Mutasyon için hermitsel olmayan kuantum fiziği temelli yeni bir çerçeve
A new framework for mutation based on non-hermitian quantum physics
- Tez No: 1009968
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SARISAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyofizik, DNA, Kuantum mekaniği, RNA, Biophysics, DNA, Quantum mechanics, RNA
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Biyolojik dizgelerin karmaşık ve açık yapıları, çevreleriyle sürekli etkileşim halinde olmalarını gerektirir. Bu nedenle, enerji ve madde alışverişi gibi süreçler, hermitsel fiziğin bilinegelen kapalı dizge varsayımlarıyla tam olarak açıklanamaz. Hermitsel olmayan fizik, bu tür açık ve denge dışı yapıların devinimlerini daha iyi anlamamıza olanak tanır. Kalıtsal degişimler gibi biyolojik olaylar, bu açık yapı yaklaşımıyla daha derinlemesine ncelenebilir. Bu çalışmada, DNA ve RNA'daki mutasyon sonuçlu değişimleri incelemek için hermitsel olmayan fizik yaklaşımını kullanan özgün bir yapılandırma sunulmaktadır. Yapılandırmanın tutarlılığı, doğuştan gelen kas güçsüzlüğü ve Huntington hastalığı üzerine yayımlanmış bilimsel makalelerdeki gerçek verilerle sınanmıştır. Sınamalar, yapılandırmanın mutasyon değişimlerini doğru bir şekilde yansıtabildiğini ve tutarlı sonuçlar üretebildigini göstermektedir. Özellikle, tedirgeme gücüne bağlı olarak tekil değerlerin kararlılığında gözlemlenen değişimler, hermitsel olmayan dizgelerin karmaşık davranışını ve mutasyonların kalıcılığını açıklayan bulgular sunmuştur. ˘ Çalışma, hermitsel olmayan fiziğe dayanan bir kuantum mekanik yaklaşımın, bu süreçleri temel nükleotitler kullanarak dogru bir şekilde tanımlayabileceğini göstererek, mutasyon işletkilerinin* (mechanism) Hilbert uzayındaki durumlar olarak yazılabileceği ve bu durumlar üzerinde işlemlerin tanımlanabileceği bir çerçeve sunar. Çalışma, kalıtsal veya kanser gibi edinilmiş hastalıkların moleküler temelini anlamaya yönelik bir adımdır. İnceleme ve araştırma için yeni bir araç sağlamakta; biyoloji, kalıtım mühendisliği, biyoteknoloji, bilişim, matematik, fizik gibi farklı bilim alanları arasında işbirliği için ortak bir dil oluşturmaktadır. Yapılandırma, özellikle DNA ve RNA'daki belirli değişimlerin etkilerini öngörmek ve bu değişimleri deneysel, yapay ortamda inceleyip yönetebilmek için kullanılabilecek şekilde genişletilebilir. Çalışma, hermitsel olmayan fiziğe dayanan bir kuantum mekaniksel yaklaşımın, bu süreçleri Hilbert uzayında durumlar olarak tanımlanabildiği ve bu durumlar üzerinde işlemlerin yapılabildiği sağlam bir çerçeve sunarak, biyolojik dizgelerin karmaşıklığını anlama ve canlıların sağlığına yönelik yenilikçi çözümlerin geliştirilmesine katkıda bulunma ümidi taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
Biological systems are complex and open structures that require constant interaction with their environment. Consequently, processes like energy and matter exchange cannot be fully explained by the closed-system assumptions of traditional Hermitian physics. Non-Hermitian physics allows us to better comprehend the dynamics of such open and non-equilibrium structures. Biological events, such as hereditary and acquired mutations, can be investigated in depth through this open-system approach. A novel formalism employing the Non-Hermitian physics approach is presented to investigate mutational changes in DNA and RNA. The formalism's consistency has been validated using real-world data from published scientific articles, such as data concerning congenital myopathy and Huntington's disease. These tests demonstrate that the formalism can accurately reflect mutational changes and yield consistent results. Specifically, the observed changes in the stability of singular values depending on perturbation strength offer physical findings that explain the complex behavior of Non-Hermitian systems and the persistence of mutations. The work presents a robust framework that allows mutation mechanisms to be written as states in a Hilbert space, and defines operations on these states. This is achieved by demonstrating that a quantum mechanical approach based on non-hermitian physics can accurately describe these processes using fundamental nucleotides. The work is a step toward understanding the molecular basis of hereditary or acquired genetic diseases, such as cancer. By providing a new tool for investigation and research, it creates a common language for collaboration across various scientific fields, including biology, genetic engineering, biotechnology, informatics, mathematics, and physics. The formalism can be used to predict the effects of specific changes in DNA and RNA, and to analyze and control these changes in experimental, artificial environments. The study hopes to contribute to understanding the complexity of biological systems and to the development of innovative solutions for the health of living beings, by providing a robust framework where a non-hermitian physics-based quantum mechanical approach can define these processes as states in Hilbert space, and operations can be performed on these states.
Benzer Tezler
- Mutasyon bazlı yazılım testlerinin iyileştirilmesi için bir yaklaşım
An approach for improving mutation based software testing
MOHAMED ABDILLAHI WARSAME
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnkara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER ÖZGÜR TANRIÖVER
- Kanserde p53 mutasyon analizi için immünolojik tanı yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of immunological diagnostic procedures for detecion of p53 mutation in all human canser
ESMA YOLCU
- Mor havuçta mutasyon ıslahı için uygun ışın dozunun belirlenmesi ve oluşabilecek varyasyonların tespit edilmesi
Determination of the effective radiation dose for mutation breeding in purple carrot and possible variations formed
GÜLİSTAN YARAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHTAP YILDIZ
- Derin sinir ağları için mutasyon tabanlı test kütüphanesi geliştirilmesi
Development of mutation based test library for deep neural networks
GÖKHAN ÇETİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR YAYAN
PROF. DR. AHMET YAZICI
- Meme kanserinde BRCA2 mutasyon analizi ve bunun tedavisi için bilgisayar destekli bir ilaç tasarımı
An analysis software for breast cancer BRCA2 mutation a computer aided drug designing for treatment of breast cancer BRCA2
BRWA ABDULRAHMAN ABUBAKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYüzüncü Yıl ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RIDVAN SARAÇOĞLU