Ağyapı çıkarımı tekniklerinin metabolom verilerine uygulanarak hücrenin biyolojik amacının incelenmesi
Investigation of the biological objective of the cell by applying network inference techniques to metabolome data
- Tez No: 313018
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN SADIKOĞLU, YRD. DOÇ. DR. TUNAHAN ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Escherichia coli, Optimizasyon, Saccharomyces cerevisiae, İstatistik, Escherichia coli, Optimization, Saccharomyces cerevisiae, Statistics
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yapılan çalışmada amaç, yukarıdan aşağı hesaplamalı sistem biyolojisi yöntemleri kullanılarak metabolik ağyapıya şekil veren biyolojik amacın belirlenmesidir. Bu amaç için, Escherichia coli ve Saccharomyces cerevisiae olmak üzere iki farklı mikroorganizma kullanıldı. Farklı biyolojik değişkenlikler için literatürden bu iki mikroorganizmaya ait dinamik modeller kullanılarak in silico deneysel veriler üretildi. In silico üretilen deneysel verilere yönlü ve yönsüz ağyapı çıkarımı için üç farklı yaklaşım uygulandı: istatistik-bazlı, optimizasyon-bazlı ve nedensellik bazlı. Gerçekleştirilen çalışmalarda, biyolojik amaç olarak minimum enzim üretimi (biyolojik ağyapıların seyrek aralıklı yapıda olması) incelenmiş ve çalışmalar bu doğrultuda gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmaların bir sonucu olarak, Graphical Gaussian Model'in (GGM) yönsüz metabolik ağyapı çıkarımında en başarılı yöntem olduğu bulunmuştur. Seyrek aralıklı bir ağyapı üreten GGM metodu hücrenin bir amacının da minimum enzim üretimi olduğunu kanıtlamıştır. Yönlü ağyapı çıkarımı için iyi sonuçlar elde edilmemiştir. Ancak, ortaya çıkan problemlere odaklanılmış ve bu problemlerin üstesinden gelmek amacıyla yeni bir yöntem önerilmiştir. Genetik algoritma tabanlı önerilen yöntem ile diğer yöntemlere göre daha iyi sonuçlar elde edilmesine rağmen genel olarak yönlü ağyapı çıkarımı için iyi sonuçlar elde edilemedi. Bu tez çalışması metabolik ağyapı çıkarımının kapsamlı bir analizini temsil etmektedir. Metabolom verilerine dayalı ağyapı çıkarımında yönsüz yöntemlerin daha başarılı olduğu, bu çalışma sayesinde gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is the determination of biological objectives of the cell which gives shape to metabolic networks by using `top-down? computational systems biology methods. For this purpose, two different microorganisms including Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae were used. In silico experimental data were generated for different biological variability by simulating dynamic models from literature belonging to these two microorganisms. Three different approaches were employed to infer directed and undirected metabolic networks from data: statistics-based, optimization-based, and causality-based. The tendency of cell metabolism for minimal enzyme production as a biological objective was investigated in detail. As a result, Graphical Gaussian Model (GGM), a statistics-based network inference method, was found to be the most successful method for undirected metabolic network inference. GGM method generated a sparse network, which indicated that minimum enzyme production is a biological objective of cells. Results obtained for directed network inference were not promising. However, focusing on the reasons behind, a new method was proposed in order to improve directed network inference methods. The proposed method based on genetic algorithm gave better results than other methods. This thesis study presents a comprehensive analysis of metabolic network inference. It was shown through this thesis work that best methods for network inference based on metabolome data are undirected methods.
Benzer Tezler
- Tarihsel gelişimi bakımından TRT'nin yönetim şekli ve hukuk düzeni
Başlık çevirisi yok
KAMİL ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Radyo-Televizyonİstanbul ÜniversitesiRadyo Televizyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL CİHAN
- Tekne konstrüksiyonunda kullanılabilecek ferrosement yapının mekanik davranışı ve en uygun malzeme bileşenlerinin belirlenmesi
Die Bestimmung der optimalen materialzusammensetzung und das mechanische verhalten des fur den bootsbau geeigneten ferrocements
HALUK KAYA
- Construction scheduling with limited resource allocation
Başlık çevirisi yok
UMUT TÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MUSTAFA PULTAR
- Kazıklı koyu balık üretim tesislerinde dağılım gösteren fouling organizmalar
Başlık çevirisi yok
KENAN BİLGİN