| Extending distance geometry : not only distances : a study of three applications with a focus on structural biology) (Méthodes de géométrie d’extension des distances : pas seulement les distances (Une étude de trois applications, avec un focus sur la biologie structurale)) | ||
Hengeveld, Simon - (2024-02-08) / Université de Rennes Extending distance geometry : not only distances : a study of three applications with a focus on structural biology) Langue : Anglais Directeur de thèse: Mucherino, Antonio Laboratoire : IRISA Ecole Doctorale : MATISSE Thématique : Mathématiques | ||
Mots-clés : Géométrie des distances, Détermination de la Structure des Protéines, Repliement des Protéines, Discrétisation, Reciblage des Mouvements, Programmation Linéaire, Topologie de l'espace métrique, Développement des formes (biologie), Protéines -- Repliement, Programmation linéaire Résumé : Dans cette thèse, nous étudions différents aspects du Distance Geometry Problem (DGP). Le DGP est un problème inverse dans lequel un ensemble de distances par paire est inversé pour trouver une structure dans un espace euclidien, étant donné une certaine dimension K. Nous nous concentrons principalement sur l’application de la biologie structurelle, où nous pouvons exploiter les distances inter-atomiques pour calculer les structures des protéines. Pour cette application, nous sommes en mesure de discrétiser l’espace de recherche à l’aide de méthodes de branchement et de découpage. Nous étendons la méthode pour utiliser non seulement les informations de distance, mais aussi les angles de torsion. Nous présentons des expériences utilisant des données NMR réelles avec des résultats prometteurs. Ensuite, nous nous penchons sur la géométrie dynamique des distances en nous concentrant sur les mouvements humains, jetant ainsi les bases de futurs projets qui pourraient se concentrer sur la modélisation de la dynamique des protéines. En outre, nous discutons des cartes adaptatives, qui sont un autre exemple d’application de la DG dans laquelle nous pouvons exploiter plus que les informations de distance. Enfin, nous terminons par un bref ré sumé et une description des travaux en cours. Résumé (anglais) : In this thesis, we study different aspects of the Distance Geometry Problem (DGP). The DGP is an inverse problem where a set of pairwise distances is inverted to find a structure in a Euclidean space, given a certain dimension K. Our main focus lies on the application of structural biology, where we can exploit inter-atomic distances to compute protein structures. For this application, we are able to discretize the search space using branch-and-prune methods. We extend the method to not only use distance information, but also torsion angles. We present experiments using real NMR data with promising results. Next, we look at dynamical Distance Geometry with a main focus on human motions, laying the groundwork for future projects which could focus on modeling protein dynamics. Furthermore, we discuss adaptive maps, which is another example of an application of DG in which we can exploit more than just distance information. Finally, we end with a short summary of the thesis and a description of some ongoing work. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-19155 | ||
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