طراحي الگوريتم الگوكاوي ژنوم در داده هاي زيست فناوري

كارشناسي ارشد

بيماري سرطان به بيماري‌هايي اطلاق مي‌شود كه گروهي از سلول‌هاي غيرطبيعي در بدن فرد ايجاد شده و در اثر تقسيم بي رويه مي‌توانند به ساير نقاط بدن انتشار پيدا كنند. اين بيماري تاكنون جان ميليون‌ها انسان را گرفته است و هم‌اكنون يكي از مهم‌ترين دغدغه‌هاي جامعه‌ي علمي محسوب مي‌شود. عدم شناخت دقيق مكانيزم اين بيماري به دليل پيچيدگي زياد سيستم ايجاد و انتشار سلول‌هاي سرطاني، عامل اصلي عدم وجود درمان قطعي براي آن است. با پيشرفت تكنولوژي‌هاي توليد دانش، روز‌به‌روز دانش بشر در اين زمينه افزايش مي‌يابد و تحقيقات در اين حوزه سعي دارند با ادغام داده‌هاي متفاوت يك فرد، مانند داده‌هاي به‌دست آمده از ژنوم و ترانسكريپتوم، اطلاعات بيشتري در راستاي تشخيص عملكرد بيماري و درمان موثرتر بيماران به‌دست آورند. يكي از راهكار‌هاي شناخت و درمان بيماري‌ها، تشخيص جهش‌هاي پيكري موجود در توالي ژنوم يك فرد است كه بر اثر عوامل زيستي و محيطي ممكن است ايجاد شود. برخي از جهش‌ها چنان‌چه در نواحي مهمي از ژنوم رخ دهند مي‌توانند عامل اختلال در عملكرد طبيعي سلول و ايجاد بيماري گردند و از اين جهت تشخيص مكان دقيق آن‌ها حائز اهميت است. روش‌هاي آماري و كامپيوتري بسياري براي اين مهم ارائه شده‌ و در حال حاضر در حال بهره‌برداري هستند. در سال‌هاي اخير نوعي داده‌ي زيستي به نام دناي بدون سلول توجه پژوهشگران را در حوزه‌ي زيست‌شناسي و بيوانفورماتيك به خود جلب كرده است. تحقيقات انجام شده روي دناي بدون سلول بيماران اطلاعات بسيار مفيدي در اختيار دانشمندان قرار داده است. از آن‌جايي كه اين داده از روش غيرتهاجمي و با هزينه‌ي نسبتا كم به‌دست مي‌آيد، ارائه‌ي ابزارهاي كامپيوتري براي استخراج هوشمندانه‌ي اطلاعات از اين نوع داده مي‌تواند گام بزرگي در راستاي پيش‌گيري و درمان سرطان باشد. در اين پژوهش با استفاده از ابزارهاي بيوانفورماتيك، نوار توليدي به منظور تحليل داده‌ي دناي بدون سلول و به طور دقيق‌تر استخراج جهش‌هاي موجود در ژنوم توليد كرده‌ايم. به دليل اين‌كه ماهيت اين داده با توالي به‌دست آمده از ژنوم سلول‌هاي بافت در بدن متفاوت است، ابزارهاي موجود روي اين داده عملكرد خوبي از خود نشان نمي‌دهند. هم‌چنين با بكارگيري روش‌هاي شبكه‌ي عصبي عميق پيچشي مدلي براي تشخيص جهش از دناي بدون سلول ارائه كرده‌ايم. مدل پيشنهادي اين پروژه نسبت به ساير ابزارهاي مورد استفاده‌ي تشخيص جهش در ژنوم به طرز معناداري عملكرد بهتري نشان داده است.

192252

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر علي شريفي زارچي

هوش مصنوعي

دكتر بهروز مينايي - دكتر ناصر مزيني