New methodologies for understanding antibiotic resistance mechanisms in translational medicine in gram-positive bacteria
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, BİYOİSTATİSTİK VE TIP BİLİŞİMİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: DENİZ ECE KAYA
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Osman Uğur Sezerman
Eş Danışman: Özgür Kurt
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Gram pozitif bakteriler olan Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus ve Enterococcus faecium, klinisyenlerin en büyük endişesi ve küresel halk sağlığı sorunlarından biridir. Antimikrobiyal direnç, bu patojenlerden kaynaklanan yüksek morbidite ve mortalite oranları ile ilişkilidir. Makine öğrenimi, azalan genom dizileme maliyetleri nedeniyle gram-pozitif patojen fenotiplerini anlamak, teşhis etmek, tedavi etmek ve tahmin etmek için popüler bir araç haline gelmiştir. Nükleotid k-merler, amino asit k-merler, tek nükleotid polimorfizmler ve bu özelliklerin kombinasyonları zengin genetik bilgiler içermektedir ve bu bilgiler tüm genom dizileme sayesinde ulaşılabilir olmuştur. Bu çalışmamızda, S.pneumoniae, S.aureus ve E.faecium örnekleri farklı makine öğrenimi modelleri kullanılarak fenotip tahmini yapılmış ve sonuçları karşılaştırılmıştır. S.pneumoniae için penisilin, eritromisin ve tetrasiklin, S.aureus için eritromisin, tetrasiklin, gentamisin ve siprofloksasin ve E. faecium için ampisilin ve vankomisin antibiyotikleri kullanılmıştır. Bu modelleri eğitmek için rastgele ormanlar, destek vektör makineleri, stokastik gradyan artırma ve aşırı gradyan artırma gibi çeşitli makine öğrenme yöntemleri kullanılmış ve karşılaştırılmıştır. Modellerin sonuçlarını değerlendirirken, gram-pozitif patojenlerin fenotiplerini yüksek F1 skoru ve doğruluğu ile tahmin edilebildiği görülmüştür ve bu yaklaşımı kullanmak, ileri çalışmalar için AMR tahminini iyileştirmek için kullanılabilir. Bu çalışmada, AMR tahmin modeli kurulumunun temel özelliklerinin ve makine öğrenimi yöntemi seçiminin sonuçları etkilediği görülmüştür.