Vizualizace specifických biochemických vlastností v proteinových strukturách

Mgr. Júlia Murínová

Bakalářská práce

Visualization of specific biochemical properties in protein structures

Abstract:

Visualization of protein structures and their properties and internal behaviour is very important part of bioinformatics. Visualization of protein structure according to its values of partial charge helps to determine parts of the molecule that are vulnerable to chemical reactions. Places in the protein structure with high temperature factor (b-factor) are places with higher movement of atoms causing irregularities in computation. Hydrogen bonds present in protein molecules are a important source of information about its contents and behaviour. The subject of this thesis is to describe the information gained about these biochemical properties of protein structures and possibilities of their processing.There is an overview of the methods commontly used for visualization of these properties included as well and based on the gained knowledge the most appropriate methods are chosen as well as the new ones are suggested. A set of software tools for visualization of examined properties are implemented as modules integrated to application CAVER Viewer and also user interface is adjusted for their intuitive use.

Abstract:

Vizualizácia proteínových štruktúr, vlastností a procesov v nej prebiehajúcich je neoddeliteľnou súčasťou bioinformatiky. Zobrazovanie proteínovej štruktúry na základe hodnôt parciálneho náboja jednotlivých atómov molekuly napomáha odhadu miest náchylných na chemické reakcie. Miesta s vysokým teplotným faktorom (b-faktorom) sú miesta molekuly s vysokou pohyblivosťou atómov spôsobujúce odchýlky v meraniach.Vodíkové mostíky obsiahnuté v proteínových molekulách sú taktiež bohatým zdrojom informácií o samotnom jej zložení a vlastnostiach. Práca sa zaoberá popisom získaných informácií o týchto biochemických vlastnostiach proteínov a možnostiach ich spracovania v počítači. Súčasťou je tiež prehľad aktuálne používaných metód pre zobrazovanie spomínaných vlastností atómov proteínových štruktúr a na základe získaných informácií sú zvolené najvhodnejšie techniky a navrhnuté nové spôsoby vizualizácie. Implementuje sady softvérových nástrojov pre vizualizáciu skúmaných vlastností prostredníctvom modulov integrovaných do programu CAVER Viewer a prispôsobuje tiež užívateľské rozhranie programu ich jednoduchému použitiu.

Klíčová slova

biochémia, chemoinformatika, proteíny, proteínové štruktúry, vizualizácia, parciálne náboje, vodíková väzba, vodíkový mostík, b-faktor, teplotný faktor, pohyblivosť atómov, PDB, CSV, statický model, dynamický model, CAVER Viewer

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 19. 6. 2013
• Vedoucí: Mgr. Vilém Šustr
• Oponent: doc. RNDr. Barbora Kozlíková, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Informatika / Počítačová grafika a zpracování obrazu