Research Article

Derin Öğrenme Teknikleri Kullanarak İkili ve Çok Etiketli Sınıflandırma İle Enzimatik Fonksiyon Tahmini

Number: 32 December 31, 2021
TR EN

Derin Öğrenme Teknikleri Kullanarak İkili ve Çok Etiketli Sınıflandırma İle Enzimatik Fonksiyon Tahmini

Öz

Biyolojik katilazör olarak görev yapan enzimler katalizlediği tepkime türüne ve mekanizmasına göre sınıflandırılırken her sınıf altında substrat seçiciliği durumlarına göre de alt sınıflar oluşturulmuştur. Aynı zamanda enzimlerin sınıflandırılmasında yapısal, kimyasal ve bağlantısallık özellikleri önemli olmaktadır. Enzim fonksiyonunu tahmini yeni enzimlerin tasarlamalarına yardımcı olmak ve enzimle ilişkili hastalıkları teşhisinde önemli olmaktadır. Enzimlerin önemli bir çoğunluğu belirli reaksiyonları gerçekleştiriken, sınırlı sayıda enzim farklı reaksiyonlar gerçekleştirebilmektedir. Bu nedenle birden fazla enzimatik fonksiyonla doğrudan ilişkilendirilebilmektedir. Gerçekleştirilen bu çalışmada enzimatik fonksiyonun ikili ve çok etiketli sınıflandırma ile tahmini amaçlanmıştır. Enzimlerin sınıflandırılmasında daha başarılı sonuçların kimyasal özelliklerin kullanılmasında ortaya çıktığı görülmüştür. Ancak tüm özelliklerin kullanılması durumunda sınıflandırma performansının daha da arttığı görülmüştür. Enzimatik fonksiyon tahmnine yönelik kullanılan modellerin başarısı incelendiğinde Derin Öğrenme modellerinin hem ikili hemde çok etiketli sınıflandırma performansının daha yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç olarak önerilen modellerinin enzimatik fonksiyonların sınıflandırılmasında önemli bir araç olduğu ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler

References

  1. Amidi, S., Amidi, A., Vlachakis, D., Paragios, N., & Zacharaki, E. I. (2017). Automatic single-and multi-label enzymatic function prediction by machine learning. PeerJ, 5, e3095.
  2. Angelova, A., Krizhevsky, A., & Vanhoucke, V. (2015, May). Pedestrian detection with a large-field-of-view deep network. In 2015 IEEE international conference on robotics and automation (ICRA) (pp. 704-711). IEEE.
  3. Baran M, Öztürk M, Latifoğlu F. (2021). Gaita mikrobiyotasının hastalıklarla ilişkisinde öğrenmemodellerinin karşılaştırılması. MAS International European Conference on Mathematics-Engineering-Natural&Medical Sciences-XV. September 2021 ADANA, 7-8.
  4. Breiman, L. (2001). Random forest. Mach. Learn, 45: 5–32.
  5. Che, Y., Ju, Y., Xuan, P., Long, R., & Xing, F. (2016). Identification of multi-functional enzyme with multi-label classifier. PloS one, 11(4), e0153503.
  6. Chen, T., & Guestrin, C. (2016, August). Xgboost: A scalable tree boosting system. In Proceedings of the 22nd acm sigkdd international conference on knowledge discovery and data mining (pp. 785-794).
  7. Dalkiran, A., Rifaioglu, A. S., Martin, M. J., Cetin-Atalay, R., Atalay, V., & Doğan, T. (2018). ECPred: a tool for the prediction of the enzymatic functions of protein sequences based on the EC nomenclature. BMC bioinformatics, 19(1), 1-13.
  8. De Ferrari, L., Aitken, S., van Hemert, J., & Goryanin, I. (2012). EnzML: multi-label prediction of enzyme classes using InterPro signatures. BMC bioinformatics, 13(1), 1-12.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2021

Submission Date

December 24, 2021

Acceptance Date

January 2, 2022

Published in Issue

Year 2021 Number: 32

APA
Baran, M., Öztürk, M., & Latifoğlu, F. (2021). Derin Öğrenme Teknikleri Kullanarak İkili ve Çok Etiketli Sınıflandırma İle Enzimatik Fonksiyon Tahmini. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 32, 262-267. https://doi.org/10.31590/ejosat.1041643