Pipeline pro analýzu dat z cíleného stanovení bakteriálních kmenů pomocí multiplex qPCR

Bc. Kateřina Pohanová

Bachelor's thesis

Development of pipeline for analysis of data from targeted sequencing of bacterial strains using multiplex qPCR

Anotácia:

Multiplexní kvantitativní polymerázová řetězová reakce (qPCR) představuje mocný nástroj pro detekci a kvantifikaci více bakterií v jediné reakci. Analýza komplexních dat generovaných multiplexní qPCR však může být zdlouhavá a náročná. Tato bakalářská práce se zabývá touto problematikou zavedením pipeline napsané v jazyku R, která je speciálně navržena pro zefektivnění analýzy dat multiplexní qPCR pro detekci bakterií. Práce navrhuje praktické postupy analýzy a implementuje sadu skriptů, které usnadňují proces analýzy dat multiplexní qPCR. Skripty integrují klinické informace o specifických vzorcích, čímž rozšiřují hloubku analýzy. Pipeline automatizuje zdlouhavé kroky analýzy, zahrnující kontrolu kvality, vizualizaci (např. heatmapy, boxploty, grafy rozptylu a sloupcové grafy) a základní statistickou analýzu. Díky uživatelsky přívětivému rozhraní zpřístupňuje pipeline analýzu dat a umožňuje i výzkumníkům s omezenou znalostí jazyka R efektivně získávat relevantní poznatky.

Abstract:

Multiplex quantitative polymerase chain reaction (qPCR) is a powerful method for detecting and quantifying multiple bacterial targets within a single reaction. However, analyzing the complex data generated by multiplex qPCR can be time-consuming and challenging. This thesis addresses this challenge by introducing an R-based pipeline specifically designed to streamline the analysis of multiplex qPCR data for bacterial detection. The thesis proposes practical analysis methods and introduces a series of scripts that work together to analyze multiplex qPCR data. These scripts seamlessly incorporate clinical information about specific samples, enhancing the depth of analysis. The pipeline automates many tedious analysis steps, from quality control to visualization (including heatmaps, boxplots, scatterplots, and barplots), and basic statistical analysis. This user-friendly pipeline makes data analysis more accessible, allowing researchers of all R expertise levels to extract meaningful insights efficiently.

Keywords

kvantitativní polymerázová řetězová reakce, multiplexní kvantitativní polymerázová řetězová reakce, pipeline, analýza dat, program R, quantitative polymerase chain reaction, multiplex quantitative polymerase chain reaction, data analysis

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 6. 2024
• Vedúci: Mgr. Jan Böhm
• Oponent: Mgr. Barbora Zwinsová

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Computational biology and biomedicine / Biomedical bioinformatics