Aplikace pro výpočet genomických parametrů

Abstract

NSAT: Nucleotide Sequence Analysis Tool Cílem práce bylo vytvořit uživatelsky přívětivý program umožňující porovnání velkého počtu celogenomových sekvencí pro účely bakteriální systematiky. Pro vytvoření programu nazvaného NSAT byly na základě literární rešerše vybrány následující nejvhodnější parametry pro popis a srovnání kompletních či částečných genomů: průměrná nukleotidová shoda založená na algoritmu BLAST (ANIb), korelace četnosti tetranukleotidů (Tetra) and procentuální obsah nukleotidů G a C. Tyto parametry byly podrobně popsány a diskutovány. Program NSAT byl implementován v programovacím jazyce C# s využitím knihovny .NET framework a zkompilován pro platformu Microsoft Windows. Součástí NSAT je také jednoduchégrafické uživatelské rozhraní, které umožňuje snadné ovládání i personálem bez bioinformatické erudice. Testování programu na referenčním souboru sekvencí potvrdilo jeho funkčnost a výpočetní přesnost.

NSAT: Nucleotide Sequence Analysis Tool This thesis is focused on in silico comparison of genomes for the purposes of bacterial systematics. Its goal was to create a user-friendly, offline software package that provides large-scale analysis of complete or draft whole-genome sequences. We examined most common methods and genomic parameters used for these purposes in order to design the application named NSAT. The selected algorithms were reviewed in detail and broken down to the individual steps and mathematical formulas. The NSAT program uses the Average Nucleotide Identity, Tetranucleotide frequency correlation and GC content in percentage parameters. It was implemented in the C# programming language using .NET framework library and compiled to run on the Microsoft Windows platform. NSAT was designed with a simple graphical user interface and can be operated by non-bioinformatician personnel. Its functionality and result accuracy were tested using a set of reference sequences and found satisfactory.