PROTEİN YAPISININ YAPAY ARI KOLONİSİ ALGORİTMASI İLE TAHMİNİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TURGAY BATBAT

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Celal ÖZTÜRK

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Proteinlerin yerine getirdiği görevler doğrudan doğal durumları olarak adlandırılan üçüncül yapıları ile alakalıdır. Proteinler hangi rastgele durumda olurlarsa olsunlar görevlerini ifa edecekleri tekil üç boyutlu yapılarına katlanırlar. Günümüzde birçok proteinin birincil yapı olarak adlandırılan dizilimleri bilinmekle beraber işlevlerini açıklayan üçüncül yapıları bilinmemektedir. Ele alınan dizide bulunan amino asitlerin üçüncül yapı oluşumuna yol açan özelliklerinin kullanılarak üçüncül yapılarının tahmin edilmesi proteinlerin gerçek doğasının tam anlaşılması ve bilimsel olarak kullanılmasının önünü açacaktır. Bilim dünyası proteinlerin tam olarak anlaşılmasının canlılık fonksiyonlarının tam anlaşılmasına ve bu yolla tedavisi imkânsız görülen hastalıkların tedavisinden, yapay doku ve organ üretimine kadar birçok alanda yeni bir döneme girileceğinde hemfikirdir. Proteinlerin doğal yapılarına dönüşmesi ile ilgili yapılan çalışmalarda en düşük serbest enerji düzeyinin elde edilmesi eğilimi tespit edilmiştir. Bu düzeyi en çok etkileyen gücün amino asitlerin sudan kaçınma özellikleri olduğu gözlenmiştir. Serbest enerji düzeylerini hesaplamada kullanılan, sudan kaçma özelliklerine göre sınıflandırılan amino asitlere dayanan HP modeli basitliği ve gerçekçiliği ile dikkat çekmektedir. Çalışmamızda HP modelinin doğadaki protein davranışı incelenerek geliştirilmiş bir türü olan 3DHP-SC (Üç Boyutlu Hidrofobik Polar Yan Zincir) modeli temel alınmıştır. Çok çeşitli alanlarda çözümü zor problemlerde Yapay Zekâ algoritmaları ciddi başarılar göstermektedir. Aday protein modellerinin oluşturulmasında arıların besin arama davranışlarını modelleyen Yapay Arı Kolonisi Algoritması temelli oluşturulan ayrık model kullanılmıştır. Önceki çalışmalarda kullanılan başarımların test edildiği örnek dizilerde sonuçlar alınmıştır. Anahtar Kelimeler: Biyoenformatik, Protein Yapı Tahmini, Yapay Arı Koloni Algoritması, Ayrık Optizasyon