Σύστημα ανάλυσης βιολογικών αλληλουχιών
Creators: name: Μπελόγια, Αικατερίνη Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2008
Subjects: Μηχανική μάθηση
Ανακάλυψη γνώσης
Μοριακή βιολογία
Βιολογικές αλληλουχίες
Πρωτεΐνες
Σημείο έναρξης μετάφρασης
Machine learning
Knowledge discovery
Molecular biology
Biological sequences
Proteins
Translation initation site

description: Το επιστημονικό πεδίο της Μηχανικής Μάθησης ενίσχυσε τους βιολόγους καθώς καιτους ερευνητές άλλων επιστημονικών περιοχών με ένα ισχυρό σύνολο εργαλείων, πουεπιτρέπουν την ανάλυση διάφορων τύπων δεδομένων για τη γρήγορη εξαγωγή ακριβούς και αξιόπιστης γνώσης.Ένα από τα σημαντικότερα ζητήματα που απασχολούν τους ερευνητές της Μοριακής Βιολογίας είναι η πρόβλεψη του σημείου έναρξης μετάφρασης μιας βιολογικής ακολουθίας.Στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκε μία διαδικτυακή εφαρμογή με γραφικό περιβάλλον διασύνδεσης, που παρέχει τη δυνατότητα πρόβλεψης συγκεκριμένων λειτουρ-γικών περιοχών σε βιολογικές αλληλουχίες που εισάγει ο χρήστης. Πιο συγκεκριμένα,το σύστημα υπολογίζει την ακολουθία κωδικοποίησης (CoDing Sequence) μίας DNAαλληλουχίας, δηλαδή την περιοχή των νουκλεοτιδίων που αντιστοιχεί στην ακολουθίατων αμινοξέων στην παραγόμενη πρωτεΐνη, προβλέποντας το σημείο έναρξης της ακο-λουθίας (CDS_Start), το σημείο λήξης (CDS_End) και τα σφάλματα (Frame-shifterrors). Το σύστημα που υλοποιήθηκε στηρίχθηκε στη μεθοδολογία πρόβλεψης τουσημείου έναρξης μετάφρασης MANTIS, η οποία προτάθηκε από τους Τζανή Γέωργιο,Μπερμπερίδη Χρήστο και Βλαχάβα Ιωάννη. Η συγκεκριμένη μεθοδολογία καλύπτειολόκληρη τη διαδικασία Ανακάλυψης Γνώσης, από την προεπεξεργασία των δεδομέ-νων μέχρι τη συνένωση των συστατικών λήψης απόφασης για την τελική πρόβλεψη.Στην διαδικτυακή αυτή εφαρμογή ο χρήστης έχει τη δυνατότητα είτε να εισάγει κά-ποιες βιολογικές ακολουθίες σε FASTA μορφή είτε να επιλέξει από το σκληρό του δίσκο ένα αρχείο που περιέχει τέτοιες ακολουθίες. Στη συνέχεια, επιλέγοντας κάποιο βιολογικό είδος μπορεί να δει τις προβλέψεις του συστήματος, που παρουσιάζονται οργανωμένες σε έναν πίνακα
description: The scientific field of Machine Learning reinforced biologists as well as researchers ofother scientific fields with a powerful set of tools, which allows the analysis of variousdata types for quick extraction of exact and reliable knowledge.One of the most important issues that the researchers of Molecular Biology have focusedon is the prediction of the translation initiation site of a biological sequence.In the present diploma thesis a web-based application with a graphical user interfacewas developed. The specific application enables the prediction of specific functionalareas in biological sequences that are provided by the user as input. More specifically,the system calculates the Coding Sequence of a DNA sequence, that is the region of nucleoticidesthat corresponds to the sequence of amino acids in the protein that is produced,and thus predicts the CDS_Start, the CDS_End and the Frame-shift errors. Thesystem that was developed was based on the Mantis prediction methodology, which wasproposed by Mr. George Tzanis, Mr. Christos Berberidis and Mr. Ioannis Vlahavas. Thespecific methodology covers the entire Knowledge Discovery process, from data preprocessingto the fusion of the decision components into the final prediction.In this web-based application the user has the ability either to input some biologicalsequences in Fasta format, or to upload a file that includes such sequences. Then, bychoosing one of the available biological species they have the ability to observe the predictionsof the system that are presented organized in a table.