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Contributions to physicochemical approaches in bioinformatics
Lukas Michael Bartonek
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Chemie)
Betreuer*in
Bojan Zagrovic
DOI
10.25365/thesis.7
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30921.17514.280352-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Physikalische und chemische Eigenschaften von Biopolymeren, wie Proteine oder Nukleinsäuren, werden bei computergestützten Analysen von großen Datensätzen meist nicht in Betracht gezogen. Da moderne Methoden, die physikochemische Eigenschaften berechnen können, einen sehr hohen Rechenaufwand benötigen, werden diese Methoden üblicherweise nur auf eine geringe Anzahl an Systemen angewandt. Analysen von großen Datensätzen werden meist auf der Primärstruktur - der biologischen Sequenz an Monomeren - durchgeführt. Durch eine Erweiterung dieser Methode um experimentell bestimmte Gewichte, die eine messbare Eigenschaft repräsentieren, kann eine Verbindung zwischen der Sequenzinformation und den Eigenschaften des Polymers hergestellt werden. Dies führt zu sehr schnellen, parallelisierbaren Arbeitsabläufen mit einem breiten Spektrum an Anwendungen, die einen Einblick in bereits auf Sequenzebene verfügbare Informationen ermöglichen. Diese Arbeit erforscht verschiedene Aspekte dieser Idee, zunächst wird der mathematische Raum in dem sich die experimentelle Gewichte befinden analysiert, eine einfach zu verwendende Webanwendung vorgestellt, die es jedem erlaubt solche Analysen durchzuführen und letztendlich wird ein völlig neues Ergebnis präsentiert, das durch Anwendung dieser Methode auf Sequenzen mit Frameshift-Fehlern erzielt wurde.
Abstract
(Englisch)
Most computational methods for treating physicochemical properties of biopolymers, such as proteins and nucleic acids, are computationally expensive and are usually applied to a limited number of systems only. Most high-throughput analyses of large datasets are, therefore, performed at the primary structure level only and use highly symbolic, lexical representation of individual monomers. By merging the concept of bioinformatic sequence analysis with weights describing measurable physicochemical properties of individual monomers, a connection between sequence information and general polymeric properties can be established. This results in fast, parallelizable workflows with a wide range of applications, which can provide deeper insight into the information present at the sequence level. This work explores different aspects of this idea, including an analysis of the space the monomer weights reside in, development of an easy-to-use web application for the analysis of physicochemical sequence profiles and a novel result, obtained by using this method, concerning the impact of frameshifts on protein sequence properties.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Bioinformatics simulation frameshift physicochemical properties
Schlagwörter
(Deutsch)
Bioinformatik Simulation Frameshift physikochemische Eigenschaften
Autor*innen
Lukas Michael Bartonek
Haupttitel (Englisch)
Contributions to physicochemical approaches in bioinformatics
Paralleltitel (Deutsch)
Beiträge zu physikochemischen Ansätzen in der Bioinformatik
Publikationsjahr
2019
Umfangsangabe
x, 125 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Gian Tartaglia ,
Jiri Vondrasek
AC Nummer
AC15571879
Utheses ID
53774
Studienkennzahl
UA | 796 | 605 | 419 |