Araştırma Makalesi

Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama

Cilt: 14 Sayı: 2 1 Haziran 2024
PDF İndir
EN TR

Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama

Öz

Biyoinformatik, biyolojik verilerin analizi ve kalıtsal ilişkilerin ortaya çıkarılması için matematik, biyoloji ve bilgisayar bilimlerini birleştiren bir disiplindir. Bu alandaki en kritik görevlerden biri, biyolojik dizilerin hizalanmasıyla ilgili olan dizi hizalama problemini çözmektir. Ancak, biyolojik verilerin hızla artması, bu problemi manuel olarak çözülemez hale getirmiş ve bilgisayar sistemlerinin biyoinformatikte daha yaygın bir şekilde kullanılmasına yol açmıştır. Bu çalışmada, mevcut Clustal algoritması ve benzetimli tavlama algoritması kullanılarak yeni bir dizi hizalama algoritması önerilmiştir. Clustal algoritmasının hız avantajını kullanarak ve benzetimli tavlama algoritmasını entegre ederek, Clustal'ın aç gözlü yaklaşımından uzaklaşılarak optimal hizalama skoru elde etmek amaçlanmıştır. Geliştirilen algoritmanın başarısını değerlendirmek için SP (Çiftlerin Toplamı) puanlama sistemi kullanılmış ve hizalama sonucunda sütun eşleşme sayısı dikkate alınmıştır. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen algoritmanın aynı uzunluktaki dizi veri kümeleri üzerinde ClustalW programından daha iyi performans gösterdiğini, MUSCLE programına göre ise bazı veri setlerinde daha başarılı olduğu veya yakın sonuçlar verdiğini ortaya koymuştur. Bu gelişme, biyoinformatik alanında dizi hizalama problemini çözmek için yeni ve daha etkili bir yaklaşımın potansiyelini vurgulamaktadır. Gelecekte, bu tür geliştirmelerin biyolojik veri analizi alanında daha geniş bir uygulama alanı bulabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Proje Numarası

FOA-2020-20981

Teşekkür

Bu çalışma Ege Üniversitesi BAP koordinatörlüğü tarafından FOA-2020-20981 kodlu “Cicer ve Lens türlerinin kloroplast DNA dizilerinin Next Generation Sequencing ile sekanslanması ve genom organizasyonlarının belirlenerek karşılaştırmalı genom analizlerinin gerçekleştirilmesi” isimli proje kapsamında desteklenmiştir.

Kaynakça

  1. Aarts, E. H., & van Laarhoven, P. J. (1987). Simulated annealing: a pedestrian review of the theory and some applications. In Pattern recognition theory and applications (pp. 179-192). Springer Berlin Heidelberg. Doi: 10.1007/978-3-642-83069-3_15
  2. Aktan, M. N., & Bulut, H. (2022). Metaheuristic task scheduling algorithms for cloud computing environments. Concurrency and Computation: Practice and Experience, 34(9), e6513. Doi: 10.1002/cpe.6513
  3. Botta, M., & Negro, G. (2010). Multiple sequence alignment with genetic algorithms. In Computational Intelligence Methods for Bioinformatics and Biostatistics: 6th International Meeting, CIBB 2009, Genoa, Italy, October 15-17, 2009. Springer Berlin Heidelberg. Doi: 10.1007/978-3-642-14571-1_15
  4. Bucak, İ. Ö., & Uslan, V. (2011). Sequence alignment from the perspective of stochastic optimization: a survey. Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 19(1), 157-173. Doi: 10.3906/elk-1002-410
  5. Chen J.T, Chao J.N, Liu H., Yang F.L., Zou Q. & Tang F.R, (2023) WMSA 2: a multiple DNA/RNA Sequence alignment tool implemented with accurate progressive mode and a fast win-win mode combining the center star and progressive strategies, Briefings in Bioinformatics, Volume: 24, Issue:4, Doi :10.1093/bib/bbad190
  6. Cohen, J. (2004). Bioinformatics—an introduction for computer scientists. ACM Computing Surveys (CSUR), 36(2), 122-158. Doi: 10.1145/1031120.1031122
  7. Diamantis, S., & Anna, C. (2005). Comparison of multiple sequence alignment programs. National and Kapodistrian university of Athens.
  8. Doğan, H., & Otu, H., (2014) Multiple Sequence Alignment Methods: Objevtive Function, Springer Protocols, Chepter 3, 44-85p

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Bilgisayar Yazılımı

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

28 Mayıs 2024

Yayımlanma Tarihi

1 Haziran 2024

Gönderilme Tarihi

14 Aralık 2023

Kabul Tarihi

4 Nisan 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 14 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Erdirik, H., Karcıoğlu, A. A., Tanyolaç, B., & Bulut, H. (2024). Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama. Journal of the Institute of Science and Technology, 14(2), 544-562. https://doi.org/10.21597/jist.1404898
AMA
1.Erdirik H, Karcıoğlu AA, Tanyolaç B, Bulut H. Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2024;14(2):544-562. doi:10.21597/jist.1404898
Chicago
Erdirik, Hatic, Abdullah Ammar Karcıoğlu, Bahattin Tanyolaç, ve Hasan Bulut. 2024. “Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama”. Journal of the Institute of Science and Technology 14 (2): 544-62. https://doi.org/10.21597/jist.1404898.
EndNote
Erdirik H, Karcıoğlu AA, Tanyolaç B, Bulut H (01 Haziran 2024) Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama. Journal of the Institute of Science and Technology 14 2 544–562.
IEEE
[1]H. Erdirik, A. A. Karcıoğlu, B. Tanyolaç, ve H. Bulut, “Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama”, Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der., c. 14, sy 2, ss. 544–562, Haz. 2024, doi: 10.21597/jist.1404898.
ISNAD
Erdirik, Hatic - Karcıoğlu, Abdullah Ammar - Tanyolaç, Bahattin - Bulut, Hasan. “Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama”. Journal of the Institute of Science and Technology 14/2 (01 Haziran 2024): 544-562. https://doi.org/10.21597/jist.1404898.
JAMA
1.Erdirik H, Karcıoğlu AA, Tanyolaç B, Bulut H. Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2024;14:544–562.
MLA
Erdirik, Hatic, vd. “Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama”. Journal of the Institute of Science and Technology, c. 14, sy 2, Haziran 2024, ss. 544-62, doi:10.21597/jist.1404898.
Vancouver
1.Hatic Erdirik, Abdullah Ammar Karcıoğlu, Bahattin Tanyolaç, Hasan Bulut. Meta-Sezgisel Tabanlı Clustal-SA Algoritmasını Kullanarak DNA Sekanslarında Çoklu Dizi Hizalama. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 01 Haziran 2024;14(2):544-62. doi:10.21597/jist.1404898

Cited By