เครื่องมือทางชีวสารสนเทศเพื่อตรวจหาการแปรผันเชิงโครงสร้างทางพันธุกรรม

Abstract

การแปรผันเชิงโครงสร้างทางพันธุกรรมคือการเปลี่ยนแปลงลำดับเบสของจีโนมที่ครอบคลุมบริเวณกว้าง การแปรผันเชิงโครงสร้างเหล่านี้มีโอกาสที่จะเกี่ยวข้องกับการเกิดโรค ดังนั้นการตรวจหาการแปรผันเชิงโครงสร้างจึงเป็นปัจจัยหนึ่งที่สำคัญในการหาสาเหตุของโรค อย่างไรก็ตามเครื่องมือสำหรับตรวจหาการแปรผันเชิงโครงสร้างที่มีอยู่มีประสิทธิภาพแตกต่างกันไปในการตรวจหาการแปรผันเชิงโครงสร้างแต่ละประเภท รวมทั้งไม่สามารถตรวจหาการแปรผันได้ครอบคลุมในตำแหน่งส่วนใหญ่ที่ได้ยืนยันจากการทดลองในห้องปฏิบัติการ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอวิธีการทางคอมพิวเตอร์เพื่อตรวจหาการแปรผันเชิงโครงสร้างที่เน้นการเพิ่มประสิทธิภาพความครอบคลุม โดยพยายามรักษาความแม่นยำของการแปรผันเชิงโครงสร้างที่ตรวจพบผ่านการวิเคราะห์คู่รีด การแตกรีด และการนับรีด เพื่อรวบรวมหลักฐานที่แสดงความเป็นไปได้ในการเกิดการแปรผันเชิงโครงสร้างแต่ละประเภทในแต่ละบริเวณของจีโนม และนำเสนอวิธีการคัดกรองเบรกเอ็นด์ที่แสดงถึงตำแหน่งเริ่มต้นและตำแหน่งสิ้นสุดของการเกิดการแปรผันประเภทต่างๆ วิธีการกรองจะทำการแบ่งตัวอย่างเป็นบล็อกๆ ข้อมูลของบล็อกประกอบไปด้วย จำนวนรีดที่แมพได้ในบล็อกนั้นและจำนวนการแปรผันเชิงโครงสร้างของแต่ละประเภทภายในบล็อก การคัดกรองเบรกเอ็นด์จะอาศัยข้อมูลทั้งจากบล็อกที่เบรกเอ็นด์อยู่และบล็อกที่อยู่ติดกัน ผลลัพธ์จากการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของวิธีการที่นำเสนอกับ SvABA DELLY GROM LUMPY และ Wham พบว่าวิธีการที่นำเสนอได้ผลลัพธ์ดีกว่าเครื่องมืออื่นๆ ในส่วนของความแม่นยำในการตรวจหาลำดับเบสที่เกิดความซ้ำเป็นชุดติดๆกันและลำดับเบสที่เกิดการกลับด้าน และความครบถ้วนในส่วนของการตรวจหาลำดับเบสที่ถูกเพิ่มเข้ามาสำหรับชุดข้อมูลจริง NA12878 และ HG00514 ที่ใช้ในการทดสอบ