Omezení šumu signálu v genetických přepínačích

Bc. Lukáš KUHAJDA

Diplomová práce

Signal-to-noise limitations of genetic toggle switches

Anotace:

Pomocí neuronových sítí s nově navrženou strukturou jsou v diplomové práci nahrazeny nespolehlivé expertní metody pro vkládání regulačních míst do promotorů. Jedná se o první využití umělé inteligence k takové úpravě promotorů. Došlo k vytvoření nově strukturovaných modelů neuronových sítí. Pro vybraný model byl poté na základě výstupů pro testovací data vypracován experiment v laboratoři. Dle návrhu neuronové sítě vzniklo vkládáním regulačních míst do promotorů deset konstruktů. Téměř ve třetině případů bylo dosaženo znatelné regulace. S drobnou úpravou experimentu by však mohlo dojít k validaci další sady konstruktů. Odhadovaný výsledek by pak znamenal úspěšnost regulace u šedesáti procent návrhů.

Abstract:

Using neural networks with a newly designed structure, the master thesis replaces unreliable expert methods for inserting regulatory sites into promoters. This is the first use of artificial intelligence to modify promoters in this way. Newly structured models of neural networks were created. Based on the outputs of the test data a laboratory experiment was conducted. According to the neural network design, ten constructs were created by inserting a regulatory site into the promoter. Significant regulation has been achieved in almost a third of cases. However, with a slight modification of the experiment, another set of constructs could be validated. The estimated result would then mean the success of regulation on sixty percent of proposals.

Klíčová slova

biokybernetika, neuronové sítě, umělá inteligence, LSTM, syntetická biologie, genetické inženýrství, DNA, promotor, genetická regulace, Kvasinka pivní, Saccharomyces cerevisiae

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 5. 2021

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. Daniel Georgiev, PhD.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta aplikovaných věd

Magisterský studijní program / obor:
Aplikované vědy a informatika / Kybernetika a řídicí technika