Fázování variant ze sekvenačních dat (short reads, Illumina)
Variant phasing from short read sequencing data
bakalářská práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/210321Identifikátory
SIS: 290749
Kolekce
- Kvalifikační práce [22304]
Autor
Vedoucí práce
Oponent práce
Rozhoňová, Hana
Fakulta / součást
Přírodovědecká fakulta
Obor
Bioinformatika
Katedra / ústav / klinika
Katedra buněčné biologie
Datum obhajoby
16. 6. 2026
Nakladatel
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaJazyk
Čeština
Známka
Výborně
Klíčová slova (česky)
fázování, haplotyp, sekvenování, genomikaKlíčová slova (anglicky)
phasing, haplotype, sequencing, genomicsFa ́zova ́nı ́ haplotypu ̊ umoz ̌n ̌uje urc ̌it vza ́jemne ́ uspor ̌a ́da ́nı ́ alel na ho- molognı ́ch chromozomech, a pr ̌edstavuje tak du ̊lez ̌ity ́ krok v analy ́ze gene- ticke ́ informace. V te ́to pra ́ci navrhujeme algoritmus pro fa ́zova ́nı ́ ze sekve- nac ̌nı ́ch dat s kra ́tky ́mi c ̌tenı ́mi, zaloz ̌eny ́ na grafove ́ reprezentaci proble ́mu a dynamicke ́m programova ́nı ́. Metoda byla analyzova ́na na skutec ̌ny ́ch lid- sky ́ch i simulovany ́ch datech. Vy 'sledky uka ́zaly, z ̌e algoritmus doka ́z ̌e zfa ́zovat pr ̌eva ́z ̌nou c ̌a 'st fa ́zovatelny ́ch variant a na simulovany ́ch datech dosahuje nı ́zke ́ chybovosti. S rostoucı ́m podı ́lem repetic v sekvenci poc ̌et zfa ́zovany ́ch variant klesa ́, avs ̌ak bez vy ́razne ́ho na ́ru ̊stu chybovosti. Hlavnı ́ omezenı ́ majı ́ dvojı ́ pu ̊vod: dany ́ charakterem dat (kra ́tka ́ c ̌tenı ́ propojujı ́ pouze blı ́zke ́ vari- anty) a dany ́ na ́vrhem algoritmu, ktery ́ pracuje v loka ́lnı ́m kontextu pevne ́ho rozsahu. C ̌asova ́ a pame ̌t 'ova ́ sloz ̌itost programu je O (︂ R · t2 + n · 2k · k2 )︂ , kde R pr ̌edstavuje poc ̌et c ̌tenı ́, t maxima ́lnı ́poc ̌et variant na jednom c ̌tenı ́, n poc ̌et variant a k parametr algoritmu urc ̌ujı ́cı ́ velikost okna.
Haplotype phasing determines the relative arrangement of alleles on ho- mologous chromosomes and is therefore an important step in genetic analysis. In this thesis, we propose an algorithm for haplotype phasing using short-read sequencing data that combines a graph representation of the problem with dynamic programming. The method was evaluated on real human and sim- ulated data. The results showed that the algorithm phases most phaseable variants and achieves a low error rate on simulated data. As the proportion of repetitive sequences increases, the number of phased variants decreases, but without a substantial increase in error rate. The main limitations arise from both the nature of the data, since short reads connect only nearby vari- ants, and the algorithm design, which operates within a fixed local context. The time and memory complexity of the program is O (︂ R · t2 + n · 2k · k2 )︂ , where R is the number of reads, t the maximum number of variants covered by a single read, n the number of variants, and k the window size parameter.
