Εντοπισμός Μ-type RNA Pseudoknots με τεχνικές συντακτικής αναγνώρισης προτύπων

Abstract

Η κατανόηση της δομικής πολυπλοκότητας του μορίου RNA ανάγεται σε πρωτεύον θέμα για τη συστημική μελέτη αναρίθμητων βιολογικών λειτουργιών και δυσλειτουργιών ενός οργανισμού. Η περιορισμένη απόδοση των παραδοσιακών εργαστηριακών πειραμάτων που οδηγεί σε οριοθετημένη αντίληψη ενός πολυσύνθετου και πολυδαίδαλου ϕαινομένου, θεραπεύεται σταδιακά μέσω διεπιστημονικών προσπαθειών υιοθέτησης υπολογιστικών μοντέλων και τεχνικών. Ειδικά ο εντοπισμός της δευτεροταγούς δομής του RNA αποτελεί πρόκληση για την επιστημονική κοινότητα, καθώς η πρόβλεψή τους αποκαλύπτει τις μέχρι τώρα αφανείς αλλά υψίστης σημασίας λειτουργίες του μορίου σε έναν οργανισμό. Οι πολυδαίδαλοι σχηματισμοί της δευτεροταγούς δομής του μορίου όπου τα νουκλεοτίδια σχηματίζουν ζεύγη βάσεων με νουκλεοτίδια άλλων βρόχων, οι οποίοι ονομάζονται ψευδοκόμβοι, επιτελούν καίριες βιολογικές λειτουργίες. Αναγνωρίζοντας το πρόβλημα της πρόβλεψης όχι μόνο ως πρόβλημα ανάλυσης αλλά και βελτιστοποίησης, η μεθοδολογία Knotify+ εργαλειοποιείται στην παρούσα, για την πρόβλεψη πιο σύνθετων ψευδοκόμβων μέσω της συντακτικής αναγνώρισης προτύπων εμπλουτισμένη με μοντέλο γραμματικής χωρίς συμφραζόμενα. Βασισμένη σε πρότερες μελέτες χρήσης της υπόψη μεθοδολογίας για την πρόβλεψη των ψευδοκόμβων H και L τύπων, η παρούσα διπλωματική αντιμετωπίζει τον M τύπο ψευδοκόμβο της δευτεροταγούς δομής, ο οποίος είναι σπανιότερος, πολυπλοκότερος και παραλειπόμενος σπουδής και έρευνας. Επιπλέον, με την παρούσα εμπλουτίζεται εφαρμοστικά με πλαίσιο αναλυτή προκειμένου να επαυξηθεί η ταχύτητα και η ακρίβεια της πρόβλεψης, πρόκριμμα του εντοπισμού του τόσο σύνθετου M ψευδοκόμβου. Στόχος της διπλωματικής είναι η παροχή υπολογιστικής ενίσχυσης και ακρίβειας της πρόβλεψης για την κατανόηση και αντίληψη του δυσχερούς αυτού ϕαινομένου και των βιολογικών του επιδράσεων από τους βιοεπιστήμονες.