Διαδικτυακή εφαρμογή εξερεύνησης βιολογικών αλληλεπιδράσεων με τεχνικές οπτικοποίησης δεδομένων

Τσιχριτζής, Ιωάννης; Tsichritzis, Ioannis

dc.contributor.author	Τσιχριτζής, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Tsichritzis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2017-05-10T10:42:51Z
dc.date.available	2017-05-10T10:42:51Z
dc.date.issued	2017-05-10
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44863
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14159
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Βιοπληροφορική	el
dc.subject	Γονίδια	el
dc.subject	Οπτικοποίηση δεδομένων	el
dc.subject	Διαδικτυακή εφαρμογή	el
dc.subject	Μεγάλος όγκος δεδομένων	el
dc.subject	miRNA	en
dc.subject	Bioinformatics	en
dc.subject	Genes	en
dc.subject	Data visualisation	en
dc.subject	Web application	en
dc.subject	Big data	en
dc.title	Διαδικτυακή εφαρμογή εξερεύνησης βιολογικών αλληλεπιδράσεων με τεχνικές οπτικοποίησης δεδομένων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Σχεσιακές βάσεις δεδομένων	el
heal.classification	Big data	el
heal.classification	Διαδραστική οπτικοποίηση	el
heal.classification	Διαδίκτυο και εφαρμογές	el
heal.classification	Βιοπληροφορική	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/ce69bc556a6db2eb8d56b75a008630d482b077ce
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2012003227
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/7b21c0a927f142cc6fad480e990b71968c390696
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/ded732d9a95bcf9712d2cd561b2959ad17245096
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/b50bf44af3b24e597323aa84bd26e06a0650789e
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-02-15
heal.abstract	Τα micro–RNAs (miRNAs) ανακαλύφθηκαν το 1993 με αφορμή μελέτες στο νηματώδες Caenorhabditis elegans και βρέθηκε ότι αποτελούν έναν εκ των μηχανισμών ελέγχου της γονιδιακής έκφρασης. Τα miRNAs, όπως έχει καθιερωθεί να λέγεται, «αλληλεπιδρούν» με γονίδια μην επιτρέποντάς τους να εκφραστούν. Για τη μελέτη τέτοιων αλληλεπιδράσεων έχουν αναπτυχθεί διάφοροι αλγόριθμοι πρόβλεψης. Ωστόσο, δεν προβλέπουν όλοι οι αλγόριθμοι τις ίδιες αλληλεπιδράσεις καθώς καθένας βασίζει τις προβλέψεις του σε διαφορετικό συνδυασμό βιολογικών παραγόντων. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αλγόριθμοι πρόβλεψης διαθέτουν έναν ιστότοπο στον οποίο παρουσιάζονται τα αποτελέσματά τους. Ωστόσο, εάν ένας ερευνητής επιθυμεί να προβεί σε συγκρίσεις μεταξύ των αλγορίθμων ή επιθυμεί να μελετήσει αλληλεπιδράσεις συνδυάζοντας δεδομένα από πολλούς αλγορίθμους, θα αντιμετωπίσει μια βασική δυσκολία: πρώτα πρέπει να συλλέξει τα πρωτογενή δεδομένα (raw data) από όσους αλγορίθμους θέλει να μελετήσει, να τα φέρει σε μορφή κατάλληλη για συγκρίσεις και κατόπιν να προβεί στο κυρίως μέρος της μελέτης του και να εξάγει πιθανά συμπεράσματα. Στόχος της παρούσης εργασίας είναι η δημιουργία μιας διαδικτυακής εφαρμογής εξερεύνησης αλληλεπιδράσεων γονιδίων–miRNAs με δύο σημαντικές καινοτομίες. Η πρώτη είναι η δυνατότητα συνδυαστικής μελέτης αλληλεπιδράσεων αντιπαραβάλλοντας προβλέψεις διαφορετικών αλγορίθμων. Η δεύτερη είναι οι γραφικές απεικονίσεις των μελετούμενων αλληλεπιδράσεων έτσι ώστε να διευκολυνθεί η ανάλυσή τους, η διαισθητική ερμηνεία των αποτελεσμάτων και η εξαγωγή συμπερασμάτων. Η χρήση των γραφημάτων, ειδικά, αποτελεί μία καινοφανή προσπάθεια να αξιοποιηθούν τεχνικές οπτικοποίησης πληροφοριών στο ερευνητικό πεδίο των miRNAs. Επιπρόσθετα, η εφαρμογή παρέχει συνδέσμους προς άλλες συναφείς βιολογικές βάσεις δεδομένων και ιστοτόπους. Έτσι, ο χρήστης μπορεί άμεσα να αντλήσει επιπλέον πληροφορίες για το εκάστοτε αντικείμενο που μελετά (γονίδιο, miRNA ή συγκεκριμένη αλληλεπίδραση) αξιοποιώντας τα δεδομένα από την αντίστοιχη πηγή. Σε επίπεδο μεθοδολογίας, η εφαρμογή που δημιουργήθηκε θα μπορούσε να αποτελέσει ένα πρωτότυπο του α) πώς να σχεδιάζονται εργαλεία βιοπληροφορικής που υποστηρίζουν τη συνδυαστική εξερεύνηση πληροφοριών από διαφορετικές και, το κυριότερο, ετερογενείς μεταξύ τους βάσεις δεδομένων, β) πώς μπορούν να αξιοποιηθούν τεχνικές οπτικοποίησης πληροφορίας σε εργαλεία βιοπληροφορικής.	el
heal.abstract	Micro–RNAs (miRNAs) were discovered in 1993 during studies executed upon the Caenorhabditis elegans nematode. Then, miRNAs were identified as a new gene expression regulative mechanism. miRNAs “interact” with genes (a phrase coined to describe that relationship) by downregulating their expression. Various “target prediction algorithms” (TPAs) have been developed to facilitate studying of such interactions. However, not all these algorithms predict the same interactions since each one of them depends on a different combination of biological factors to provide its predictions. In most cases, TPAs provide a website where their results are available. However, if a researcher wishes to compare TPA results or needs to study interactions by combining data from different TPAs, they will encounter a fundamental difficulty: they must download raw data from all the algorithms into consideration, bring the data in a format that facilitates comparisons and then proceed with the actual study and draw any potential conclusions. The subject of this diploma thesis is to develop a web application for exploring gene–miRNA interactions with two significant innovations. The first is the capability of investigating interactions combinatorially by comparing predictions from different TPAs. The second is the visualisation of TPA data so as to facilitate data analysis, enhance intuitive interpretation of results and hence make it easier for researchers to draw conclusions. The development of visualisations, especially, constitutes a pioneering effort to leverage visualisation techniques in the miRNA field of study. Moreover, the application provides links to relevant biological databases and websites. Thus, it enables the users utilise the data from those sources and acquire additional information about the items they study (a gene, miRNA or interaction). Regarding the methodology followed, the developed application could be considered as a prototype on a) how to design bioinformatics tools that support the combinatorial exploration of data from different and, most importantly, heterogeneous databases, b) how to leverage data visualisation techniques on bioinformatics tools.	en
heal.advisorName	Βασιλείου, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Βασιλείου, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Σταφυλοπάτης, Ανδρέας-Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Δαλαμάγκας, Θεόδωρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών. Εργαστήριο Συστημάτων Βάσεων Γνώσεων και Δεδομένων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	141 σ.
heal.fullTextAvailability	true