Luận văn Thạc sĩ hệ thống thông tin: Các phương pháp dự đoán và ứng dụng vào bài toán đoán nhận khả năng ức chế gen của siRNA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> NGUYỄN BÁ QUÂN<br /> <br /> CÁC PHƢƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN VÀ ỨNG DỤNG VÀO BÀI TOÁN ĐOÁN<br /> NHẬN KHẢ NĂNG ỨC CHẾ GEN CỦA siRNA<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN<br /> <br /> HÀ NỘI – 2016<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> NGUYỄN BÁ QUÂN<br /> <br /> CÁC PHƢƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN VÀ ỨNG DỤNG VÀO BÀI TOÁN ĐOÁN<br /> NHẬN KHẢ NĂNG ỨC CHẾ GEN CỦA siRNA<br /> <br /> Ngành:<br /> <br /> Hệ thống thông tin<br /> <br /> Chuyên ngành:<br /> <br /> Hệ thống thông tin<br /> <br /> Mã số:<br /> <br /> 60 48 01 04<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN<br /> <br /> NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. BÙI NGỌC THĂNG<br /> <br /> HÀ NỘI - 2016<br /> <br /> 1<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự<br /> hướng dẫn của cán bộ hướng dẫn khoa học, thầy giáo, TS. Bùi Ngọc Thăng, các kết<br /> quả đạt được trong luận văn này là quá trình tìm hiểu, nghiên cứu của riêng tôi. Trong<br /> toàn bộ nội dung của luận văn, những điều được trình bày là của cá nhân tôi hoặc là<br /> được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác. Các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ<br /> ràng và được trích dẫn hợp pháp.<br /> Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định<br /> cho lời cam đoan của mình.<br /> Hà Nội, ngày …… tháng ..… năm 2016<br /> <br /> Học viên thực hiện luận văn<br /> <br /> Nguyễn Bá Quân<br /> <br /> 2<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Đầu tiên, tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cán bộ hướng dẫn khoa học,<br /> thầy giáo, TS. Bùi Ngọc Thăng, người đã đưa tôi đến lĩnh vực nghiên cứu này và đã<br /> trực tiếp giảng dạy trong suốt quá trình tôi học tập, nghiên cứu tại trường Đại học<br /> Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội, thầy luôn truyền cho tôi nguồn cảm hứng,<br /> nhiệt huyết nghiên cứu khoa học và hết sức tận tình hướng dẫn tôi, cho tôi những lời<br /> khuyên quý báu. Mặc dù thầy rất bận với công việc giảng dạy và nghiên cứu nhưng<br /> thầy đã dành cho tôi nhiều thời gian thảo luận các ý tưởng nghiên cứu, chỉ dẫn cách<br /> nghiên cứu, giải đáp thắc mắc và động viên tôi vượt qua những vấn đề khó khăn cũng<br /> như hướng tôi tới nhiều vấn đề có giá trị khác khiến tôi muốn tìm hiểu và nghiên cứu<br /> trong tương lai.<br /> Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy, Cô giáo các anh chị và các bạn<br /> trong bộ môn Hệ thống thông tin, Khoa Công nghệ thông tin, những người đã nhiệt<br /> tình giúp tôi mở rộng kiến thức về Công nghệ thông tin nói chung và Hệ thống thông<br /> tin nói riêng, đó là những kiến thức quý báu và sẽ rất có ích với tôi trong giai đoạn<br /> hiện tại và tương lai.<br /> Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu Nhà trường, Phòng Đào<br /> tạo sau đại học, Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện tốt<br /> nhất giúp tôi trong suốt quá trình học tập.<br /> Qua tất cả tôi gửi đến gia đình thân yêu mọi tình cảm của mình, cảm ơn bố mẹ<br /> đã luôn luôn tin tưởng, luôn luôn là chỗ dựa vững chắc, cảm ơn các anh chị em đã<br /> dành mọi điều kiện để giúp tôi tập trung vào nghiên cứu.<br /> Học viên thực hiện luận văn<br /> <br /> Nguyễn Bá Quân<br /> <br /> 3<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................................1<br /> LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................................2<br /> MỤC LỤC ................................................................................................................................3<br /> DANH SÁCH HÌNH VẼ.......................................................................................................5<br /> DANH SÁCH B ẢNG BIỂU .................................................................................................6<br /> DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ...........................................................................................7<br /> MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................8<br /> CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN NGẮN RNA CÓ KHẢ<br /> NĂNG ỨC CHẾ (siRNA) .................................................................................................. 10<br /> 1.1. Can thiệp RNA ........................................................................................................... 10<br /> 1.1.1. Các cơ chế, thành phần chính của RNAi.......................................................... 10<br /> 1.1.2. Vai trò của RNAi................................................................................................. 11<br /> 1.1.3. Thành phần của RNAi ........................................................................................ 12<br /> 1.1.4. Nghiên cứu can thiệp RNA ................................................................................ 12<br /> 1.2. Nghiên cứu siRNA..................................................................................................... 15<br /> 1.2.1. Lịch sử nghiên cứu siRNA................................................................................. 15<br /> 1.2.2. Chức năng của siRNA ........................................................................................ 16<br /> 1.2.3. Ứng dụng siRNA................................................................................................. 16<br /> 1.2.4. Những thách thức trong nghiên cứu siRNA .................................................... 18<br /> 1.3. Kết luận ....................................................................................................................... 22<br /> CHƢƠNG 2. CÁC QUY TẮC THIẾT KẾ siRNA HIỆU QUẢ ............................... 23<br /> 2.1 Quy tắc thiết kế siRNA .............................................................................................. 23<br /> 2.2. Quy tắc thiết kế siRNA hiệu quả trong phương pháp sinh học............................ 23<br /> 2.3. Các quy tắc thiết kế trong cách tiếp cận sinh học tính toán.................................. 27<br /> 2.4. Kết luận ....................................................................................................................... 29<br /> CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN KHẢ NĂNG ỨC CHẾ CỦA siRNA 30<br /> 3.1. Tổng quan một số phương pháp xây dựng mô hình dự đoán ức chế của siRNA<br /> 30<br /> 3.2. Phương pháp máy vecto hỗ trợ (SVM- Support vector machine) ....................... 32<br /> 3.3. Phương pháp rừng ngẫu nhiên (Random Forest) ................................................... 39<br /> 3.4. Sử dụng phương pháp học biểu diễn để nâng cao độ chính xác của các mô hình<br /> dự đoán................................................................................................................................ 46<br /> <br />