في صيف 2018 ، أقيمت مدرسة صيفية سنوية للمعلوماتية الحيوية بالقرب من سانت بطرسبرغ ، حيث جاء 100 طالب جامعي وطلاب دراسات عليا لدراسة المعلوماتية الحيوية والتعرف على استخدامها في مختلف مجالات علم الأحياء والطب.
كان التركيز الرئيسي لهذه المدرسة على أبحاث السرطان ، ولكن كانت هناك محاضرات في مجالات أخرى من المعلوماتية الحيوية ، بدءًا من التطور إلى تحليل بيانات تسلسل الخلية المفردة. خلال الأسبوع ، تعلم الرجال كيفية العمل مع بيانات التسلسل من الجيل التالي ، المبرمجة في Python و R ، واستخدموا أدوات وأطر عمل المعلوماتية الحيوية القياسية ، وتعرفوا على طرق بيولوجيا الأنظمة ، وعلم الوراثة السكانية ونمذجة الأدوية في دراسة الأورام ، وأكثر بكثير.
ستجد أدناه مقطع فيديو لـ 18 محاضرة ألقيت في المدرسة ، مع وصف موجز وشرائح. تعتبر العلامات المميزة بعلامة النجمة "*" أساسية تمامًا ، ويمكن مشاهدتها دون تحضير مسبق.
1 *. علم الأورام الجينومية وعلم الأورام الشخصي | ميخائيل بياتنيتسكي ، معهد أبحاث الكيمياء الطبية الحيوية
|
تحدث ميخائيل بإيجاز عن جينوم الأورام وكيف يتيح لنا فهم تطور الخلايا السرطانية حل المشكلات العملية في علم الأورام. وقد أولى المحاضر اهتمامًا خاصًا لشرح الفرق بين الجينات المسرطنة ومثبطات الأورام وطرق البحث عن "الجينات السرطانية" وتحديد الأنواع الفرعية الجزيئية للأورام. في الختام ، اهتم ميخائيل بمستقبل علم الجينوميات والمشاكل التي قد تنشأ.
2 *. التشخيص الجيني لمتلازمات الورم الوراثي | أندري أفاناسييف ، واي ريسك
|
تحدث أندريه عن متلازمات الورم الوراثي وقام بتحليل بيولوجيتها وعلم الأوبئة ومظاهرها السريرية. خصص جزء من المحاضرة لموضوع الفحص الجيني - من يحتاج إلى الخضوع له ، وما الذي يتم القيام به من أجل ذلك ، وما هي الصعوبات التي تنشأ في معالجة البيانات وتفسير النتائج ، وأخيرًا ، ما هي الفوائد التي تجلبها للمرضى وأقاربهم .
3 *. أطلس عموم السرطان | ديميدوف الألماني ، BIST / UPF
|
على الرغم من عقود من البحث في مجال علم الجينوم وعلم الوراثة اللاجين للسرطان ، فإن الإجابة على السؤال "كيف وأين ولماذا تحدث متلازمات الورم" لا تزال غير كاملة. أحد أسباب ذلك هو الحاجة إلى الحصول على كميات هائلة من البيانات ومعالجتها بشكل معياري من أجل اكتشاف التأثيرات ذات الحجم الصغير ، والتي يصعب اكتشافها في مجموعة بيانات محدودة (وهذا هو الحجم النموذجي ل دراسة في مختبر واحد أو أكثر) ، ولكنها تلعب دورًا جماعيًا. تلعب دورًا كبيرًا في مثل هذا المرض المعقد ومتعدد العوامل مثل السرطان.
في السنوات القليلة الماضية ، بدأ العديد من أقوى مجموعات البحث في العالم ، إدراكًا لهذه المشكلة ، في الانضمام إلى جهودهم في محاولة لاكتشاف كل هذه الآثار ووصفها. تحدث هيرمان عن إحدى هذه المبادرات (أطلس السرطان) والنتائج التي تم الحصول عليها كجزء من عمل اتحاد المختبرات هذا ونشرت في عدد خاص من Cell في هذه المحاضرة.
4. ChIP-Seq في دراسة الآليات اللاجينية | أوليج شبينوف ، JetBrains Research
|
يتم تنظيم التعبير الجيني بعدة طرق. في محاضرته ، تحدث أوليغ عن التنظيم اللاجيني عن طريق تعديل الهستونات ، ودراسة هذه العمليات باستخدام طريقة ChIP-seq ، وطرق تحليل النتائج.
5. متعدد المعتقدات في أبحاث السرطان | كونستانتين أوكونيتشنيكوف ، المركز الألماني لأبحاث السرطان
|
أتاح تطوير التقنيات التجريبية في البيولوجيا الجزيئية إمكانية الجمع بين دراسة مجموعة واسعة من العمليات الوظيفية في الخلايا أو الأعضاء أو حتى الكائن الحي بأكمله. لإنشاء روابط بين مكونات العمليات البيولوجية ، من الضروري استخدام علم متعدد ، والذي يجمع بين البيانات التجريبية الهائلة من علم الجينوم ، وعلم النسخ ، وعلم الوراثة ، والبروتيوميات. قدم كونستانتين أمثلة توضيحية لاستخدام متعدد الوسائط في مجال أبحاث السرطان مع التركيز على أورام الأطفال.
6. براعة وقيود تحليل الخلية المفردة | كونستانتين أوكونيتشنيكوف
|
محاضرة أكثر تفصيلاً عن تسلسل الحمض النووي الريبي أحادية الخلية وطرق تحليل هذه البيانات ، بالإضافة إلى طرق التغلب على المشكلات الواضحة والمخفية في دراستهم.
7. تحليل بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي أحادية الخلية | كونستانتين زايتسيف ، جامعة واشنطن في سانت لويس
|
محاضرة تعريفية عن تسلسل الخلية الواحدة. يناقش كونستانتين طرق التسلسل والتحديات في المختبر ومراحل المعلوماتية الحيوية وطرق التغلب عليها.
8. تشخيص الحثل العضلي باستخدام التسلسل النانوي | بافيل أفديف ، جامعة جورج واشنطن
|
التسلسل باستخدام تقنية أكسفورد نانوبور له مزايا يمكن استخدامها لتحديد الأسباب الجينية للأمراض مثل الحثل العضلي. تحدث بافيل في محاضرته عن تطوير خط أنابيب لتشخيص هذا المرض.
9 *. تمثيل بياني للجينوم | ايليا مينكين ، جامعة ولاية بنسلفانيا
|
تسمح نماذج الرسم البياني بتمثيل مضغوط لعدد كبير من التسلسلات المتشابهة وغالبًا ما تستخدم في علم الجينوم. تحدث إيليا بالتفصيل عن كيفية استخدام الرسوم البيانية لاستعادة التسلسلات الجينية ، وكيف ولماذا يتم استخدام الرسم البياني لـ de Bruyn ، وإلى أي مدى يزيد نهج "الرسم البياني" من دقة البحث عن الطفرات ، وما هي المشكلات التي لم يتم حلها مع استخدام الرسوم البيانية التي لا تزال قائمة .
10 *. البروتينات المسلية | بافيل سينيتسين ، معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية (جزءان)
, |,
البروتينات هي المسؤولة عن معظم العمليات الكيميائية الحيوية في الكائن الحي ، وحتى الآن تعتبر البروتينات هي الطريقة الوحيدة للتحليل الشامل لحالة آلاف البروتينات في وقت واحد. إن نطاق المهام المطلوب حلها مثير للإعجاب - من تحديد الأجسام المضادة والمستضدات إلى تحديد توطين عدة آلاف من البروتينات. في محاضراته ، تحدث بافيل عن هذه التطبيقات وغيرها من تطبيقات البروتيوميات ، وتطورها الحالي والمزالق في تحليل البيانات.
أحد عشر*. المبادئ الأساسية للمحاكاة الجزيئية | بافيل ياكوفليف ، BIOCAD
|
محاضرة نظرية تمهيدية عن الديناميات الجزيئية: لماذا نحتاج إليها ، وماذا تفعل وكيف يتم استخدامها فيما يتعلق بتطوير الأدوية. اهتم بافيل بأساليب الديناميات الجزيئية ، وشرح القوى الجزيئية ، ووصف العلاقات ، ومفاهيم "مجال القوة" و "التكامل" ، والقيود في النمذجة ، وأكثر من ذلك بكثير.
12 *. البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة | يوري باربيتوف ، معهد المعلوماتية الحيوية
, , |
مقدمة من ثلاثة أجزاء في علم الأحياء الجزيئي وعلم الوراثة لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا في الهندسة. المحاضرة الأولى تناقش مفاهيم علم الأحياء الحديث ، أسئلة حول بنية الجينوم وحدوث الطفرات. يغطي الثاني بالتفصيل قضايا عمل الجينات ، وعمليات النسخ والترجمة ، والثالث يغطي تنظيم التعبير الجيني والطرق البيولوجية الجزيئية الأساسية.
13 *. مبادئ تحليل بيانات NGS | يوري باربيتوف ، معهد المعلوماتية الحيوية
|
تتناول المحاضرة طرق الجيل الثاني من التسلسل وأنواعها وخصائصها. يشرح المحاضر بالتفصيل كيف يتم تنظيم البيانات الناتجة من جهاز التسلسل ، وكيف يتم تحويلها للتحليل ، وما هي طرق التعامل معها.
14 *. باستخدام سطر الأوامر ، تدرب على | جينادي زاخاروف ، EPAM
نظرة عامة عملية على أوامر وخيارات سطر أوامر Linux المفيدة وأساسيات استخدامها. يتم توجيه الأمثلة إلى تحليل تسلسل الحمض النووي. بالإضافة إلى عمليات Linux القياسية (على سبيل المثال ، cat ، grep ، sed ، awk) ، يتم أخذ الأدوات المساعدة للعمل مع التسلسلات (samtools ، bedtools) في الاعتبار.
15*. تصور البيانات للصغار | نيكيتا الكسيف ، جامعة ITMO
|
تصادف أن يقوم الجميع بتوضيح نتائج مشاريعهم العلمية أو فهم المخططات والرسوم البيانية والصور الخاصة بأشخاص آخرين. أخبر نيكيتا كيفية تفسير الرسوم البيانية والمخططات بشكل صحيح ، مع إبراز الشيء الرئيسي منها ؛ كيفية رسم صور واضحة. كما أكد المحاضر على ما يجب البحث عنه عند قراءة مقال أو مشاهدة إعلان.
16 *. وظائف في المعلوماتية الحيوية | فيكتوريا كورزهوفا ، معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية
فيديو: , |
تحدثت فيكتوريا عن هيكل العلوم الأكاديمية في الخارج وما تحتاج إلى الاهتمام به من أجل بناء مهنة في العلوم أو الصناعة كطالب جامعي أو خريج أو طالب دراسات عليا.
17 *. كيف تكتب سيرة ذاتية لعالم فيكتوريا كورزهوفا ، معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية
ماذا تترك في السيرة الذاتية وماذا تزيل؟ ما الحقائق التي تهم رئيس المختبر المحتمل ، وأي الحقائق من الأفضل عدم ذكرها؟ كيف ترتب المعلومات بحيث تجذب سيرتك الذاتية الانتباه؟ ستوفر المحاضرة إجابات لهذه الأسئلة وغيرها.
18 *. كيف يعمل سوق المعلوماتية الحيوية | أندري أفاناسييف ، واي ريسك
|
كيف يعمل السوق وأين تعمل المعلوماتية الحيوية؟ تم تفصيل الإجابة على هذا السؤال مع أمثلة ونصائح في محاضرة أندريه.
نهاية
كما لاحظت ، فإن المحاضرات في المدرسة واسعة جدًا من حيث الموضوعات - من النمذجة الجزيئية واستخدام الرسوم البيانية لتجميع الجينوم ، إلى تحليل الخلايا المفردة وبناء مهنة علمية. نحن في معهد المعلوماتية الحيوية نحاول تضمين مجموعة متنوعة من الموضوعات في البرنامج المدرسي من أجل تغطية أكبر عدد ممكن من تخصصات المعلوماتية الحيوية ، وحتى يتعلم كل مشارك شيئًا جديدًا ومفيدًا لنفسه.
ستعقد مدرسة المعلوماتية الحيوية التالية في الفترة من 29 يوليو إلى 3 أغسطس 2019 بالقرب من موسكو. . سيكون موضوع هذا العام هو المعلوماتية الحيوية في علم الأحياء التطوري وبحوث الشيخوخة.
بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في دراسة المعلوماتية الحيوية بعمق ، فإننا نستمر في قبول الطلبات الخاصة بنا في سان بطرسبرج. أو تابع أخبارنا حول افتتاح البرنامج في موسكو هذا الخريف.
بالنسبة لأولئك الذين ليسوا في سانت بطرسبرغ أو موسكو ، ولكنهم يريدون حقًا أن يصبحوا متخصصين في المعلومات الحيوية ، فقد أعددنا ذلك في الخوارزميات والبرمجة وعلم الوراثة وعلم الأحياء.
لدينا العشرات أيضًا والتي يمكنك البدء بها الآن.
في عام 2018 ، أقيمت المدرسة الصيفية للمعلوماتية الحيوية بدعم من شركائنا على المدى الطويل - JetBrains و BIOCAD و EPAM ، والتي نشكرهم عليها كثيرًا.
جميع المعلوماتية الحيوية!
ملاحظة: إذا بدا لك الأمر قليلاً ، и .
المصدر: www.habr.com