Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου
Η εκπόνηση της διπλωματικής μου εργασίας αφορά το πρόβλημα της ενοποίησης για δεδομένα που προέρχονται από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου(single-cell experiments). Τα τελευταία χρόνια, οι πειραματικές τεχνικές για τη μέτρηση διαφόρων ειδών βιολογικής πληροφορίας ταυτόχρονα στο ίδιο κύτταρο γίνονται...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2023
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://hdl.handle.net/10889/25155 |
| id |
nemertes-10889-25155 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-251552023-06-24T03:58:13Z Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου Development of modality prediction models for data integration in single cell experiments Πρέζα, Παναγιώτα Preza, Panagiota Πειράματα μεμονωμένου κυττάρου Πρόβλεψη τροπικότητας Κεντρικό δόγμα βιολογίας Δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) Ριβονουκλεϊκό Οξύ (RNA) Single-cell experiments Prediction modality Central dogma of molecular biology DNA RNA Η εκπόνηση της διπλωματικής μου εργασίας αφορά το πρόβλημα της ενοποίησης για δεδομένα που προέρχονται από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου(single-cell experiments). Τα τελευταία χρόνια, οι πειραματικές τεχνικές για τη μέτρηση διαφόρων ειδών βιολογικής πληροφορίας ταυτόχρονα στο ίδιο κύτταρο γίνονται όλο και πιο διαδεδομένες. Αυτές οι τεχνικές παράγουν πολυτροπικά δεδομένα (multi-modal data), παρέχοντας έτσι μια ολοκληρωμένη εικόνα της συμπεριφοράς του κυττάρου σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης. Ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι η μετάφραση της πληροφορίας μεταξύ των πολλαπλών επιπέδων βιολογικής ρύθμισης, ακολουθώντας την λογική του κεντρικού δόγματος της Βιολογίας και της ροής πληροφορίας από το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ DNA στο ριβονουκλεϊκό οξύ RNA και από το RNA στην πρωτεΐνη. Θα χρησιμοποιήσουμε δεδομένα από διαφορετικές πειραματικές τεχνικές που ποσοτικοποιούν ταυτόχρονα τρία επίπεδα πληροφορίας στα ίδια κύτταρα: προσβασιμότητα DNA, έκφραση RNA και επίπεδα πρωτεϊνών. Ξεκινώντας από το DNA, θα εξετάσουμε κατά πόσο οι μετρήσεις σε ένα επίπεδο μας βοηθούν να προβλέψουμε το επόμενο επίπεδο, και κατά πόσον η πληροφορία από όλα τα επίπεδα ταυτόχρονα μπορεί να βελτιώσει την ανακάλυψη κυτταρικών πληθυσμών ή καταστάσεων. Η δομή της εργασίας αποτελείται από τέσσερις βασικές ενότητες. Η πρώτη ενότητα είναι μια βιβλιογραφική ανασκόπηση των τεχνικών ενοποίησης δεδομένων μεμονωμένου κυττάρου. Η δεύτερη ενότητα αφορά την υλοποίηση και την εκτέλεση των τεχνικών αυτών καθώς και των μετρικών αξιολόγησης τους, που θα μας παρέχουν τα αποτελέσματα του καλύτερου μοντέλου πρόβλεψης. Επιπλέον, η τρίτη ενότητα αφορά την τροποποίηση ή τον συνδυασμό των παραπάνω τεχνικών, με απώτερο σκοπό την πρόταση ενός βέλτιστου μοντέλου ενοποίησης. Τέλος η τέταρτη ενότητα αφορά την εξαγωγή συμπερασμάτων των παραπάνω μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας καθώς και τις μελλοντικές επεκτάσεις της παρούσας εργασίας. My thesis concerns the problem of data integration from single-cell experiments. In recent years, experimental techniques for measuring different kinds of biological information simultaneously in the same cell have become more and more widespread. These techniques produce multi-modal data, thus providing a comprehensive picture of the behaviour of the cell at all levels of organisation. The aim of this work is to translate information between multiple levels of biological regulation, following the logic of the central dogma of biology and the flow of information from DNA to RNA and from RNA to protein. We will use data from different experimental techniques that simultaneously quantify three levels of information in the same cells: DNA accessibility, RNA expression and protein levels. Starting with DNA, we will examine whether measurements at one level help us to predict the next level, and whether information from all levels simultaneously can improve the discovery of cell populations or states. The structure of the thesis consists of three main sections. The first section is a literature review of state-of-the-art single-cell data integration techniques. The second section concerns the implementation and execution of these techniques and their evaluation metrics, which will provide us with the results of the best prediction model. Finally, the third section deals with the modification or combination of the above techniques, with the ultimate goal of proposing an optimal integration model. 2023-06-23T05:20:32Z 2023-06-23T05:20:32Z 2023-04 https://hdl.handle.net/10889/25155 el CC0 1.0 Universal http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Πειράματα μεμονωμένου κυττάρου Πρόβλεψη τροπικότητας Κεντρικό δόγμα βιολογίας Δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) Ριβονουκλεϊκό Οξύ (RNA) Single-cell experiments Prediction modality Central dogma of molecular biology DNA RNA |
| spellingShingle |
Πειράματα μεμονωμένου κυττάρου Πρόβλεψη τροπικότητας Κεντρικό δόγμα βιολογίας Δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) Ριβονουκλεϊκό Οξύ (RNA) Single-cell experiments Prediction modality Central dogma of molecular biology DNA RNA Πρέζα, Παναγιώτα Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου |
| description |
Η εκπόνηση της διπλωματικής μου εργασίας αφορά το πρόβλημα της ενοποίησης για δεδομένα που προέρχονται από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου(single-cell experiments). Τα τελευταία χρόνια, οι πειραματικές τεχνικές για τη μέτρηση διαφόρων ειδών βιολογικής πληροφορίας ταυτόχρονα στο ίδιο κύτταρο γίνονται όλο και πιο διαδεδομένες. Αυτές οι τεχνικές παράγουν πολυτροπικά δεδομένα (multi-modal data), παρέχοντας έτσι μια ολοκληρωμένη εικόνα της συμπεριφοράς του κυττάρου σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης. Ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι η μετάφραση της πληροφορίας μεταξύ των πολλαπλών επιπέδων βιολογικής ρύθμισης, ακολουθώντας την λογική του κεντρικού δόγματος της Βιολογίας και της ροής πληροφορίας από το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ DNA στο ριβονουκλεϊκό οξύ RNA και από το RNA στην πρωτεΐνη. Θα χρησιμοποιήσουμε δεδομένα από διαφορετικές πειραματικές τεχνικές που ποσοτικοποιούν ταυτόχρονα τρία επίπεδα πληροφορίας στα ίδια κύτταρα: προσβασιμότητα DNA, έκφραση RNA και επίπεδα πρωτεϊνών. Ξεκινώντας από το DNA, θα εξετάσουμε κατά πόσο οι μετρήσεις σε ένα επίπεδο μας βοηθούν να προβλέψουμε το επόμενο επίπεδο, και κατά πόσον η πληροφορία από όλα τα επίπεδα ταυτόχρονα μπορεί να βελτιώσει την ανακάλυψη κυτταρικών πληθυσμών ή καταστάσεων. Η δομή της εργασίας αποτελείται από τέσσερις βασικές ενότητες. Η πρώτη ενότητα είναι μια βιβλιογραφική ανασκόπηση των τεχνικών ενοποίησης δεδομένων μεμονωμένου κυττάρου. Η δεύτερη ενότητα αφορά την υλοποίηση και την εκτέλεση των τεχνικών αυτών καθώς και των μετρικών αξιολόγησης τους, που θα μας παρέχουν τα αποτελέσματα του καλύτερου μοντέλου πρόβλεψης. Επιπλέον, η τρίτη ενότητα αφορά την τροποποίηση ή τον συνδυασμό των παραπάνω τεχνικών, με απώτερο σκοπό την πρόταση ενός βέλτιστου μοντέλου ενοποίησης. Τέλος η τέταρτη ενότητα αφορά την εξαγωγή συμπερασμάτων των παραπάνω μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας καθώς και τις μελλοντικές επεκτάσεις της παρούσας εργασίας. |
| author2 |
Preza, Panagiota |
| author_facet |
Preza, Panagiota Πρέζα, Παναγιώτα |
| author |
Πρέζα, Παναγιώτα |
| author_sort |
Πρέζα, Παναγιώτα |
| title |
Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου |
| title_short |
Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου |
| title_full |
Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου |
| title_fullStr |
Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου |
| title_full_unstemmed |
Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου |
| title_sort |
ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης τροπικότητας για την ενοποίηση δεδομένων από πειράματα μεμονωμένου κυττάρου |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://hdl.handle.net/10889/25155 |
| work_keys_str_mv |
AT prezapanagiōta anaptyxēmontelōnproblepsēstropikotētasgiatēnenopoiēsēdedomenōnapopeiramatamemonōmenoukyttarou AT prezapanagiōta developmentofmodalitypredictionmodelsfordataintegrationinsinglecellexperiments |
| _version_ |
1771297313946337280 |
