Praca doktorska
Licencja
Korzystanie z tego materiału możliwe jest zgodnie z właściwymi przepisami o dozwolonym użytku lub o innych wyjątkach przewidzianych w przepisach prawa. Korzystanie w szerszym zakresie wymaga uzyskania zgody uprawnionego.Computational Methods for the Analysis of Chromosomal Rearrangements
| dc.abstract.en | This dissertation focuses on algorithms for genome assembly and the interpretation of changes in genome architecture caused by structural rearrangements. The introductory chapter presents the biological background of the problem from a genetic perspective and discusses the state-of-the art sequencing technologies. The following chapter introduces an innovative algorithm designed for third-generation sequencing data. This method allows for the local assembly of regions enriched in segmental duplications. It has been utilized to reconstruct the subtelomeric sequences of selected chromosomes in Great Apes, leading to the formulation of important hypotheses about the impact of the ancestral chromosome fusion event on the evolution of pre-humans. Next, an enhanced method for determining the temporal extent of large chromosomal rearrangements is presented. This method has demonstrated its applicability in estimating the speciation times of species. The subsequent chapter introduces a method for enumerating all possible scenarios of complex chromosomal rearrangements. These rearrangements are modeled using Karyotype Graphs, which are constructed based on known breakpoints induced by the considered rearrangements. The chapter describes an algorithm for enumerating Minimal Linear Eulerian Decomposition of Karyotype Graphs, which works with a polynomial time delay complexity. Lastly, a web server enabling the clinical interpretation of structural variants is introduced. The web server features an innovative genome browser visualizing genomic regions from the rearrangement’s breakpoint perspective. |
| dc.abstract.en | Niniejsza rozprawa opisuje algorytmy składania genomu oraz metody interpretacji zmian występujących w jego architekturze powodowanych przez rearanżacje strukturalne. Pracę otwiera wstęp, w którym omówiono zagadnienia biologiczne potrzebne do zrozumienia problemów przedstawionych w pracy oraz opisano nowoczesne metody sekwencjonowania genomów. Kolejny rozdział prezentuje innowacyjną metodę asemblacji genomu, która korzysta z danych z sekwencjonowania długimi odczytami. Metoda ta pozwala na lokalną asemblację rejonów wzbogaconych w segmentalne duplikacje. Wykorzystano ją do odtworzenia sekwencji subtelomerowych wybranych chromosomów u małp człekokształtnych, co pozwoliło na postawienie ważnych hipotez dotyczących wpływu zdarzenia fuzji dwóch chromosomów na ewolucję praczłowieka. Następny rozdział przedstawia opis udoskonalonej metody datowania dużych rearanżacji chromosomowych zachodzących w podczas ewolucji gatunków. Wykazano także, że można ją wykorzystać do datowania specjacji gatunków. Kolejny rozdział prezentuje metodę wyliczenia możliwych scenariuszy złożonych rearanżacji chromosomowych. Rearanżacje te modelowane są przez tak zwany graf kariotypowy, który tworzony jest na podstawie znanych punktów złamań rearanżacji. W rozdziale opisany został algorytm wyliczenia minimalnych liniowych dekompozycji Eulera w tym grafie działający z wielomianowym opóźnieniem czasowym. Ostatecznie zaprezentowano serwer umożliwiający interpretację kliniczną zmian spowodowanych przez warianty strukturalne. Udostępnia on innowacyjną przeglądarkę całogenomową pozwalającą na wizualizację obszarów sąsiadujących z punktami złamań rearanżacji chromosomowych. |
| dc.affiliation.department | Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki |
| dc.contributor.author | Poszewiecka, Barbara |
| dc.date.accessioned | 2023-12-01T07:45:57Z |
| dc.date.available | 2023-12-01T07:45:57Z |
| dc.date.defence | 2023-12-13 |
| dc.date.issued | 2023-12-01 |
| dc.description.promoter | Gambin, Anna |
| dc.description.promoter | Gogolewski, Krzysztof |
| dc.identifier.uri | https://repozytorium.uw.edu.pl//handle/item/4813 |
| dc.language.iso | en |
| dc.rights | FairUse |
| dc.subject.en | Karyotype Graph |
| dc.subject.en | enumeration |
| dc.subject.en | complex chromosomal rearrangement |
| dc.subject.en | long reads |
| dc.subject.en | de novo assembly |
| dc.subject.en | clinical genetics |
| dc.subject.en | position effect |
| dc.subject.en | chromosomal rearrangement |
| dc.subject.en | Topologically Associating Domain |
| dc.subject.en | chromosomal rearrangements |
| dc.subject.en | computational genomics |
| dc.subject.en | graf kariotypowy |
| dc.subject.en | złożone rearanżacje chromosomowe |
| dc.subject.en | długie odczyty |
| dc.subject.en | asemblacja de novo |
| dc.subject.en | genetyka kliniczna |
| dc.subject.en | efekt pozycji |
| dc.subject.en | domeny topologiczne |
| dc.subject.en | rearanżacje chromosomowe |
| dc.subject.en | genomika obliczeniowa |
| dc.title | Computational Methods for the Analysis of Chromosomal Rearrangements |
| dc.title.alternative | Metody obliczeniowe w analizie rearanżacji chromosomowych |
| dc.type | DoctoralThesis |
| dspace.entity.type | Publication |