Заказать работу


Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


СВЯЗЬ СТРУКТУРЫ И ТАКСОНОМИИ НА ПРИМЕРЕ ХЛОРОПЛАСТОВ

Работа №21222
Тип работыДипломные работы
Предметбиология
Объем работы36
Год сдачи2016
Стоимость4900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 6
Не подходит работа?

Узнай цену на написание
Введение 4
1 Основные понятия и определения, обзор литературы 6
1.1 Постановка задачи 6
1.1.1 Частотные словари и их свойства 7
1.1.2 О расстоянии между словарями 8
1.1.3 Об исключении триплета 8
1.1.4 Слоистые графы 9
1.2 Обзор литературы 11
2 Материалы и методы 13
2.1 База данных 13
2.1.1 Соглашение о лишних символах 13
2.1.2 О выборе триплета 14
2.1.3 О программе ViDaExpert 15
2.1.4 Метод динамических ядер 16
2.1.5 Классификация снизу вверх и сверху вниз 18
2.1.6 Устойчивая и неустойчивая кластеризация 19
2.2 Метод упругих карт 20
3 Результаты и обсуждение 22
3.1 Результаты кластеризации геномов хлоропластов 22
3.1.1 Различимость классов 23
3.2 О составе классов, выделяемых методом динамических ядер 24
4 Выводы 29
Литература
Изучение биологических макромолекул является одной из центральных проблем современной биологии, биотехнологии, биоинформатики и других смежных наук. Большое внимание привлекает к себе выявление и описание структурированности во множестве генетических данных [1–3,5,6]. Настоящая работа посвящена выявлению связи между структурой и таксономией
на примере геномов хлоропластов. Данные генетические объекты были выбраны не случайно: прежде всего они обладают небольшим размером. Хлоропласты — внутриклеточные органоиды (пластиды) растений, в которых
осуществляется фотосинтез. Их размер колеблется от 4 до 10 мкм, а число
составляет от 20 до 100 на клетку [4]. Во-вторых, с точки зрения частотных
словарей хлоропласты более менее однородны внутри, что так же является
одной из причин выбора данных структур.
Цель данной работы — выявление, описание и анализ связи между
структурой и таксономией геномов хлоропластов. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
– определить, что такое структура и таксономия в рамках данного исследования;
– определить, насколько разные геномы оказываются близкими по структуре и формируют ли они кластеры;
4ОГЛАВЛЕНИЕ 5
– выделить такие кластеры;
– изучить структуру кластеров в терминах случайности и неслучайности
их состава и связи между такими кластерами.
Основные результаты работы были представлены на международных
и Всероссийских конференциях:
– Международная научная конференция «Проспект Свободный — 2016»,
2016, г. Красноярск, устный доклад «Построение связи между структурой и таксономией геномов хлоропластов сосен»;
– МНСК 2015, г. Новосибирск, устный доклад «Проявление синхронизации в эволюции геномов растений»;
– Всероссийский семинар по нейроинформатике, 2014 г., г. Красноярск,
устный доклад «Проявление синхронизации в эволюции геномов растений и их хлоропластов»;
– IWBBIO 2015, Granada, Spain, устный доклад «Genome Structure of
organelles strongly relates to taxonomy of bearers»;
– XIV Межд. ФАМ-конференция, Красноярск, 2015, устный доклад «Синхронизация эволюции растений и их хлоропластов»;
– ECCS 2014, Lucca, Italy, устный доклад «Revealing the Relation Between
Structure of Chloroplast Genomes and Host Taxonomy»;
– BioMath 2014, B¸edlevo, Poland, устный доклад «Very high synchrony in
evolution of organelles and host genomes»;
– МНСК 2014, г. Новосибирск, устный доклад «Выявление связи между
структурой и таксономией геномов хлоропластов».
Основные результаты работы также опубликованы в 10 публикациях
(см. список литературы)
Высоко упорядоченное распределение видов и родов по классам, определяемым лишь частотами триплетов в геномах хлоропластов, доказывает
факт сильной синхронизации в эволюции двух генетических систем — соматической и геномов хлоропластов.
Таким образом, показано существование очень высокого уровня синхронизации геномов хлоропластов и соматических геномов растений, несущих эти хлоропласты. Физически они друг с другом никак не связаны. Доказательством служит тот факт, что различные таксоны расходятся по классам
неслучайно: выделяются весьма устойчивые группы родов/семейств, всегда
попадающие в один класс.
[1] Foulongne-Oriol M., Murat C., Castanera R., Ramirez L., Sonnenberg A. S. Genome-wide survey of repetitive DNA elements in the button mushroom Agaricus bisporus. Fungal Genet Biol. 2013; 55: 6-21.
[2] Sharma M. K., Sharma R., Peijian Cao, Jenkins J., Bartley L. E., Qualls M., Grimwood J., Schmutz J., Rokhsar D., Ronald P. C. A Genome-Wide Survey of Switchgrass Genome Structure and Organization. 2012.
[3] Fischer N. O., Tok J. B., Tarasow T. M. Massively parallel interrogatooin of aptamer sequence, topology and structure. Nucleic Acids Res. 2006
[4] http://fizrast.ru/fotosintez/hloroplasty/stroenie.html
[5] Tiwari A.K., Srivastava R.: A survey of computational intrlligence techniques in protein function prediction. Int. J. Proteomics. 2014.
[6] Provata A., Nicolis C., Nicolis G., DNA viewed as an out-of-equilibrium structure. Phys.Rev. E 89, 2014.
[7] Остин Оре. 1980. Теория графов.22-30, 34-51.
[8] Р. В. Гнутова «Современные тенденции в таксономии и номенклатуре вирусов»
[9] Б. Б. Бадмаев «Сравнение таксономической структуры кормовых рас-тений двух видов наземных беличьих западного забайкалья и степной флоры региона»
[10] A. Batko «Phylogenesis and taxonomic structure of the entomophthoraceae»
[11] W. K. Taia «Modern trends in plant taxonomy»
[12] Зиновьев А.Ю. Визуализация многомерных данных, 65-74.
[13] Горбань А.Н., Россиев Д.А. 1996. Нейронные сети на персональном ком-пьютере, 114-232.
[14] M.G. Sadovsky, N.A. Zaitseva, Yu.A. Putintseva. 2011. System biology on mitochondrion genomes. Biotechno. 61-66
[15] Gorban A.N., Popova T.G., Sadovsky M.G., Wunsch D.C. 2001. Information content of the frequency dictionaries, reconstruction, transformation and classification of dictionaries and genetic texts. Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks 11 — Smart Engineering System Design, N.-Y.: ASME Press, 2001, 657-663.
[16] Горбань А.Н., Попова Т.Г., Садовский М.Г. 2003. Классификация нук-леотидных последовательностей по частотным словарям обнаруживает связь между их структурой и таксономическим положением организмов. Журн.общей биол. 64, 51-63.
[17] Sadovsky M.G., Shchepanovsky A.S., Putintzeva Yu.A. Genes, Information and Sense: Complexity and Knowledge Retrieval // Theory in Biosciences, 2008, 127, pp. 69 -78.
[18] М. А. Мамонтова и М. Г. Садовского «Информационная ценность раз-личных триплетовнекоторых генетических систем»
[19] Fukunaga K., 1990/ Introduction to statistical patten recognition. Academic Press: London. 591 p.
[20] Sadovsky M.G., 2002. On the redundancy of viral and prokaryotic genomes. 5, 695-701.
[21] http://intellect-tver.ru/?p=265
[22] https://habrahabr.ru/post/67078/
[23] Yu. Putinzeva, A. Chernyshova, V. Fedotova. 2015. IWBBIO Genome Structure of organelles strongly relates to taxonomy of bearers // LNCS, vol.9044, Part II, pp.481-490.
[24] Чернышова А.И. 2015, Синхронизация эволюции растений и их хлоро-пластов // Труды XIV Межд. ФАМ-конференции, Красноярск, изд-во СФУ.
[25] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2014. Проявление синхронизации в эво¬люции геномов растений и их хлоропластов. 148-152.
[26] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2015. ВЫЯВЛЕНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ СТРУКТУРОЙ И ТАКСОНОМИЕЙ ГЕНОМОВ ХЛОРОПЛАСТОВ // Международная научная конференция «Проспект Свободный — 2015», Красноярск.
[27] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2016. СВЯЗЬ МЕЖДУ СТРУКТУ¬РОЙ И ТАКСОНОМИЕЙ ГЕНОМОВ ХЛОРОПЛАСТОВ ХВОЙНЫХ // IX сибирский конгресс женщин-математиков, Красноярск.
[28] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2014. ВЫЯВЛЕНИЕ СВЯЗИ СТРУК-ТУРЫ И ТАКСОНОМИИ ГЕНОМОВ ХЛОРОПЛАСТОВ МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКИХ ЯДЕР // Фундаментальные исследования, Москва, С. 545-549.
[29] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2016. Построение связи между струк-турой и таксономией геномов хлоропластов сосен // Международная на-учная конференция «Проспект Свободный — 2016», Красноярск.
[30] МНСК 2015, «Проявление синхронизации в эволюции геномов растений», г. Новосибирск;
[31] Всероссийский семинар по нейроинформатике, «Проявление синхро-низации в эволюции геномов растений и их хлоропластов», 2014 г., г. Красноярск;
[32] МНСК 2014, «Выявление связи между структурой и таксономией гено-мов хлоропластов», г. Новосибирск.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!
Обновить рисунок


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!



Изучение биологических макромолекул является одной из центральных проблем современной биологии, биотехнологии, биоинформатики и других смежных наук. Большое внимание привлекает к себе выявление и описание структурированности во множестве генетических данных [1–3,5,6]. Настоящая работа посвящена выявлению связи между структурой и таксономией
на примере геномов хлоропластов. Данные генетические объекты были выбраны не случайно: прежде всего они обладают небольшим размером. Хлоропласты — внутриклеточные органоиды (пластиды) растений, в которых
осуществляется фотосинтез. Их размер колеблется от 4 до 10 мкм, а число
составляет от 20 до 100 на клетку [4]. Во-вторых, с точки зрения частотных
словарей хлоропласты более менее однородны внутри, что так же является
одной из причин выбора данных структур.
Цель данной работы — выявление, описание и анализ связи между
структурой и таксономией геномов хлоропластов. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
– определить, что такое структура и таксономия в рамках данного исследования;
– определить, насколько разные геномы оказываются близкими по структуре и формируют ли они кластеры;
4ОГЛАВЛЕНИЕ 5
– выделить такие кластеры;
– изучить структуру кластеров в терминах случайности и неслучайности
их состава и связи между такими кластерами.
Основные результаты работы были представлены на международных
и Всероссийских конференциях:
– Международная научная конференция «Проспект Свободный — 2016»,
2016, г. Красноярск, устный доклад «Построение связи между структурой и таксономией геномов хлоропластов сосен»;
– МНСК 2015, г. Новосибирск, устный доклад «Проявление синхронизации в эволюции геномов растений»;
– Всероссийский семинар по нейроинформатике, 2014 г., г. Красноярск,
устный доклад «Проявление синхронизации в эволюции геномов растений и их хлоропластов»;
– IWBBIO 2015, Granada, Spain, устный доклад «Genome Structure of
organelles strongly relates to taxonomy of bearers»;
– XIV Межд. ФАМ-конференция, Красноярск, 2015, устный доклад «Синхронизация эволюции растений и их хлоропластов»;
– ECCS 2014, Lucca, Italy, устный доклад «Revealing the Relation Between
Structure of Chloroplast Genomes and Host Taxonomy»;
– BioMath 2014, B¸edlevo, Poland, устный доклад «Very high synchrony in
evolution of organelles and host genomes»;
– МНСК 2014, г. Новосибирск, устный доклад «Выявление связи между
структурой и таксономией геномов хлоропластов».
Основные результаты работы также опубликованы в 10 публикациях
(см. список литературы)

Высоко упорядоченное распределение видов и родов по классам, определяемым лишь частотами триплетов в геномах хлоропластов, доказывает
факт сильной синхронизации в эволюции двух генетических систем — соматической и геномов хлоропластов.
Таким образом, показано существование очень высокого уровня синхронизации геномов хлоропластов и соматических геномов растений, несущих эти хлоропласты. Физически они друг с другом никак не связаны. Доказательством служит тот факт, что различные таксоны расходятся по классам
неслучайно: выделяются весьма устойчивые группы родов/семейств, всегда
попадающие в один класс.


[1] Foulongne-Oriol M., Murat C., Castanera R., Ramirez L., Sonnenberg A. S. Genome-wide survey of repetitive DNA elements in the button mushroom Agaricus bisporus. Fungal Genet Biol. 2013; 55: 6-21.
[2] Sharma M. K., Sharma R., Peijian Cao, Jenkins J., Bartley L. E., Qualls M., Grimwood J., Schmutz J., Rokhsar D., Ronald P. C. A Genome-Wide Survey of Switchgrass Genome Structure and Organization. 2012.
[3] Fischer N. O., Tok J. B., Tarasow T. M. Massively parallel interrogatooin of aptamer sequence, topology and structure. Nucleic Acids Res. 2006
[4] http://fizrast.ru/fotosintez/hloroplasty/stroenie.html
[5] Tiwari A.K., Srivastava R.: A survey of computational intrlligence techniques in protein function prediction. Int. J. Proteomics. 2014.
[6] Provata A., Nicolis C., Nicolis G., DNA viewed as an out-of-equilibrium structure. Phys.Rev. E 89, 2014.
[7] Остин Оре. 1980. Теория графов.22-30, 34-51.
[8] Р. В. Гнутова «Современные тенденции в таксономии и номенклатуре вирусов»
[9] Б. Б. Бадмаев «Сравнение таксономической структуры кормовых рас-тений двух видов наземных беличьих западного забайкалья и степной флоры региона»
[10] A. Batko «Phylogenesis and taxonomic structure of the entomophthoraceae»
[11] W. K. Taia «Modern trends in plant taxonomy»
[12] Зиновьев А.Ю. Визуализация многомерных данных, 65-74.
[13] Горбань А.Н., Россиев Д.А. 1996. Нейронные сети на персональном ком-пьютере, 114-232.
[14] M.G. Sadovsky, N.A. Zaitseva, Yu.A. Putintseva. 2011. System biology on mitochondrion genomes. Biotechno. 61-66
[15] Gorban A.N., Popova T.G., Sadovsky M.G., Wunsch D.C. 2001. Information content of the frequency dictionaries, reconstruction, transformation and classification of dictionaries and genetic texts. Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks 11 — Smart Engineering System Design, N.-Y.: ASME Press, 2001, 657-663.
[16] Горбань А.Н., Попова Т.Г., Садовский М.Г. 2003. Классификация нук-леотидных последовательностей по частотным словарям обнаруживает связь между их структурой и таксономическим положением организмов. Журн.общей биол. 64, 51-63.
[17] Sadovsky M.G., Shchepanovsky A.S., Putintzeva Yu.A. Genes, Information and Sense: Complexity and Knowledge Retrieval // Theory in Biosciences, 2008, 127, pp. 69 -78.
[18] М. А. Мамонтова и М. Г. Садовского «Информационная ценность раз-личных триплетовнекоторых генетических систем»
[19] Fukunaga K., 1990/ Introduction to statistical patten recognition. Academic Press: London. 591 p.
[20] Sadovsky M.G., 2002. On the redundancy of viral and prokaryotic genomes. 5, 695-701.
[21] http://intellect-tver.ru/?p=265
[22] https://habrahabr.ru/post/67078/
[23] Yu. Putinzeva, A. Chernyshova, V. Fedotova. 2015. IWBBIO Genome Structure of organelles strongly relates to taxonomy of bearers // LNCS, vol.9044, Part II, pp.481-490.
[24] Чернышова А.И. 2015, Синхронизация эволюции растений и их хлоро-пластов // Труды XIV Межд. ФАМ-конференции, Красноярск, изд-во СФУ.
[25] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2014. Проявление синхронизации в эво¬люции геномов растений и их хлоропластов. 148-152.
[26] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2015. ВЫЯВЛЕНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ СТРУКТУРОЙ И ТАКСОНОМИЕЙ ГЕНОМОВ ХЛОРОПЛАСТОВ // Международная научная конференция «Проспект Свободный — 2015», Красноярск.
[27] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2016. СВЯЗЬ МЕЖДУ СТРУКТУ¬РОЙ И ТАКСОНОМИЕЙ ГЕНОМОВ ХЛОРОПЛАСТОВ ХВОЙНЫХ // IX сибирский конгресс женщин-математиков, Красноярск.
[28] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2014. ВЫЯВЛЕНИЕ СВЯЗИ СТРУК-ТУРЫ И ТАКСОНОМИИ ГЕНОМОВ ХЛОРОПЛАСТОВ МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКИХ ЯДЕР // Фундаментальные исследования, Москва, С. 545-549.
[29] Садовский М.Г., Чернышова А.И. 2016. Построение связи между струк-турой и таксономией геномов хлоропластов сосен // Международная на-учная конференция «Проспект Свободный — 2016», Красноярск.
[30] МНСК 2015, «Проявление синхронизации в эволюции геномов растений», г. Новосибирск;
[31] Всероссийский семинар по нейроинформатике, «Проявление синхро-низации в эволюции геномов растений и их хлоропластов», 2014 г., г. Красноярск;
[32] МНСК 2014, «Выявление связи между структурой и таксономией гено-мов хлоропластов», г. Новосибирск.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!
Обновить рисунок

Подобные работы


© 2008-2018 Сервис продажи готовых курсовых работ, дипломных проектов, рефератов, контрольных и прочих студенческих работ.