Μέθοδοι πρόβλεψης της δευτεροταγούς δομής του RNA - μια επισκόπηση με έμφαση σε γραμματικές προσεγγίσεις

Μεταπτυχιακή Εργασία 20888
Πρωτότυπος Τίτλος:
Μέθοδοι πρόβλεψης της δευτεροταγούς δομής του RNA - μια επισκόπηση με έμφαση σε γραμματικές προσεγγίσεις
Συγγραφέας:
Λιάγκου, Βασιλική, Σταμούλης
Επιβλέπων καθηγητής:
Αλέξανδρος Δημόπουλος
Περίληψη:
Το RNA ανήκει στα νουκλεινικά οξέα που είναι μία από τις τέσσερις κύριες τάξεις βιομορίων που είναι απαραίτητα για κάθε μορφή ζωής. Η δομή του, και πιο συγκεκριμένα η δευτεροταγής δομή του, καθορίζει και τη βιολογική του δράση. Η δομή του RNA μπορεί να προσδιοριστεί πειραματικά. Ωστόσο, οι πειραματικές μέθοδοι είναι δαπανηρές και χρονοβόρες και ως εκ τούτου η πρόβλεψη της δομής με υπολογιστικά εργαλεία είναι αναγκαία. Η επιστήμη των υπολογιστών μπορεί και έχει συμβάλλει σημαντικά στην πρόγνωση της δευτεροταγούς δομής με την ανάπτυξη αλγορίθμων που μοντελοποιούν την αναδίπλωση του RNA.
Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να παρουσιάσει το πρόβλημα της πρόγνωσης της δευτεροταγούς δομής του RNA και των διαφορετικών υλοποιήσεων που έχουν προταθεί για την λύση αυτού του προβλήματος με βάση τις γραμματικές προσεγγίσεις. Για το λόγο αυτό, μελετήθηκαν περίπου σαράντα αναφορές που προσεγγίζουν το πρόβλημα της πρόγνωσης της δευτεροταγούς δομής.

Οι αλγόριθμοι που θα μας απασχολήσουν στο πλαίσιο αυτής της εργασίας βασίζονται σε γραμματικές και πιο συγκεκριμένα σε στοχαστικές γραμματικές χωρίς συμφραζόμενα (SCFG). Ξεκινώντας από τη δεκαετία του '90, ο Sakakibara (1994) και οι Eddy και Durbin (1994) χρησιμοποίησαν τις SCFG γραμματικές για ανάλυση και πρόβλεψη της δομής του RNA. Ακολούθησε ένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών προσεγγίσεων για την επίλυση αυτού του προβλήματος. Η αύξηση των υπολογιστικών απαιτήσεων σε χώρο και μνήμη καθώς και η ταυτόχρονη ανάπτυξη των πολυπύρηνων (multi core) επεξεργαστών και παράλληλων αρχιτεκτονικών οδήγησε σε παράλληλες υλοποιήσεις αυτών των αλγορίθμων σε επίπεδο λογισμικού και υλικού. Η παρούσα εργασία πραγματοποιεί μια ανασκόπηση των διαφορετικών υλοποιήσεων που έχουν προταθεί μέχρι σήμερα. Παρ’ όλα αυτά, το πρόβλημα της ακριβούς και γρήγορης πρόγνωσης της δευτεροταγούς δομής του RNA παραμένει ενεργό και αποτελεί μια υπολογιστική πρόκληση για τους ερευνητές.
Ημερομηνία κατάθεσης:
2018-10-02
Γλώσσες Τεκμηρίου:
Ελληνικά
Θεματικές Κατηγορίες:
Ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Επιστήμη των υπολογιστών
Λοιπά Θέματα:
Βιοτεχνολογία
Λέξεις-κλειδιά:
πρόβλεψη, δευτεροταγής δομή, στοχαστικές γραμματικές χωρίς συμφραζόμενα, ριβοζονουκλεϊκό οξύ
Περιγραφή:
114 σ.:εικ.,πίν.
Άδεια χρήσης:
19429 Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Όχι Παράγωγα Έργα 4.0

VasilikiLiagkou.pdf

2 MB