Predição da flexibilidade de aminoácidos utilizando neuroevolução de topologias crescentes
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/147628 |
Resumo: | Este trabalho aborda o desafio da predição da estrutura tridimensional de uma dada sequência de aminoácidos, o que foi relatado pertencer à classe dos problemas NP-Completos. É apresentado um novo método baseado na evolução de redes neurais artificiais através de NeuroEvolução de Topologias Crescentes e em agrupamento hierárquico para extração de características estruturais de proteínas determinadas experimentalmente e definir a flexibilidade conformacional de uma sequência de aminoácidos alvo. A técnica proposta manipula informação estrutural do Protein Data Bank para gerar intervalos de ângulos de torção com probabilidades associadas para cada aminoácido em uma sequência alvo, representando a sua flexibilidade conformacional. Essa informação pode ser usada para predizer a estrutura tridimensional de sequências proteicas desconhecidas e ajudar na redução do espaço de busca conformacional de moléculas de proteína em métodos de predição da estrutura de proteínas baseados em conhecimento. O método proposto foi testado com uma variedade de proteínas e os resultados indicam que ele de fato é uma opção funcional de representar a flexibilidade de aminoácidos. |
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Grisci, Bruno IochinsDorn, MárcioHe, Shan2016-08-25T02:16:23Z2016http://hdl.handle.net/10183/147628000999621Este trabalho aborda o desafio da predição da estrutura tridimensional de uma dada sequência de aminoácidos, o que foi relatado pertencer à classe dos problemas NP-Completos. É apresentado um novo método baseado na evolução de redes neurais artificiais através de NeuroEvolução de Topologias Crescentes e em agrupamento hierárquico para extração de características estruturais de proteínas determinadas experimentalmente e definir a flexibilidade conformacional de uma sequência de aminoácidos alvo. A técnica proposta manipula informação estrutural do Protein Data Bank para gerar intervalos de ângulos de torção com probabilidades associadas para cada aminoácido em uma sequência alvo, representando a sua flexibilidade conformacional. Essa informação pode ser usada para predizer a estrutura tridimensional de sequências proteicas desconhecidas e ajudar na redução do espaço de busca conformacional de moléculas de proteína em métodos de predição da estrutura de proteínas baseados em conhecimento. O método proposto foi testado com uma variedade de proteínas e os resultados indicam que ele de fato é uma opção funcional de representar a flexibilidade de aminoácidos.This work addresses the challenge of predicting the three-dimensional structure of a given amino acid sequence, which has been reported to belong to the NP-Complete class of problems. It is presented a new method based on evolving artificial neural networks through NeuroEvolution of Augmenting Topologies and hierarchical clustering to extract structural features from experimentally-determined proteins and determine the conformational flexibility of a target amino acid sequence. The proposed technique manipulates structural information from the Protein Data Bank to generate torsion angles intervals with associated probabilities for each amino acid in a target sequence representing its conformational flexibility. This information may be used to predict the three-dimensional structure of unknown protein sequences and help to reduce the conformational search space of protein molecules in knowledge-based protein structure prediction methods. The method was tested with a variety of proteins and the results indicate that it is indeed a functional way to represent the flexibility of amino acids.application/pdfporBioinformáticaRedes neuraisStructural bioinformaticsNeuroevolutionArtificial neural networksProtein three-dimensional structure predictionPredição da flexibilidade de aminoácidos utilizando neuroevolução de topologias crescentesPrediction of amino acids flexibility using NeuroEvolution of Augmenting Topologies info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de InformáticaPorto Alegre, BR-RS2016Ciência da Computação: Ênfase em Ciência da Computação: Bachareladograduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000999621.pdf000999621.pdfTexto completoapplication/pdf21057562http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147628/1/000999621.pdfaede5f1850d3c67b9ac3533987985598MD51TEXT000999621.pdf.txt000999621.pdf.txtExtracted Texttext/plain139785http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147628/2/000999621.pdf.txt8fa202634c91c8b7708ff65d0d551350MD52THUMBNAIL000999621.pdf.jpg000999621.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1067http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147628/3/000999621.pdf.jpg3e55c0d9c7a83884b193678b28414084MD5310183/1476282018-10-29 08:40:55.812oai:www.lume.ufrgs.br:10183/147628Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2018-10-29T11:40:55Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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Este trabalho aborda o desafio da predição da estrutura tridimensional de uma dada sequência de aminoácidos, o que foi relatado pertencer à classe dos problemas NP-Completos. É apresentado um novo método baseado na evolução de redes neurais artificiais através de NeuroEvolução de Topologias Crescentes e em agrupamento hierárquico para extração de características estruturais de proteínas determinadas experimentalmente e definir a flexibilidade conformacional de uma sequência de aminoácidos alvo. A técnica proposta manipula informação estrutural do Protein Data Bank para gerar intervalos de ângulos de torção com probabilidades associadas para cada aminoácido em uma sequência alvo, representando a sua flexibilidade conformacional. Essa informação pode ser usada para predizer a estrutura tridimensional de sequências proteicas desconhecidas e ajudar na redução do espaço de busca conformacional de moléculas de proteína em métodos de predição da estrutura de proteínas baseados em conhecimento. O método proposto foi testado com uma variedade de proteínas e os resultados indicam que ele de fato é uma opção funcional de representar a flexibilidade de aminoácidos. |
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