Use of whole genome DNA spectrograms in bacterial classification

Simple item page
dc.contributor.authorKubicová, Vladimíracs
dc.contributor.authorProvazník, Valentýnacs
dc.coverage.issueFebruary 2016cs
dc.coverage.volume69cs
dc.date.issued2015-05-09cs
dc.description.abstractA spectrogram reflects the arrangement of nucleotides through the whole chromosome or genome. Our previous study suggested that the spectrogram of whole genome DNA sequences is a suitable tool for the determination of relationships among bacteria. Related bacteria have similar spectrograms, and similarity in spectrograms was measured using a color layout descriptor. Several parameters, such as the mapping of four bases into a spectrogram, the number of considered elements in the color layout descriptor, the color model of the image and the building tree method, can be changed. This study addresses the use of parameter selection to ensure the best classification results. The quality of the classification was measured by Matthew’s correlation coefficient (MCC). The proposed method with optimal parameters (called SpectCMP—Spectrogram CoMParison method) achieved an average MCC of 0.73 at the phylum level. The SpectCMP method was also tested at the order level; the average MCC in the classification of class Gammaproteobacteria was 0.76. The success of a classification with respect to the correct phyla was compared to three methods that are used in bacterial phylogeny: the CVTree method, OGTree method and moment vector method. The results show that the SpectCMP method can be used in bacterial classification at various taxonomic levels.en
dc.description.abstractSpektrogram odráží uspořádání nukleotidů v chromosomu nebo genomu. Naše předchozí studie naznačují, že spektrogram celogenómové DNA sekvence, je vhodným nástrojem pro stanovení vztahů mezi bakterií. Související bakterie mají podobné spektrogramy, a podobnost spektrogramu byla měřena pomocí deskriptoru (CLD). Několik parametrů, jako je například mapování čtyř bází do spektrogram, počet uvažovaných prvků v deskriptoru, barevný model obrazu a způsob vypočítání stromu, lze změnit. Tato studie se zaměřuje na nastavení parametrů pro nejlepší výsledky klasifikace. Kvalita klasifikace byla měřena pomocí Matthewova korelačního koeficientu (MCC). Navržená metoda s optimálními parametry (tzv SpectCMP-Metoda porovnávací pektrogramy), dosáhla průměrného MCC 0.73 na úrovni kmenu. Metoda SpectCMP byla také testována na úrovni tříd; průměrná MCC v klasifikaci třídy Gammaproteobacteria byl 0,76. Úspěch klasifikace byl porovnán s třemi metody, které se používají v bakteriální fylegenetice: Metoda CVTree, metoda OGTree metoda momentu vektoru. Výsledky ukazují, že SpectCMP metoda může být použita v bakteriální klasifikaci na různých taxonomických úrovních.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent298-307cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationCOMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE. 2015, vol. 69, issue February 2016, p. 298-307.en
dc.identifier.doi10.1016/j.compbiomed.2015.04.038cs
dc.identifier.issn0010-4825cs
dc.identifier.orcid0000-0002-3422-7938cs
dc.identifier.other115067cs
dc.identifier.researcheridF-4121-2012cs
dc.identifier.scopus6701729526cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/201333
dc.language.isoencs
dc.publisherElseviercs
dc.relation.ispartofCOMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINEcs
dc.relation.urihttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482515001675cs
dc.rightsCreative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/0010-4825/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/cs
dc.subjectRelationships among bacteriaen
dc.subjectWhole genome comparisonen
dc.subjectSpectCMP methoden
dc.subjectDNA spectrogramen
dc.subjectSpectrogram comparisonen
dc.titleUse of whole genome DNA spectrograms in bacterial classificationen
dc.title.alternativeVyužití celogenómového DNA spektrogramu v klasifikaci bakteriícs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-115067en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2025.02.03 15:39:48en
sync.item.modts2025.01.17 19:35:45en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav biomedicínského inženýrstvícs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
1s2.0S0010482515001675main.pdf
Size:
1.67 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
1s2.0S0010482515001675main.pdf
Download
Collections
Ústav biomedicínského inženýrství