Schmidt, Robert Julius
[Verfasser:in]
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Rarey, Matthias
[Mitwirkende:r]
Neue Algorithmen zur Bestimmung maximaler gemeinsamer Subgraphen in chemischen Mustern und Räumen ; Novel Algorithms for the Calculation of Maximum Common Subgraphs in Chemical Patterns and Chemical Spaces
Titel:
Neue Algorithmen zur Bestimmung maximaler gemeinsamer Subgraphen in chemischen Mustern und Räumen ; Novel Algorithms for the Calculation of Maximum Common Subgraphs in Chemical Patterns and Chemical Spaces
Beteiligte:
Schmidt, Robert Julius
[Verfasser:in]
Erschienen:
Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg Carl von Ossietzky, 2021-12
Anmerkungen:
Diese Datenquelle enthält auch Bestandsnachweise, die nicht zu einem Volltext führen.
Beschreibung:
Im Anwendungsgebiet der Chemie und auch in der Chemieinformatik gibt es verschiedene Konzepte von Ähnlichkeit. Substanzen können ein ähnliches Aussehen haben, sie können aus den gleichen Ausgangsstoffen bestehen, zu einer Stoffgruppe gehören oder ähnliche physikalische und sonstige Eigenschaften aufweisen. Mit Blick auf die Chemieinformatik werden Ähnlichkeitsmaße bevorzugt, die es einem Computerprogramm ermöglichen, einfach einen Ähnlichkeitswert zu berechnen. In diesem Kontext werden dreidimensionale Strukturen und Oberflächen, Anordnungen funktioneller Gruppen im Zwei- und Dreidimensionalen oder das Vorhandensein von Substrukturen für die Ähnlichkeitsberechnung verwendet. Im Promotionsprojekt dieser Arbeit wird der Fokus auf Ähnlichkeitsmaße gelegt, die sich aus maximalen gemeinsamen Teilstrukturen (MCS) zwischen einer Anfrage- und einem Zielmolekül errechnen. Es wird ein neuer Algorithmus vorgestellt, der das Problem generisch und in diversen Anwendungsszenarien lösen kann. Zusätzlich werden zwei neue Anwendungsszenarien für die MCS Methodik erschlossen. Der Fokus liegt dabei auf einer schlanken und einfachen Struktur, die es zusätzlich ermöglicht, zusammenhängende und nicht zusammenhängende Teilstrukturen gezielt und mit weiteren Einschränkungen zu berechnen. Die initiale Algorithmusentwicklung schließt mit einer Demonstration der Effzienz im Vergleich zu anderen Methoden ab. Daraufhin wird der vorgestellte Algorithmus genutzt, um mit dem MCS-Ähnlichkeitsmaß nicht nur einzelne Vergleiche durchzuführen, sondern kombinatorische Substanzbibliotheken, die mehrere Milliarden Moleküle repräsentieren, gezielt zu durchsuchen. Dazu wird das Problem an die Struktur der Räume angepasst und der entwickelte MCS-Algorithmus in einem mehrstufigen Ablauf integriert. Das ermöglicht es, ähnlichste Moleküle zielgerichtet zu enumerieren. Mit dem zum Algorithmus gehörenden Computerprogramm wird sowohl die Effzienz der Methode gezeigt, als auch die Einfachheit demonstriert, den das Durchsuchen kommerzieller Fragmenträume für ...