Δημιουργία αυτοματοποιημένης υπολογιστικής ροής διεργασιών για την ανάλυση μεταγραφωμικών δεδομένων

Βλασσόπουλος, Διονύσιος; Vlassopoulos, Dionysios

dc.contributor.author	Βλασσόπουλος, Διονύσιος	el
dc.contributor.author	Vlassopoulos, Dionysios	en
dc.date.accessioned	2020-04-26T17:40:55Z
dc.date.available	2020-04-26T17:40:55Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50248
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17946
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	Μεταγραφωμική	el
dc.subject	Βιοπληροφορική	el
dc.subject	Αλληλούχιση	el
dc.subject	Χαρτογράφηση	el
dc.subject	Μεταγράφωμα	el
dc.subject	Tanscriptomics	en
dc.subject	Rna-sequencing	en
dc.subject	Bioinformatics	en
dc.subject	Mapping	en
dc.subject	Alignment	en
dc.title	Δημιουργία αυτοματοποιημένης υπολογιστικής ροής διεργασιών για την ανάλυση μεταγραφωμικών δεδομένων	el
dc.title	Creation of automated computational flow of processes for the analysis of transcriptomics data	en
dc.contributor.department	Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοπληροφορική	el
heal.classification	Bioinformatics	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-05
heal.abstract	Ο όρος Omics αναφέρεται στο πεδίο των βιολογικών επιστημών που χαρακτηρίζεται από την κατάληξη -omics, όπως η γονιδιωματική (genomics), η πρωτεομική (proteomics), η μεταβολομική (metabolomics) καθώς και η μεταγραφωμική (transcriptomics). Η μεταγραφωμική, ειδικότερα, είναι το πεδίο μελέτης του μεταγραφώματος ενός οργανισμού, δηλαδή το σύνολο όλων των RNA μεταγράφων του. Το πληροφοριακό περιεχόμενο ενός οργανισμού καταγράφεται στο DNA του γονιδιώματός του και εκφράζεται μέσω της διαδικασίας της μεταγραφής. Οι προσπάθειες μελέτης ολόκληρων μεταγραφωμάτων περιλαμβάνουν δύο βασικές σύγχρονες τεχνικές στο πεδίο: την τεχνική των μικροσυστοιχιών, η οποία ποσοτικοποιεί ένα σύνολο προκαθορισμένων αλληλουχιών μέσω υβριδισμού και η τεχνική RNA-Sequencing (RNA-Seq), η οποία χρησιμοποιεί υψηλής απόδοσης αλληλούχιση για την καταγραφή όλων των μεταγράφων. Οι μετρήσεις των αλληλουχιών ανάγνωσης, που παράγονται από το RNA-Seq, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αποτυπώσουν με ακρίβεια το σχετικό επίπεδο της γονιδιακής έκφρασης. Η μεθοδολογία RNA-Seq βελτιώνεται, με νέα εργαλεία και τεχνικές, να προτείνονται από την επιστημονική κοινότητα συνεχώς. Σήμερα, καινοτόμα εργαλεία βιοπληροφορικής είναι διαθέσιμα στο κοινό για πιο ολοκληρωμένη και ακριβή ανάλυση μεταγραφωμικών δεδομένων που προέρχονται από τεχνολογίες RNA- Sequencing. Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας ήταν η δημιουργία μιας αυτοματοποιημένης ροής διεργασιών που εκμεταλλεύεται επιλεγμένα εργαλεία βιοπληροφορικής με απώτερο στόχο την πλήρη επεξεργασία, μελέτη και ανάλυση μεταγραφικών δεδομένων RNA αλληλούχισης, ξεκινώντας από το αρχικό στάδιο του ποιοτικού ελέγχου των ανεπεξέργαστων δεδομένων που παράγονται από την αλληλούχιση, ως το τελικό στάδιο της διαφορικής γονιδιακής έκφρασης μεταξύ διαφορετικών καταστάσεων των προς μελέτη Βιολογικών Συστημάτων. Η προσέγγιση της μεταγραφωμικής ανάλυσης που σχεδιάστηκε ανήκει στην κατηγορία των αναλύσεων που βασίζονται σε ποσοτικοποίηση της γονιδιακής έκφρασης χωρίς την ανάγκη χαρτογράφησης, έχοντας ως στόχο ακριβέστερες αναλύσεις με μικρότερους απαιτούμενους χρόνους επεξεργασίας. Χρησιμοποιώντας ως βάση την υπολογιστική πλατφόρμα GALAXY, δημιουργήθηκαν αυτοματοποιημένες, άμεσες και εύχρηστες διεπαφές που θα καλύπτουν πλήρως τις ανάγκες μιας τυπικής μεταγραφωμικής ανάλυσης στο επίπεδο έκφρασης γονιδίων. Μετά την ολοκλήρωση 6 και την επιτυχημένη κατασκευή της ζητούμενης ροής διεργασιών, χρησιμοποιήθηκαν πραγματικά δεδομένα από δημοσίως προσβάσιμες βάσεις δεδομένων, με το στόχο τον έλεγχο της ορθής λειτουργίας του συνόλου των βιοπληροφορικών εργαλείων.	el
heal.abstract	The term Omics refers to a field of study in biological sciences ending in -omics, such as genomics, proteomics, metabolomics, as well as transcriptomics. Transcriptomics, in particular, is the field of study of an organism’s transcriptome, the sum of all of its RNA transcripts. The information content of an organism is recorded in the DNA of its genome and it is expressed through the process of transcription. Attempts to study whole transcriptomes involve two key contemporary techniques in the field: the microarray technique, which quantifies a set of predetermined sequences via hybridization, and the RNA-Sequencing (RNA-Seq) technique, which uses high- throughput sequencing to record all transcripts. Measurements of the read sequences produced by RNA-Seq can be used to accurately map the relative level of gene expression. The RNA-Seq methodology is being improved, with new tools and techniques, being constantly proposed by the scientific community. Today, innovative bioinformatics tools are available to the public for more complete and accurate analysis of transcriptomics data produced by RNA-Sequencing technologies. The aim of this diploma thesis was to create an automated workflow of processes that exploits selected bioinformatics tools, with the ultimate goal of full processing, study and analysis of RNA sequencing data, starting from the initial stage of quality control of the raw data generated by the sequencing, to the final stage of differential gene expression between different states of the biological systems to be studied. The approach of the transcriptional analysis that was designed, belongs to the class of analyses based on quantification of gene expression without the need for read mapping, aiming at a more accurate analyses with shorter processing times. Using the GALAXY computing platform as a basis, automated, direct and easy-to-use interfaces were created to fully meet the needs of a typical transcriptomics analysis at the level of gene expression. After the completion and successful construction of the required flow of processes, real data from publicly accessible databases were used to check the proper operation of all the bioinformatics tools.	en
heal.advisorName	Κέκος, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Κέκος, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Αθανάσιος
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV).	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	84	el
heal.fullTextAvailability	false