Knowledge based expert system development in bioinformatics : Applied to multiple sequence alignment of protein sequences

par Mohamed Radhouane Aniba

Thèse de doctorat en Bioinformatique

Sous la direction de Julie D. Thompson et de Aron Marchler-Bauer.

Soutenue en 2010

à Strasbourg .

  • Titre traduit

    Développement d’un système expert basé sur les connaissances en bioinformatique : Application à l’alignement multiple de séquences protéiques


  • Résumé

    L'objectif de ce projet de thèse a été le développement d'un système expert afin de tester, évaluer et d'optimiser toutes les étapes de la construction et l'analyse d'un alignement multiple de séquences. Le nouveau système a été validé en utilisant des alignements de référence et apporte une nouvelle vision pour le développement de logiciels en bioinformatique: les systèmes experts basés sur la connaissance. L'architecture utilisée pour construire le système expert est très modulaire et flexible, permettant à AlexSys d'évoluer en même temps que de nouveaux algorithmes seront mis à disposition. Ultérieurement, AlexSys sera utilisé pour optimiser davantage chaque étape du processus d'alignement, par exemple en optimisant les paramètres des différents programmes d 'alignement. Le moteur d'inférence pourrait également être étendu à identification des combinaisons d'algorithmes qui pourraient fournir des informations complémentaires sur les séquences. Par exemple, les régions bien alignées par différents algorithmes pourraient être identifiées et regroupées en un alignement consensus unique. Des informations structurales et fonctionnelles supplémentaires peuvent également être utilisées pour améliorer la précision de l'alignement final. Enfin, un aspect crucial de tout outil bioinformatique consiste en son accessibilité et la convivialité d' utilisation. Par conséquent, nous sommes en train de développer un serveur web, et un service web, nous allons également concevoir un nouveau module de visualisation qui fournira une interface intuitive et conviviale pour toutes les informa ions récupérées et construites par AlexSys.


  • Résumé

    The objective of this PhD project was the development of an integrated expert system to test, evaluate and optimize all the stages of the construction and the analysis of a multiple sequence alignment. The new system was validated using standard benchmark cases and brings a ncw vision to software development in Bioinformatics: knowledge-guided systems. The architecture used to build the expert system is highly modular and flcxible, allowing AlcxSys to evolve as new algorithms are made available. In the future, AlexSys will he uscd to furthcr optimize each stage of the alignment process, for example by optimizing the input parameters of the different algorithms. The inference engine could also be extended to identify combinations of algorithms that could potentially provide complementary information about the input sequences. For example, well aligned regions from different aligners could be identified and combined into a single consensus alignment. Additional structural and functional information could also be exploited to improve the final alignment accuracy. Finally, a crucial aspect of any bioinformatics tool is its accessibility and usability. Therefore, we are currently developing a web server, and a web services based distributed system. We will also design a novel visualization module that will provide an intuitive, user-friendly interface to all the information retrieved and constructed by AlexSys.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (Pagination multiple)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 180-208

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2010;0632
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