\\ \\ ==== Zaproszenie na obronę pracy doktorskiej ==== \\ ^ DZIEKAN i RADA WYDZIAŁU ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI, INFORMATYKI i INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ im. ST. STASZICA W KRAKOWIE ^^ | zapraszają na \\ publiczną dyskusję nad rozprawą doktorską \\ \\ //mgr inż. Krzysztofa Sarapaty// || | **MODEL BIOCYBERNETYCZNY W ANALIZIE SEKWENCJI GENOMU CZŁOWIEKA** || ^ Termin:| 12 kwietnia 2017 roku o godz. 13:00 | ^ Miejsce:| pawilon B-1, sala 4 \\ Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków | ^ PROMOTORZY:| Prof. dr hab. inż. Ryszard Tadeusiewicz - Akademia Górniczo- Hutnicza | ^ ::: | Prof. dr hab. Marek Sanak - Uniwersytet Jagielloński | ^ RECENZENCI:| Prof. dr hab. inż. Maciej Ogorzałek – Uniwersytet Jagielloński | ^ ::: | Dr hab. Jacek Leluk, prof. n. - Uniwersytet Zielonogórski | | Z rozprawą doktorską i opiniami recenzentów można się zapoznać \\ w Czytelni Biblioteki Głównej AGH, al. Mickiewicza 30 || \\ \\ ==== Streszczenie ==== **Model biocybernetyczny w analizie sekwencji genomu człowieka** \\ \\ //mgr inż. Krzysztof Sarapata// \\ \\ **Promotorzy:** \\ \\ Prof. dr hab. inż. Ryszard Tadeusiewicz - Akademia Górniczo- Hutnicza \\ Prof. dr hab. Marek Sanak - Uniwersytet Jagielloński \\ \\ **Dyscyplina:** Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna \\ \\ \\ Cybernetyka stawiając regulację na pierwszym miejscu operuje założonym celem. Wybierając dany cel należy szczegółowo rozważyć jego aksjologiczne znaczenie. \\ \\ Eksperymenty badające proces interferencji RNA a priori zakładają nadrzędny sposób tej regulacji. Mechanika tego procesu polega na łączeniu się w pary cząsteczki miRNA i odpowiedniego komplementarnego odcinka transkryptu. To łączenie się, czyli hybrydyzacja, doprowadza do degradacji transkryptu lub hamowania jego translacji do białka, realizując w ten sposób ujemne sprzężenie zwrotne korygujące ekspresją genów na poziomie odpowiednich transkryptów w cytoplazmie. \\ \\ Założona idea tego procesu zakłada nieprecyzyjność działania czynników transkrypcyjnych w kwestii bilansowania podaży i popytu na transkrypty. Czynniki transkrypcyjne stanowią podstawowy element regulacji procesu transkrypcji. Mechanizm interferencji RNA nie rozstrzyga, czy owa nadprodukcja transkryptów podyktowana została czynnikiem patogennym, czy jest niedoskonałością samą w sobie wcześniejszych etapów regulacji genów. Niejasność mechanizmu interferencji RNA związana jest także z niską komplementarnością hybrydyzujących cząsteczek. \\ \\ Narzędzia bioinformatyczne służące do predykcji targetów usprawniają procedury weryfikacji i walidacji eksperymentalnej wytypowanych targetów. Rozpoznanie rzeczywistych targetów in situ stanowi podstawę poznania i pełnego zrozumienia mechanizmu RNAi. \\ \\ W niniejszej pracy przeprowadzono interpretację mechanizmu postranskrypcyjnej regulacji genów w ujęciu biocybernetycznym. Zaproponowano rozwinięcie modelu TargetScore do modelu biTargetScore służącego predykcji par interakcji miRNA/transkrypt. W pracy zrealizowano jego implementacje, a następnie przeprowadzono walidację. \\ \\ Zaproponowany w pracy model biTargetScore integruje większy zasób informacji w porównaniu do modelu TargetScore. Uwzględnienie bezpośrednich i pośrednich czynników pozwala lepiej rozpoznać rzeczywiste cele miRNA. Integracja różnych zasobów w modelu obejmuje: informację kontekstową sekwencji miejsca wiązania, zmienność poziomu ekspresji miRNA oraz mRNA, konserwatywność filogenetyczną regionów sekwencji miejsca wiązania. Każdy z tych zasobów zostaje aproksymowany modelemVariationalBayesian-GaussianMixture Model (VB-GMM). \\ \\ Model biTargetScore został porównany z innymi narzędziami bioinformatycznymi do predykcji, wykazując nad nimi przewagę, wyrażającą się przez poprawę jakości rozpoznania targetów. Do weryfikacji poprawności budowanego modelu wykorzystano informacje o ekspresji cząsteczek miRNAs z eksperymentu Astma zrealizowanego w Zakładzie Biologii Molekularnej i Genetyki Klinicznej CMUJ oraz skorzystano z bazy publicznie dostępnych zweryfikowanych eksperymentalnie targetów. \\ \\ W pracy zwrócono uwagę na istotność założeń modelu jakościowego, opisującego mechanizm RNAi oraz na sposób przeprowadzenia wnioskowania z uzyskanych wyników predykcji. Podjęto próbę wyjaśnienia przyczyn i wskazania trudności przetwarzania danych stochastycznych, pochodzących z eksperymentów mikromacierzowych. Wieloetapowość ich statystycznego przetwarzania wymaga staranności i świadomości wprowadzanych przez każdy etap uproszczeń czy uogólnień. W pracy wskazano dalszy kierunek badań rozwijający integracje technicznych rozwiązań z mechanizmem RNAi na przykładzie odkrytego przez Sergeya Petoukhova sposobu degeneracji kodu genetycznego. \\ \\ \\ ==== Pełna wersja rozprawy doktorskiej ===== **Rozprawa udostępniona publicznie** {{:2017:sarapata:doktorat_ks_final.pdf|Rozprawa doktorska}} \\ \\ ==== Recenzje ==== - prof. dr hab. inż. Maciej Ogorzałek, UJ {{:2017:sarapata:recenzja_1.pdf|Recenzja nr 1}}\\ - dr hab. Jacek Leluk, prof. nadzw. UZ {{:2017:sarapata:recenzja_2.pdf|Recenzja nr 2}}\\ \\ ==== Ważniejsze publikacje autora rozprawy ==== - Waller T., Gubała T., Sarapata K., Piwowar M. and Jurkowski W., DNA microarray integromics analysis platform, BioData Mining 2015 - Sarapata K., Sanak M., Usarz M., Władyka Sz., Extend BioSQL model to represent contig assembly. Bio-Algorithms and Med-Systems. nr 12 – Suplement, t. 6, 2010, s.179-180 - Sarapata K., Informacja biologiczna zawarta w sekwencji i strukturze genomu, w: red. Tadeusiewicz R., Augustyniak P. (red.), Podstawy inżynierii biomedycznej, Tom 2, Wydawnictwo AGH, Kraków 2009, s. 475-490. - Sarapata K., Stanuch H., Typowanie regionów genomowych z użyciem markerów genetycznych. EPISTEME 9/2009 s.19-37 ISSN 1895-4421 - Sarapata K., Sanak M., Bioinformatic environment for analyzing large scale genome sequence, Bio-Algorithms and Med-System, vol.4 no.8, 2008, ISSN 1895-9091, s.25-31 - Sarapata K., Natywny genom, Episteme, nr 4, 2007, s.57-76 PL ISSN 1895-4421 - Sarapata K., Lasoń W., Pyrczak W., Walecki P., Kliniczne bazy danych w metodologii EBM. Episteme, nr. 3, 2006 PL ISSN 1895-4421 - Sarapata K., Woźniak J., Walecki P., Kieczeń W., Lauterbach R, Telemedical database – Neonatology. Bio-Algorithms and Med-System, vol.2 no.4, 2006, pp.57-64 ISSN 1895-909 \\