Research Article

In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli

Volume: 25 Number: 2 August 20, 2021
EN TR

In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli

Abstract

Toksisite testleri arasında, bir etken nedeniyle ortaya çıkabilecek genetik değişim (mutasyon) olarak tanımlanabilen mutajenisite önemli yer tutmaktadır. Bu çalışmada genel olarak mutajenisite belirleme sürecini iyileştirebilmek adına in-silico yaklaşım kapsamında istatistiksel öğrenme algoritmaları kullanılmıştır. Söz konusu yaklaşım deneyler ile elde edilen mutajenisite bilgisi içeren molekül setine uygulanmış ve dikkate değer sınıflama başarıları elde edilmiştir. Çalışmada kullanılmak üzere literatürde bulunan, moleküllerden oluşan Bursi ile Benchmark veri setleri birleştirilmiş ve Molecular Operating Environment (MOE) programı aracılığı ile moleküllerin özellikleri hesaplanmıştır. Hesaplama sonucunda 10835 gözleme ve 193 değişkene sahip veri seti üzerinde karar ağaçları algoritmaları uygulanarak grid arama yaklaşımı ile parametre seçimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen en iyi parametreler ile kurulan modeller sonucunda değişkenlerin seçimi mutajenisiteyi tahmin etmedeki önem düzeylerine göre yapılmış ve verinin boyutu en etkili 72 değişkene indirgenmiştir. Seçilen değişkenlerden oluşan yeni veriye farklı istatistiksel öğrenme algoritmaları uygulanmış ve içlerinden en iyi sonuç veren beş sınıflama algoritmasına karar verilmiştir. Parametre en iyilemesi ile model başarımları arttırılan bu algoritmalar kullanılarak yaklaşık %90 mutajenisiteyi doğru sınıflama oranları elde edilmiştir.

Keywords

Supporting Institution

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi

Project Number

2018-30

Thanks

Bu çalışma, Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından desteklenmiştir. (Proje No: 2018-30).

References

  1. [1] Honma, M., Kitazawa, A., Cayley, A., Williams, R. V., Barber, C., Hanser, T., Saiakhov, R., Chakravarti, S., Myatt, G. J., Cross, K. P., Benfenati, E., Raitano, G., Mekenyan, O., Petkov, P., Bossa, C., Benigni, R., Battistelli, C. L., Giuliani, A., Tcheremenskaia, O., … Rathman, J. 2019. Improvement of quantitative structure-activity relationship (QSAR) tools for predicting Ames mutagenicity: Outcomes of the Ames/QSAR International Challenge Project. Mutagenesis, 34(1) 41-48.
  2. [2] Bakhtyari, N. G., Raitano, G., Benfenati, E., Martin, T., Young, D. 2013. Comparison of in silico models for prediction of mutagenicity. Journal of Environmental Science and Health - Part C Env. Carcinogenesis and Ecotoxicology Reviews, 31(1), 45–66.
  3. [3] Hansch, C. 1980. Use of quantitative structure-activity relationships (QSAR) in drug design (review). In Pharmaceutical Chemistry Journal 14(10).
  4. [4] Greene, N., Judson, P. N., Langowski, J. J., Marchant, C. A. 1999. Knowledge-based expert systems for toxicity and metabolism prediction: DEREK, StAR and METEOR. SAR and QSAR in Environmental Research, 10:2-3, 299-314.
  5. [5] Hanser, T., Barber, C., Rosser, E., Vessey, J. D., Webb, S. J., Werner, S. 2014. Self organising hypothesis networks: A new approach for representing and structuring SAR knowledge. Journal of Cheminformatics, 6(21).
  6. [6] Mazzatorta, P., Tran, L. A., Schilter, B., Grigorov, M. 2007. Integration of structure - Activity relationship and artificial intelligence systems to improve in silico prediction of ames test mutagenicity. Journal of Chemical Information and Modeling, 47(1), 34–38.
  7. [7] Zheng, M., Liu, Z., Xue, C., Zhu, W., Chen, K., Luo, X., Jiang, H. 2006. Mutagenic probability estimation of chemical compounds by a novel molecular electrophilicity vector and support vector machine. Bioinformatics, 22(17), 2099–2106.
  8. [8] Liao, Q., Yao, J., & Yuan, S. 2007. Prediction of mutagenic toxicity by combination of Recursive Partitioning and Support Vector Machines. Molecular Diversity, 11, 59–72.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

August 20, 2021

Submission Date

January 23, 2021

Acceptance Date

March 2, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 25 Number: 2

APA
Gümüştaş, E., & Çakmak Pehlivanlı, A. (2021). In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25(2), 365-370. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.867067
AMA
1.Gümüştaş E, Çakmak Pehlivanlı A. In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli. J. Nat. Appl. Sci. 2021;25(2):365-370. doi:10.19113/sdufenbed.867067
Chicago
Gümüştaş, Enis, and Ayça Çakmak Pehlivanlı. 2021. “In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25 (2): 365-70. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.867067.
EndNote
Gümüştaş E, Çakmak Pehlivanlı A (August 1, 2021) In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25 2 365–370.
IEEE
[1]E. Gümüştaş and A. Çakmak Pehlivanlı, “In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli”, J. Nat. Appl. Sci., vol. 25, no. 2, pp. 365–370, Aug. 2021, doi: 10.19113/sdufenbed.867067.
ISNAD
Gümüştaş, Enis - Çakmak Pehlivanlı, Ayça. “In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25/2 (August 1, 2021): 365-370. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.867067.
JAMA
1.Gümüştaş E, Çakmak Pehlivanlı A. In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli. J. Nat. Appl. Sci. 2021;25:365–370.
MLA
Gümüştaş, Enis, and Ayça Çakmak Pehlivanlı. “In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 25, no. 2, Aug. 2021, pp. 365-70, doi:10.19113/sdufenbed.867067.
Vancouver
1.Enis Gümüştaş, Ayça Çakmak Pehlivanlı. In-Silico Mutajenisite Tahmininde İstatistiksel Öğrenme Modeli. J. Nat. Appl. Sci. 2021 Aug. 1;25(2):365-70. doi:10.19113/sdufenbed.867067

Cited By

e-ISSN :1308-6529
Linking ISSN (ISSN-L): 1300-7688

All published articles in the journal can be accessed free of charge and are open access under the Creative Commons CC BY-NC (Attribution-NonCommercial) license. All authors and other journal users are deemed to have accepted this situation. Click here to access detailed information about the CC BY-NC license.