Identifikace a analýza regulonových struktur v Arabidopsis thaliana

Abstract

Táto bakalárska práca sa zameriava na identifikáciu a analýzu regulónových štruktúr v modelovom organizme z rastlinnej ríše Arabidopsis thaliana. V prvej časti sa práca venuje regulácii génovej expresie u eukaryot, technikám odvodzovania transkripčných jednotiek a nástrojom pre analýzu týchto jednotiek. Následne sú detailne popísané laboratórne dáta z Arabidopsis thaliany, vrátane ich prípravy a predspracovania. Ďalšia časť popisuje proces odvodzovania regulónových štruktúr na konkrétnych metódach, ako sú korelačný koeficient a vzájomná informácia. Nasleduje detailný popis vlastného algoritmu na odvodzovanie potenciálnych regulónových štruktúr v Arabidopsis thaliane, ktorý je implementovaný v jazyku Python. V závere bakalárskej práce sú vizualizované a vyhodnotené dosiahnuté výsledky, ktoré sú porovnané s dostupnou literatúrou. Taktiež je podrobne diskutovaná identifikácia potenciálnych regulónov MBF1 a ABI3, čím sa potvrdzuje správnosť a efektívnosť navrhnutého prístupu.This bachelor thesis focuses on the identification and analysis of regulon structures in a model organism from the plant kingdom Arabidopsis thaliana. The first part of the thesis deals with the regulation of gene expression in eukaryotes, techniques for inferring transcriptional units and tools for the analysis of these units. Subsequently, the laboratory data from Arabidopsis thaliana, including their preparation and preprocessing, are described in detail. The next section describes the process of deriving regulons using specific methods such as correlation coefficient and mutual information. This is followed by a detailed description of a custom algorithm for inferring potential regulon structures in Arabidopsis thaliana, which is implemented in Python. In the conclusion of the bachelor thesis, the obtained results are visualized, evaluated and compared with the available literature. The identification of potential MBF1 and ABI3 regulons is also discussed in detail, thus confirming the correctness and efficiency of the proposed approach.