10167

10167

ارائه¬ي روشي براي بهبود كشف موتيف بارويكرد گراف¬كاويو كاربردهاي آن در شبكه¬هاي برهم¬كنش پروتئين- پروتئين

درجه كارشناسي ارشد

كامپيوتر گرايش هوش مصنوعي و رباتيك

تير1391

تير1391

دكتر بهروز مينايي

چكيده پروتئين¬ها، پليمرهايي از اسيد آمينه هستند كه وظايف مهمي در سلول دارند.شناسايي عملكرد پروتئين¬ها در درك مكانيزم پيچيده¬ي سلول حايز اهميت است.مي¬توان يك شبكه¬ي برهم¬كنش پروتئين- پروتئين را به¬كمك تئوري گراف مدل¬سازي نمود وبراي تحليل ساختاري شبكه از روش¬هاي گراف¬كاوي استفاده كرد. در يك PIN،پروتئين¬ها را با رئوس و تعامل فيزيكي بين پروتئين¬ها را با يال¬ها نمايش مي¬دهند. يكي از ويژگي¬هاي هر شبكه، موتيف¬هاي آن شبكه است. فراواني موتيف¬ها در يك شبكه¬ي واقعي نسبت به يك شبكه¬¬ي تصادفي، بيشتر است. از موتيف¬ها، با عنوان اجزاي ساده¬ و بنيادي شبكه¬ها تعبير مي¬شود. تشخيص موتيف¬ها در شبكه¬هاي مختلف، كاربردهاي متنوعي دارد. شواهد علمي وجود دارد كه شبكه¬هاي مشابه، موتيف¬هاي مشابه دارند. لذا تشخيص موتيف¬هاي شبكه سرنخي است براي درك فرايند تكامل شبكه.در اين پژوهش، پس از معرفي روش¬هاي فعلي تشخيص موتيف، روشي بهبود يافته براي PIN پيشنهاد مي¬شود. يكي از نكات مهم در تحليل ساختار شبكه، تعيين مركزيت شبكه است. تشخيص عناصر كليديPIN، در درك عملكرد سلول و شناخت نقاط آسيب¬پذير آن مهم است. براي استخراج عناصر كليدي شبكه¬ها، راه¬كارهاي مختلفي عرضه¬شده است، ولي غالب اين روش¬ها، برگرفته از معيارهاي تعريف شده در شبكه¬هاي اجتماعي هستند. در اين پژوهش، روشي نوين مبتني بر تشخيص موتيف، مطابق با ويژگي¬هايPIN، براي رتبه¬بنديپروتئين¬ها پيشنهاد شده است. دقت روش پيشنهادي رتبه¬بنديروي 5% از كليدي¬ترين پروتئين¬هاي مخمر S.cerevisiae، 91.4% بود. نتايج حاصله نشان مي¬دهد كه تشخيص مركزيت در شبكه¬هاي زيستي، صرفا بر اساس معيارهاي توپولوژيكي شبكه، كارا نيست و بايستي از اطلاعات عملكردي اعضاي شبكه به عنوان اطلاعات تكميلي استفاده نمود. تشخيص ناهنجاري نيز يكي از زيرشاخه¬هاي مهم استخراج دانش است. دريكPIN تشخيص تعاملات ناهنجار، براي تضمين صحت اطلاعاتالزامي است. در بخش نهايي پايان¬نامه، روشي مبنيبر تشخيص موتيفبراي تشخيص يال¬هايناهنجاردر PIN ارائه¬شده است.دقت روش پيشنهادي نسبت به روش فعلي، حداقل30% بهبود داشت. واژ¬ه¬هاي كليدي: موتيف، رتبه¬بندي، ناهنجاري، تعامل، شبكه¬ي برهم¬كنش پروتئين- پروتئين.