Proteinlerin yapısal özelliklerinin ve dinamik davranışlarının veri madenciliği, bilgisayar grafikleri, web teknolojileri kullanılarak analiz edilmesini ve görselleştirilmesini sağlayacak platform bağımsız web-uygulaması geliştirilmesi
Developing platform independent web-application is to analyse and visualize protein's structural qualities and dynamic behaviours by using data mining, computer graphics and web technologies
Yazar: ŞEYMA YAMAN
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN KAYA ; PROF. DR. AHMET ARSLAN
Gaziantep Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyoenformatik ve Bilişimsel Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Bilgisayar grafikleri = Computer graphics ; Görselleştirme = Visualization ; Makromoleküler yapı = Macromoleculer structure ; Moleküller = Molecules ; Proteinler = Proteins ; Veri madenciliği = Data mining ; Web tabanlı uygulamalar = Web based applications ; Üç boyutlu modelleme = Three dimensional modelling ; Üç boyutlu modeller = Three dimensional models

Özet:
Biyomoleküllerin dizi-yapı-fonksiyon ilişkisinin anlaşılması; birçok hastalığın moleküler seviyede teşhis ve tedavi edilebilmesi bakımından önemli rol oynamaktadır. Bu nedenle, fonksiyonel olarak aktif ve/veya kararlı protein yapılarının (konformasyonlarının) 3-boyutlu olarak görselleştirilmesini sağlayacak bilgisayar yazılımlarının geliştirilmesi büyük bir ihtiyaçtır. Bu çalışmada, proteinlerin yapısal özelliklerinin bilgisayar grafikleri yardımıyla görsel olarak  incelenebilmesi için yeni bir web uygulaması geliştirilmesi amaçlanmıştır. Halen geliştirilmeye çalışılan web uygulaması; platform bağımsız olup, tüm modern web tarayıcıları, bilgisayarlar ve mobil cihazlarla uyumlu olacaktır. Bu amaçla, OpenGL grafik kütüphanesinin bir arabirimi olan WebGL ve dinamik bir programlama dili olan JavaScript kullanılmıştır. JavaScript'in kullanımını hızlandırmak ve kolaylaştırmak amacıyla jQuery  ve THREE.js kütüphanelerinden yararlanılmıştır. Web uygulamamızın mevcut versiyonu proteinlerin 3-boyutlu yapısını görselleştirebilmekte ve ihtiva ettikleri amino asitlerin fiziko-kimyasal özellikleri hakkında bilgi sunabilmektedir. Bu web uygulaması tamamlandığında; sağlık ve biyolojik bilimler alanında moleküler seviyede gerçekleştirilen araştırmalarda yapısal ve fonksiyonel analizlerin daha kolay ve daha anlaşılır yapılmasına yardımcı olabilecektir.

Abstract:
Understanding the relationship between sequence-structure-function of biomolecules plays a major role in diagnosing and treating many diseases at the molecular level. For this reason, there is a huge demand for developing computer softwares, which provides three-dimensional visualization of functionally active and/or stable protein structures. In this study, it was aimed to develop a new web application with the help of computer graphics for visually examining the structural properties of proteins. The web application, which is still under development, is a platform independent application and, therefore, will be compatible with all modern web browsers, computers, and mobile devices. For this purpose, WebGL, an interface of the OpenGL graphics library, and a dynamic programming language, JavaScript, are used.  The jQuery and THREE.js libraries have also been benefited to speed up and simplify the use of JavaScript. The current version of our web application is capable of visualizing three-dimensional structure of proteins and provides the information about the physicochemical properties of the amino acids in that protein. When this web application is completed; it may help to make structural and functional analyses much easier and more understandable in researches conducted at the molecular level in the field of health and biological sciences.