DNA dizilerinin de Bruijn grafları ile incelenmesi
Analysis of DNA sequences with de Bruijn graphs
Yazar: İRFAN KILIÇ
Danışman: PROF. DR. ALİ KARCI
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Biyoistatistik = Biostatistics ; Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Son yıllarda bilgisayar bilimlerindeki hızlı gelişmelere paralel olarak genetik
mühendisliğinin önemi artmıştır. Bu gelişmeler biyoinformatik ve biyoistatistik disiplinlerinin
ortaya çıkmasına ve ilerlemesine vesile olmuştur. Günümüzde özellikle "İnsan Genom
Projesi" ile biyolojik verilerin daha hızlı ve daha güvenilir yöntemlerle incelenmesi hayati bir
konu haline gelmiştir. Bu amaçla, bilgisayar bilimlerinin temel konularından graflar ve graf
algoritmaları daha sık kullanılmaya başlanmıştır. Son yıllarda genetik verilerin hizalanması,
dizilenmesi, sadeleştirilmesi ve analiz edilmesinde graf tabanlı yaklaşımlar çok sık
kullanılmaya başlanmıştır.
Bu tez çalışmasında, biyolojik veri olarak DNA dizileri, DNA dizileme ve DNA dizi
sadeleştirmede kullanılan De Bruijn grafları incelenmiş ve DNA verileri üzerinden De Bruijn
graflarını modelleyen bir yazılım aracı geliştirilmiştir. Bu çalışmanın esasını oluşturan De
Bruijn grafları basit DNA dizileri kullanılarak çeşitli örneklerle detaylı olarak incelenmiştir.
Örnek DNA kısa-okuma verileri ile referans genom elde etmek için De Bruijn graflarını
modelleyerek geliştirilen bir yazılım aracı ile uygulamalar sunularak sonuçlar
değerlendirilmiştir.
Sonuç olarak bu tez çalışmasında geliştirilen yazılım ile De Bruijn graflarının DNA
dizileme, DNA sadeleştirilmesi işlemlerinde önceki yöntemlere göre daha hızlı ve güvenilir
sonuçlar verdiği gösterilmiştir.

Abstract:
Parallel to the rapid advances in computer science in recent years has increased the
importance of genetic engineering. These advances have led to the emergence and
improvement of bioinformatics and biostatistics disciplines. Nowadays especially the "Human
Genome Project" with faster and more reliable method of investigation biological data has
become is a crucial topic. For this purpose, the main theme of graphs and graph algorithms in
computer science began to be used more often. In recent years, graph-based approaches,
alignment of genetic data, sequencing, simplification and analysis have been used very often.
In this thesis, especially De Bruijn graphs used in the simplification of genetic data and
analysis were described in detail.
In this thesis, De Bruijn graphs which are used in biological data such as DNA
sequences, DNA sequencing and DNA simplication were investigated and the implemantion
of De Bruijn graphs on DNA data was handled. The De Bruijn graphs, basic-building blocks
of this study were investigated by using DNA sequences. In order to obtain reference genome
with short-reads data by using De Bruijn graphs a software was implemented.
In conclusion, in this thesis DNA sequences were analyzed by using De Bruijn graphs
and graph algorithms. De Bruijn graphs of the developed software, DNA sequencing, DNA
simplification of the process has been shown to provide faster and more reliable results than
the previous methods.