A method for identifying TSS from CAGE data using a Genomic Signal Processing approach

Διπλωματική Εργασία uoadl:2865306 57 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Βιοπληροφορική
Πληροφορική
Ημερομηνία κατάθεσης:
2019-03-07
Έτος εκπόνησης:
2019
Συγγραφέας:
Γρηγοριάδης Δημήτρης
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Καθ. Άρτεμις Χατζηγεωργίου, Καθηγήτρια Βιοπληροφορικής, Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας
Πρωτότυπος Τίτλος:
A method for identifying TSS from CAGE data using a Genomic Signal Processing approach
Γλώσσες εργασίας:
Αγγλικά
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Μέθοδος αναγνώρισης θέσεων έναρξης της μεταγραφής των γονιδίων από CAGE δεδομένα χρησιμοποιώντας τεχνικές επεξεργασίας σήματος
Περίληψη:
Η επεξεργασία σήματος σε επίπεδο γονιδιώματος μπορεί να λύσει διάφορα βιολογικά προβλήματα με χαμηλό υπολογιστικό κόστος. Υπάρχουν πολλοί μαθηματικοί αλγόριθμοι οι οποίοι χρησιμοποιούνται κυρίως για την αναγνώριση των γονιδίων και τη σύγκριση μεταξύ ακολουθιών, χρησιμοποιώντας αρκετές αναπαραστάσεις του DNA που δεν εξελίχθηκαν λόγω έλλειψης αποτελεσματικότητας.
Η γνώση της ακριβούς θέσης των θέσεων έναρξης μεταγραφής (TSS), εκεί δηλαδή όπου ξεκινά η μεταγραφή στο 5'- άκρο μιας αλληλουχίας γονιδίου σε ένα RNA μόριο, είναι απαραίτητη για την αναγνώριση των ρυθμιστικών περιοχών που το επηρεάζουν. Στη βιβλιογραφία έχουν αναφερθεί πολλές προσεγγίσεις σχετικά με τον εντοπισμό των θέσεων έναρξης της μεταγραφής.
Αυτή η μελέτη παρουσιάζει μια νέα μέθοδο για την αναγνώριση των θέσεων έναρξης μεταγραφής (TSS) από τα δεδομένα CAGE (Cap Analysis of Gene Expression) και την εφαρμογή χαρακτηριστικών και τεχνικών δανεισμένων από την επεξεργασία σήματος, που αποσκοπούν επίσης στην αναγνώριση σημείων έναρξης της μεταγραφής. Παρουσιάζεται μία νέα μέθοδος για την αναπαράσταση των νουκλεοτιδίων ικανή να εξάγει και να παρουσιάσει την πληροφορία σε μορφή σήματος στο πεδίο του χρόνου.
Τα σήματα μεταφέρθηκαν από το πεδίο του χρόνου στο πεδίο των συχνοτήτων, οπού μπορεί να γίνει φιλτράρισμα αυτών και να απομακρυνθεί ο θόρυβος με αποτελεσματικό τρόπο. Ύστερα τα σήματα επανήλθαν στο πεδίο του χρόνου. Χρησιμοποιήθηκαν αρκετά φίλτρα και οι παράμετροί τους βελτιστοποιήθηκαν για να μεγιστοποιήσουν την ακρίβεια και την απόδοση των αποτελεσμάτων.
Στα πλαίσια αυτής της εργασίας έχει σχεδιαστεί και υλοποιηθεί ένα πλήρως παραμετροποιήσιμο υπολογιστικό εργαλείο με τη χρήση τεχνικών επεξεργασίας σήματος και μαθηματικών αλγορίθμων ικανών να ανιχνεύουν θέσεις έναρξης μεταγραφής με υψηλή ακρίβεια.
Η μέθοδος αυτή δοκιμάστηκε σε πραγματικά ανθρώπινα κύτταρα (Η9) με δεδομένα από το αποθετήριο FANTOM5 και η ακρίβειά τους συγκρίθηκε με άλλους αλγορίθμους όπως επίσης και την πραγματικότητα (Ground Truth). Όλα τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στη παρούσα μελέτη.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Τεχνολογία – Πληροφορική
Λέξεις-κλειδιά:
Θέσεις έναρξης μεταγραφής, γονιδίωμα, επεξεργασία σήματος, CAGE, FFT, GSP
Ευρετήριο:
Ναι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
5
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
141
Αριθμός σελίδων:
70

Report_final.pdf
1 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.