PLFG Toolkit for the enhancement of content reliability of knowledge-based systems using a model case for the first ever curated archaeal genome pathway-genome database
Creators: name: Σταμούλος, Γεώργιος Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Συστήματα βασισμένα στην γνώση
Επιμέλεια μεταβολικής γονιδιωματικής βάσης δεδομένων
Αυτοματοποίηση δημιουργίας αρχείων τύπου pathologic
Intelligent Knowledge-Based Systems (IKBS)
Curation of Pathway Genome Database (PGDB)
Automated pathologic file generation

description: The evolution of cutting-edge biological science has been aided by computational biology and bioinformatics. High-quality genome databases that store, process, and make large datasets accessible to a variety of biological studies have played a critical role in bioinformatics. The quality of a biological database is determined by its level of curation. Manually curated databases, which contain high quality and validated data and are maintained by highly experienced biocurators, are the gold standard of databases. A manual curation of a pathway genome database, namely the Methanocaldococcus jannaschii database, which is part of Tier 3 (computationally generated PGDBs) of the BioCyc collection databases, was carried out in the current dissertation. The genome of Methanocaldococcus jannaschii was the first archaeal and third organism to be entirely sequenced, confirming that archaea is a distinct domain of life from bacteria and eukarya. The curation process indicates that the computational prediction of specific genes’ activities was sometimes inaccurate and has to be changed, into a Tier2 collection (manually curated). The discovery of almost one-third of genes’ EC associations ii is the most important breakthrough since it leads to a comprehensive knowledge of the genome structure and function. However, since certain genes are classified as hypothetical proteins, their function is unclear and might be revealed in the future. In addition, a script-tool (PLGT) is developed to aid with the current curation work, which generates an input file that captures annotations the annotations of the curation process. This tool could be generally utilized for curation and thus might simplify the curator’s work. This file contains information on all genes found in the organism of interest, demonstrating its importance, and requiring it for future genome research, namely the inference of the metabolic map.
description: Η εξέλιξη της βιολογικής επιστήμης αιχμής έχει υποστηριχθεί από την υπολογιστική βιολογία και τη βιοπληροφορική. Βάσεις δεδομένων γονιδιώματος υψηλής ποιότητας που αποθηκεύουν, επεξεργάζονται και καθιστούν τα μεγάλα σύνολα δεδομένων προσβάσιμα σε μια ποικιλία βιολογικών μελετών έχουν παίξει κρίσιμο ρόλο στη βιοπληροφορική. Η ποιότητα μιας βιολογικής βάσης δεδομένων καθορίζεται από το επίπεδο επιμέλειάς της. Οι επιμελημένες βάσεις δεδομένων, οι οποίες αντιπροσωπεύουν υψηλής ποιότητας και επικυρωμένα δεδομένα και διατηρούνται από έμπειρους βιο-επιμελητές, αποτελούν το χρυσό πρότυπο των βάσεων δεδομένων. Με τον όρο επιμελημένη εννοείται μία γονιδιωματική βάση, η οποία δεν δημιουργηθεί μόνο με υπολογιστικό τρόπο, αλλά έχει υποστεί έλεγχο από ερευνητές με μη αυτόματο (χειρωνακτικό τρόπο). Η επιμέλεια της μεταβολικής γονιδιώματικής βάσης (PGDB), συγκεκριμένα της βάσης του οργανισμού Methanocaldococcus jannaschii, η οποία αποτελεί μέρος της Βαθμίδας 3 (υπολογιστικά δημιουργημένων βάσεων) των μεταβολικών γονιδιωματικών βάσεων της συλλογής BioCyc, πραγματοποιήθηκε στην τρέχουσα διατριβή. Ο οργανισμός Methanocaldococcus jannaschii ήταν ο πρώτος αρχαίος και τρίτος σε σειρά οργανισμός που αναλύθηκε πλήρως η γονιδιωματική του ακολουθία, επιβεβαιώνοντας ότι τα αρχαία αποτελούν ξεχωριστή μορφή ζωής από τα βακτήρια και τα ευκαρυωτικά. Η διαδικασία επιμέλειας έδειξε ότι η υπολογιστική πρόβλεψη των λειτουργιών συγκεκριμένων γονιδίων ήταν εσφαλμένη και έπρεπε να αλλάξει. Η ανακάλυψη σχεδόν του ενός τρίτου των τιμών EC των γονιδίων είναι η πιο σημαντικό εύρημα, καθώς οδηγεί σε μια ολοκληρωμένη γνώση της λειτουργίας και του μηχανισμού του γονιδιώματος. Ωστόσο, δεδομένου ότι ορισμένα γονίδια ταξινομούνται ως υποτιθέμενες πρωτεΐνες, η λειτουργία τους παραμένει άγνωστη και μπορεί να αποκαλυφθεί με μελλοντική έρευνα. Επιπλέον, αναπτύσσεται ένα εργαλείο για να βοηθήσει με την τρέχουσα εργασία επιμέλειας, το οποίο δημιουργεί ένα pathologic αρχείο που αντιπροσωπεύει το αποτέλεσμα της επιμέλειας. Αυτό το εργαλείο θα μπορούσε γενικά να χρησιμοποιηθεί για διαδικασίες επιμέλειας και έτσι θα μπορούσε να απλοποιήσει το έργο του κάθε επιμελητή. Το pathologic αρχείο περιέχει πληροφορίες για όλα τα γονίδια του οργανισμού, καταδεικνύοντας τη σημασία και υποχρεωτική δημιουργία του για περαιτέρω έρευνα γονιδιώματος, δηλαδή την ανάπτυξη του μεταβολικού χάρτη.