Araştırma Makalesi

Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini

Cilt: 6 Sayı: 1 28 Haziran 2022
PDF İndir
EN TR

Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini

Öz

Protein, canlı organizmaların biyolojik süreçlerinde çok önemli bir role sahiptir. Proteinin işlevini bilmek, biyoloji ve tıp alanında gelecekteki çalışmalara büyük katkı sağlar. Proteinin fonksiyonunu anlamak için üç boyutlu yapısını anlamak önemlidir. Protein yapısını çözümlemek için X-ışını kristalografisi ve NMR gibi deneysel yöntemler kullanılmasına rağmen, sonuçların yetersiz olduğu kanıtlanmıştır. Bu nedenle, proteinlerin üç boyutlu yapısının tahmini, süreçlerdeki en önemli konulardan biri haline gelmektedir. Birincil yapı olarak bilinen amino asit dizisinden proteinin üç boyutlu şeklinin belirlenmesi zorlu olarak tanımlandığından, ikincil yapının tahmin edilmesi bu konuda önemli bir rol oynamaktadır. Literatürde protein ikincil yapısını tahmin etmek için makine öğrenmesi ve son zamanlarda derin öğrenme gibi birçok yöntem kullanılmıştır. Bu makale, yaygın olarak uygulanan dört derin öğrenme yöntemi olan CNN, RNN, LSTM ve GRU kullanılarak geliştirilen modellerin performanslarının bir karşılaştırmasını sağlamayı amaçlamaktadır. Bu modellerin eğitimi ve test edilmesi amacıyla CB513 veri seti kullanılmış, buna ek olarak doğruluk, f1 skoru, doğruluk ve kesinlik gibi performans değerlendirme ölçütleri uygulanmıştır. CNN, RNN, LSTM ve GRU modellerinin doğruluk oranları sırasıyla %82,54, %82,06, %81,1 ve %81,48’dir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Allison, L. A. (2007). From gene to protein. In Fundamental Molecular Biology (1. Baskı). Blackwell Publishing. google scholar
  2. Altschul, S. F., Madden, T. L., Schaffer, A. A., Zhang, J., Zhang, Z, Miller, W., & Lipman, D. J. (1997). Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucleic Acids Research, 25(17), 3389-3402. https://doi.org/10.1093/nar/25.17.3389 google scholar
  3. Aydin, Z., Kaynar, O., & Görmez, Y. (2018). Comparison of NR and UniClust databases for protein secondary structure prediction. 2018 26th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 1-4. https://doi.org/10.1109/SIU.2018.8404285 google scholar
  4. Baldi, P., Brunak, S., Frasconi, P., Soda, G., & Pollastri, G. (1999). Exploiting the past and the future in protein secondary structure prediction. Bioinformatics, 15(11). https://doi.org/10.1093/bioinformatics/15.11.937 google scholar
  5. Branden, C. I., & Tooze, J. (2012). Introduction to Protein Structure. In Introduction to Protein Structure. https://doi.org/10.1201/9781136969898 google scholar
  6. Chen, C., Tian, Y., Zou, X., Cai, P., & Mo, J. (2007). Prediction of protein secondary structure content using support vector machine. Talanta. https://doi. org/10.1016/j.talanta.2006.09.015 google scholar
  7. Chou, P. Y., & Fasman, G. D. (1974). Prediction of Protein Conformation. Biochemistry. https://doi.org/10.1021/bi00699a002 google scholar
  8. Colab. (n.d.). Retrieved from https://research.google.com/colaboratory/intl/tr/faq.html google scholar

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

28 Haziran 2022

Gönderilme Tarihi

11 Ekim 2021

Kabul Tarihi

14 Mart 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 6 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Çakmak, E., & Selvi, İ. H. (2022). Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini. Acta Infologica, 6(1), 43-52. https://doi.org/10.26650/acin.1008075
AMA
1.Çakmak E, Selvi İH. Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini. ACIN. 2022;6(1):43-52. doi:10.26650/acin.1008075
Chicago
Çakmak, Ezgi, ve İhsan Hakan Selvi. 2022. “Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini”. Acta Infologica 6 (1): 43-52. https://doi.org/10.26650/acin.1008075.
EndNote
Çakmak E, Selvi İH (01 Haziran 2022) Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini. Acta Infologica 6 1 43–52.
IEEE
[1]E. Çakmak ve İ. H. Selvi, “Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini”, ACIN, c. 6, sy 1, ss. 43–52, Haz. 2022, doi: 10.26650/acin.1008075.
ISNAD
Çakmak, Ezgi - Selvi, İhsan Hakan. “Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini”. Acta Infologica 6/1 (01 Haziran 2022): 43-52. https://doi.org/10.26650/acin.1008075.
JAMA
1.Çakmak E, Selvi İH. Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini. ACIN. 2022;6:43–52.
MLA
Çakmak, Ezgi, ve İhsan Hakan Selvi. “Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini”. Acta Infologica, c. 6, sy 1, Haziran 2022, ss. 43-52, doi:10.26650/acin.1008075.
Vancouver
1.Ezgi Çakmak, İhsan Hakan Selvi. Derin Öğrenme (CNN, RNN, LSTM, GRU) Kullanarak Protein İkincil Yapı Tahmini. ACIN. 01 Haziran 2022;6(1):43-52. doi:10.26650/acin.1008075