Bakalářská práce

Paralelní analýza multilokusových klin

Multi-core analysis of multi-locus clines

Nina Haladová
Anotace

Analýza klin je základní metodou potřebnou pro pochopení omezení adaptace druhů na prostředí, ve kterém žijí, zejména v době klimatické krize. Kliny popisují tok genů mezi populacemi v hybridních zónách. V minulosti existovalo několik softwarových knihoven umožňujících uživatelům analyzovat kliny, avšak žádná z nich v současnosti není volně dostupná. Problémem těchto aplikací byla chybějící paralelizace …více

Abstract

Cline analysis is an essential tool for better understanding of the limitations of species adaptation to the environment, especially in the time of a climate crisis. Clines describe gene flow between populations in hybrid zones. There were several software libraries allowing users to analyse clines, however none are currently open-sourced. The problem of these libraries was the lack of parallelization …více

Zadání práce

Understanding how e.g. humans got neanderthal genes requires understanding hybridisation. Ongoing hybridisation is common in nature. A central analysis is of change in allele frequencies across field areas (clines), and this analysis is well established and tested. However: Software for those analyses does not yet leverage the power of multiple processor cores. The project is to update one such software: 'Analyse' to 'coreAnalyse'.

Tasks:

  1. Multi-core Python implementation of the Analyse cline likelihood function. The student will study the principles of likelihood and clinal analysis. The student will demonstrate a Python grid search of likelihood calculations contrasting single vs multiple core use.
  2. Hdf5 file storage of intermediate 6-8 dimensional datamatrices The student will study the Hdf5 data storage format. The student will design and demonstrate an Hdf5 usage for likelihood grid search results.
  3. User-friendly summarisation of maxima across axes of those matrices The student will use their grid search and Hdf5 design to analyse a real-world hybrid zone dataset. They will summarise the output using software of their choice.

Literature

Szymura, Jacek M., and Nicholas H. Barton. "The genetic structure of the hybrid zone between the fire-bellied toads Bombina bombina and B. variegata: comparisons between transects and between loci." Evolution 45.2 (1991): 237-261.

Barton, N. H., and S. J. E. Baird. "Analyse: an application for analysing hybrid zones." Freeware, Edinburgh, UK (1995).

Baird, S. J. E., Petružela, J., Jaroň, I., Škrabánek, P., Martínková, N. (2022). Genome polarisation for detecting barriers to geneflow. Methods in Ecology and Evolution, 00, 0-17. https://doi.org/10.1111/2041-210X.14010

Práce zkontrolována:
23. 5. 2023 08:50, RNDr. Tomáš Pavlík, Ph.D., učo 52483
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
21. 6. 2023
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

Dr. Stuart James Edmisti Baird
RECETOX PřF MU

Oponent

prof. RNDr. Miloš Macholán, CSc., učo 31702
VyzObr ÚBZ Biol PřF MU

Konzultant

doc. Mgr. Natália Martínková, Ph.D., učo 103641
RECETOX PřF MU

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.