Redes de meta-modelagem e suas aplicações no estudo de anotações de proteínas (2023)
- Authors:
- Autor USP: REIS, RENAN DOS - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/D.76.2023.tde-06092023-100207
- Subjects: MODELAGEM DE DADOS; RECONHECIMENTO DE PADRÕES; PROTEÍNAS; ENZIMAS
- Keywords: Anotação de proteínas; Carbohydrate-active enzymes; Ciência de redes; Enzimas ativas em carboidratos; Meta-modelagem; Meta-modeling; Network science; Pattern recognition; Protein annotation
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A crescente disponibilidade de dados tem motivado o desenvolvimento de novas abordagens de modelagem para sua análise e interpretação, incluindo métodos estatísticos, mineração de dados e aprendizado de máquina. Apesar de serem particularmente eficazes, os modelos baseados em dados tendem a ter interpretabilidade limitada, o que pode dificultar a compreensão de suas previsões. Para lidar com essas questões, este trabalho foca na extensão e aplicação de uma abordagem formal de meta-modelagem que possa fornecer subsídios para caracterizar, melhorar e integrar modelos baseados em dados. O procedimento proposto consiste na aplicação de ciência de redes na construção de uma rede de meta-modelagem que conecta conjuntos de dados a modelos científicos. Primeiro, a meta-modelagem envolve a delimitação de três domínios: um domínio de universo que contém todos os dados acessíveis para modelagem, um ambiente de dados com conjuntos de dados organizados, e uma estrutura de modelagem capaz de explicar esse ambiente de dados. Depois disso, a rede é construída com base em duas operações: a associação bijetiva entre conjuntos de dados e modelos (resumida no conceito de cartucho) e a conexão entre os elementos de cada conjunto de dados e cada modelo. Com essas propriedades, a rede permite avaliar quantitativamente a interação entre modelos na mesma estrutura de modelagem, além de facilitar a criação de novos modelos por meio da correspondência entre operações lógicas de modelos e operaçõesentre conjuntos de dados. Esta abordagem foi aplicada a dois problemas de modelagem. No primeiro caso, o foco estava no reconhecimento de padrões em sequências binárias. Nele, descrevemos detalhadamente a interação entre seis modelos de padrões, além de derivar um modelo preciso para um conjunto de dados usando uma composição lógica de modelos pré-existentes, o que mostra o potencial dessa abordagem para estudar a detecção de padrões em sequências de símbolos. No segundo caso, o método foi aplicado para auxiliar a análise exploratória da anotação de domínios de proteínas em enzimas ativas em carboidratos, presente no banco de dados CAZy. O estudo desse meta-modelo revelou informações sobre a modularidade das classes funcionais e suas relações evolutivas e funcionais. Coletivamente, esses resultados indicam que a rede de meta-modelagem desenvolvida tem potencial para auxiliar na caracterização e aprimoramento da modelagem científica em múltiplas áreas, com aplicações promissoras para a análise de anotação de proteínas
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 18.08.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
REIS, Renan dos. Redes de meta-modelagem e suas aplicações no estudo de anotações de proteínas. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-06092023-100207/. Acesso em: 28 abr. 2024. -
APA
Reis, R. dos. (2023). Redes de meta-modelagem e suas aplicações no estudo de anotações de proteínas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-06092023-100207/ -
NLM
Reis R dos. Redes de meta-modelagem e suas aplicações no estudo de anotações de proteínas [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-06092023-100207/ -
Vancouver
Reis R dos. Redes de meta-modelagem e suas aplicações no estudo de anotações de proteínas [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-06092023-100207/ - Conservação e evolução de sítios de splicing
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Informações sobre o DOI: 10.11606/D.76.2023.tde-06092023-100207 (Fonte: oaDOI API)
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