Geri Dön

Performance and accuracy analysis of iMatch: A structural alignment tool prototype for protein binding site – surface alignment

Protein bağlanma bölgesi ve protein yüzeyi yapısal hizalanması aracı prototipi iMatch'in performans ve doğruluk analizi

  1. Tez No: 397240
  2. Yazar: DENİZ DEMİRCİOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ATTİLA GÜRSOY, PROF. DR. ZEHRA ÖZLEM KESKİN ÖZKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 118

Özet

Protein yapısal hizalanması iki protein molekülü arasındaki mesafeyi en aza indirecek olan ideal dönüşüm matrisinin bulunması işlemidir. Proteinlerin 3 boyutlu yapılarının en önemli karakteristik özelliklerinden biri olması ve Protein Veri Bankası'na (PDB) eklenen yeni yapı sayısının üstel olarak artması nedeniyle proteinlerin yapısal hizalanması konusu oldukça kapsamlı olarak çalışılmaktadır. Yapısal hizalama işlemi proteinlerin evrensel bilgilerinin elde edilmesine, proteinlerin görevlerinin belirlenmesine, homolog proteinlerin tanımlanmasına ve proteinlerin yapısal olarak sınıflandırılmasına olanak sağlamaktadır. Bu tez kapsamında, iMatch adı verilen yeni bir yapısal hizalama yöntemi öne sürülmektedir. iMatch, MultiProt yazılımının ikili hizalama bileşeni temel alınarak ve bağlanma bölgesi – protein yüzeyi hizalaması probleminin yapısal bileşeni olacağı göz önüne alınarak tasarlanmıştır. iMatch bir nesne tanıma yöntemi olan geometrik karım tekniğini kullanarak proteinlerin bölgesel benzerliklerini tespit eder. Bu bölgesel eşleşmeler daha sonrasında dönüşüm matrislerinin benzerliklerine göre gruplandırılır ve uzatılarak küresel eşlenme elde edilir. Eşlenme sürecinde kullanılan bulgusal teknikleri ve iMatch'in çalışma mekanizması detaylı bir şekilde açıklanmıştır. iMatch parametrik yapısından dolayı kolaylıkla özelleştirilebilir bir yapıya sahiptir. Bu esneklik iMatch'in yapılması gereken görev türüne göre ayarlanabilmesine olanak sağlamaktadır. Ayrıca, bu parametrik yapı iMatch'e bağlanma bölgesi – protein yüzeyi hizalanmasına uyum sağlaması becerisini kazandırır. Varsayılan ideal parametreler iki adımlı bir optimizasyon süreci sonucunda belirlenmiştir ve bağlanma bölgesi – protein yüzeyi hizalanması alanında gelecekte yapılabilecek çalışmalar için her bir parametrenin hizalama doğruluğu ve süratine olan etkisi detaylı olarak incelenmiştir. iMatch'in genel performansı üç farklı tanınmış veri setinde ve yapısal hizalama alanında rüştünü ispat etmiş günümüzde kullanılan yöntemlere karşı değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Protein structure alignment is the task of finding an optimal transformation between two protein structures that minimizes the distances between two molecules. Since 3D protein structure is one of the most important characteristics of proteins and the number of deposited structures in the Protein Data Bank (PDB) is exponentially increasing, the structural alignment of proteins has been studied extensively. The structural alignment of proteins can provide evolutionary information, allow prediction of function, identify homologs and provide a classification mechanism. In this thesis, a new structural alignment method called iMatch has been proposed. iMatch is based on the pairwise structural alignment component of MultiProt and is designed as the structural alignment component for alignment of binding sites onto protein surfaces. iMatch uses the object recognition method geometric hashing to identify the similar local regions on the proteins. These local regions are then clustered according to their transformation similarities and extended further to obtain a final global alignment. The heuristics used throughout the alignment process and the working mechanism of iMatch has been explained in detail. iMatch is a highly customizable alignment method due to its parametric nature. This flexibility allows the configuration of iMatch according to the task in hand for better accuracy. Furthermore, this parametric nature grants iMatch the ability to be adjusted for the binding site – surface alignment. The default optimal parameters have been identified by a two-step optimization process and each parameter's effect to the alignment speed and accuracy has been inspected thoroughly for future studies on binding site – surface alignment. The overall performance of iMatch has been evaluated on three different well-known datasets against state-of-the-art structural alignment methods existing today.

Benzer Tezler

  1. Taşkın modellemede LiDAR verisi ile performans analizleri

    Performance analyses with with LiDAR data in flood modelling

    HAKAN ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLAL GONCA COŞKUN

  2. Farklı sayısal yüzey modellerinin doğruluk değerlendirmesi

    Accuracy assessment of different digital surface models

    BARIŞ BEŞOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR ALGANCI

  3. Mobil haritalama yönteminin yapay zeka teknolojileri ile birlikte ulaşım envanter ve varlık yönetim sistemlerinde kullanılabilirliği ve doğruluk analizi

    Usability and accuracy analysis of mobile mapping method in transportation inventory and asset management systems with artificial intelligence technologies

    HÜSEYİN KURŞUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. REHA METİN ALKAN

  4. Orta-Kuzey Anadolu bölgesinde maden yatakları ve jeotermal araştırmalar için kullanılan uzaktan algılama yöntemlerinin istatistiksel doğruluk analizi

    Statistical accuracy analysis of remote sensing methods used for mineral deposits and geothermal research in Middle-North Anatolian region

    ÖYKÜ ALKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLAL GONCA COŞKUN

  5. Biyomekanik analiz tabanlı insan hareketi tanıma algoritmalarının geliştirilmesi

    Development of biomechanical analysis-based human motion recognition algorithms

    BETÜL AY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET KARAKÖSE