky a přehled typů repetic vyskytujících se v genomech. Dále se práce zabývá stávajícími přístupy a nástroji zaměřenými na identifikaci repetic přímo ze sestavených sekvencí. Hlavním přínosem do této oblasti bylo vytvoření nástroje digIS, který se zaměřuje na detekci inserčních sekvencí, které přestavují nejhojněji se vyskytující rozptýlené repetice u prokaryot. digIS je založen na principu profilových skrytých Markovových modelů zkonstruovaných pro katalytické domény transpozáz, které představují nejkonzervativnější část inserčních sekvencí a zachovávají si sekundární strukturu v rámci rodiny. Následně práce poskytuje přehled sekvenačních technologií a rozebírá stávající metody pro detekci repetic přímo ze sekvenačních dat, bez nutnosti procházejícího sestavení genomu. Je představen nový přístup pro detailní analýzu tandemových repetic. Tento přístup rozšiřuje základní analýzu nástroje RepeatExplorer, který detekuje a charakterizuje repetice přímo ze sekvenačních dat. Práce dále diskutuje aplikace detekce repetic v biologickém výzkumu zejména z pohledu srovnávacích studií repeatomu a evoluce pohlavních chromozomů. V závěrečné části práce poskytuje souhrn dosažených výsledků výzkumu v podobě čtyř článků publikovaných v mezinárodních časopisech, jejichž plné znění je dostupné v přílohách, a celkové shrnutí práce a možnosti budoucího výzkumu.
|
|
|
Reconstruction of Repetitive Elements in DNA
Hypský, Jan ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
Eukaryotic genomes contain a large number of repetitive structures. Their detection and assembly today are the main challenges of bioinformatics. This work includes a classification of repetitive DNA and represents an implementation of a novel de novo assembler focusing on searching and constructing LTR retrotransposons and satellite DNA. Assembler accepts on his input short reads (single or pair-end), obtained from next-generation sequencing machines (NGS). This assembler is based on Overlap Layout Consensus approach.
|
|
|
Bioinformatics Tool for Transposons Annotation
Jenčo, Michal ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
This thesis provides theoretical resources for the design of a new bioinformatics tool for transposon annotation with focus on their additional structural elements. There is a biological description of transposons, the mobile elements in DNA, their classification and structure. It further deals with the overview and classification of available transposon identification and annotation bioinformatics tools, description of function and implementation of a select few. Next we state the scheme of a new bioinformatics tool for LTR retrotransposon identification and annotation with a focus on extra ORFs and tandem repeats. The functionality of this new tool was tested on the A. thaliana genome. We identified 95 groups of conserved extra ORFs and 10 groups of conserved tandem repeats.
|
|
|
Effective Search for Overlaps in NGS Data
Matocha, Petr ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
The main theme of this work is the detection of overlaps in NGS data. The work contains an overview of NGS sequencing technologies that are the source of NGS data. In the thesis, the problem of overlapping detection is generally defined. Next, an overview of the available algorithms and approaches for detecting overlaps in NGS data is created. Principles of these algorithms are described herein. In the second part of this work a suitable tool for detecting approximate overlaps in NGS data is designed and its implementation is described herein. In conclusion, the experiments performed with this tool and the conclusions that follow are summarized and described.
|
guest ::
RSS feed.