diplomová práce

Zpracování a analýza bakteriálních metylomů z nanopórového sekvenování

Text práce 16.63 MB Příloha 19.65 kB

Autor práce: Ing. Michaela Zbudilová

Ak. rok: 2024/2025

Vedoucí: Ing. Markéta Jakubíčková, Ph.D.

Oponent: Ing. Jana Musilová, Ph.D.

Abstrakt:

Tato diplomová práce se zabývá analýzou bakteriálních metylomů z nanopórových dat. Cílem bylo sestavit literární rešerši seznamující čtenáře s DNA metylacemi, se sekvenačními technikami se zaměřením na Oxford Nanopore sekvenování a na nástroje, algoritmy a formáty dat umožňující detekci metylací. V praktické části byl navržen postup na sestavování a anotaci vzorků a taky na detekci metylací ve vzorcích pomocí specifických referencí a s univerzální referencí. Oba tyto postupy byly realizovány na deseti vzorcích bakterie Klebsiella pneumoniae.

Klíčová slova:

DNA metylace, bakteriální metylom, nanopórové sekvenování, detekce metylace, sestavení a anotace genomu, referenční genomy

Termín obhajoby

16.06.2025

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Studentka prezentovala výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Doc. Sedlář položil otázku: Jak je počítána Jaccardova vzdálenost? Ing. Vičar položil otázku: Je prováděna výsledná normalizace genů? Proč se sekvenční běh spouští dvakrát? Jaký je mezi nimi rozdíl? Studentka obhájila diplomovou práci a odpověděla na otázky členů komise a oponenta.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Biomedicínské inženýrství a bioinformatika (MPC-BTB)

Složení komise

doc. Mgr. Ctirad Hofr, Ph.D. (předseda)
doc. Mgr. Ing. Karel Sedlář, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Chmelík, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Vičar, Ph.D. (člen)
Ing. Andrea Němcová, Ph.D. (člen)
Ing. Jana Musilová, Ph.D. (člen)

Studentka Michaela Zbudilová ve své diplomové práci navrhla postup pro zpracování a analýzu bakteriálních metylačních dat. Práce obsahuje od úvodu po závěr 54 stran a odkazuje se na 59 relevantních zahraničních zdrojů. Formálně je práce na výborné úrovni, pouze tabulka 5.4 přetéká přes okraj stránky. Teoretická část je obsáhlá a poskytuje čtenáři ucelený vhled do problematiky.
V praktické části studentka navrhla a implementovala postup pro zpracování metylačních dat dvěma různými způsoby – s využitím univerzální referenční sekvence a specifických referencí. V rámci práce otestovala různé parametry detekce metylací (použitý model, kvalita čtení) a navrhla několik přístupů k vyhodnocení dat, jak na základě pozic metylací, tak podle jejich výskytu v genech. Jako drobnou slabinu vidím, že v práci chybí propojení metylačních vzorců s genetickou příbuzností analyzovaných kmenů (například podle sekvenčního typu), což by mohlo přinést hlubší biologickou interpretaci výsledků.
Pro vyhodnocení metylačních dat u bakteriálních populací zatím není ustálený univerzální postup. Navržené možnosti analýzy tak představují cenný přínos v této oblasti, o čemž svědčí i to, že studentce byl na toto téma přijat konferenční příspěvek, který bude prezentován na mezinárodní konferenci ICBES 2025 v Paříži.
Studentka na práci během semestru aktivně pracovala, na konzultace chodila připravená a s věcnými dotazy. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm A/95 bodů. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 95

Známka navržená vedoucím: A

Teoretická část je velmi pečlivě zpracována, svědčí o důkladném nastudování problematiky a obsahuje veškeré potřebné informace pro uvedení čtenáře do tématu.
Stejná kvalita je patrná i v popisu praktické části, která přehledně a detailně popisuje všechny kroky postupu.
Zvláště oceňuji schéma (Obr. 5.1), které napomáhá lepší orientaci v textu.

Samotné řešení v praktické části je logicky strukturováno a jednotlivé kroky na sebe smysluplně navazují.
Výběr použitých metod a nástrojů hodnotím jako velmi vhodný, a to jak z hlediska jejich relevance, tak aktuálnosti.
Diskuze výsledků v kapitole 6 je kvalitní a věnuje se výhodám i nevýhodám jednotlivých přístupů.
Kapitola 7 přináší rozsáhlou analýzu s využitím množství metod; v této části bych však uvítala i stručnou diskuzi nad dosaženými výsledky, nejen jejich popis.

Po formální stránce hodnotím práci taktéž jako výbornou.
Drobnou výtku mám k práci s literaturou – přestože je využito dostatek kvalitních zdrojů, odkazy jsou vedeny na celé odstavce místo jednotlivých tvrzení.

Celkově práci hodnotím jako výbornou.
Zadání, které považuji za náročné, bylo splněno nad rámec požadovaných standardů pro diplomové práce. Navrhuji hodnocení A / 94 bodů. Výsledný počet bodů navržený oponentem: 94

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová