Летом 2018 года под Петербургом прошла ежегодная летняя школа по биоинформатике, на которую приехали 100 студентов и аспирантов, чтобы изучить биоинформатику и узнать об её использовании в различных областях биологии и медицины.
Главный фокус этой школы был на исследованиях рака, но были лекции и по другим областям биоинформатики, начиная от эволюции и заканчивая анализом данных одноклеточного секвенирования. На протяжении недели ребята учились работать с данными секвенирования нового поколения, программировали на Python и R, применяли стандартные биоинформатические тулы и фреймворки, знакомились с методами системной биологии, популяционной генетики и моделированием лекарств при изучении опухолей, и многое другое.
Ниже вы найдете видео 18 лекций, прочитанных на школе, с кратким описанием и слайдами. Помеченные звёздочкой «*» – достаточно базовые, их можно смотреть без предварительной подготовки.
1*. Онкогеномика и персонализированная онкология | Михаил Пятницкий, НИИ биомедицинской химии
|
Михаил кратко рассказал о геномике опухолей и о том, как понимание эволюции раковых клеток позволяет решать практические задачи онкологии. Особенное внимание лектор уделил объяснению отличия между онкогенами и онкосупрессорами, методам поиска «раковых генов» и выделения молекулярных подтипов опухолей. В заключение Михаил уделил внимание будущему онкогеномики и проблемам, которые могут возникнуть.
2*. Генетическая диагностика наследственных опухолевых синдромов | Андрей Афанасьев, yRisk
|
Андрей рассказал о наследственных опухолевых синдромах и разобрал их биологию, эпидемиологию и клинические проявления. Часть лекции посвящена вопросу генетического тестирования — кому нужно его проходить, что для этого делается, какие сложности возникают в обработке данных и интерпретации результатов и, наконец, какую пользу это приносит пациентам и их родственникам.
3*. The Pan-Cancer Atlas | Герман Демидов, BIST/UPF
|
Несмотря на десятилетия исследований в области геномики и эпигеномики рака, ответ на вопрос «как, где и почему возникают опухолевые синдромы» до сих пор не является полным. Одна из причин для этого — необходимость стандартизированного получения и обработки огромного количества данных в целях обнаружения эффектов небольшой величины, которые сложно обнаружить в ограниченном наборе данных (а именно такой объем является типичным для исследования в рамках одной или нескольких лабораторий), но которые в совокупности играют огромную роль в таком сложном и многофакторном заболевании, как рак.
В последние несколько лет множество сильнейших исследовательских групп мира, осознавая эту проблему, начали объединять свои усилия в попытках обнаружить и описать все эти эффекты. Об одной из таких инициатив (The PanCancer Atlas) и результатах, полученных в рамках работы этого консорциума лабораторий и опубликованных в спецвыпуске Cell Герман рассказал в этой лекции.
4. ChIP-Seq в изучении эпигенетических механизмов | Олег Шпынов, JetBrains Research
|
Регуляция экспрессии генов осуществляется разными способами. На своей лекции Олег рассказал об эпигенетической регуляции путём модификации гистонов, изучении этих процессов методом ChIP-seq и способах анализа полученных результатов.
5. Мультиомика в исследованиях рака | Константин Оконечников, German Cancer Research Center
|
Развитие экспериментальных технологий в молекулярной биологии позволило совместить в себе изучение большого спектра функциональных процессов в клетках, органах или даже целом организме. Для установления связей между компонентами биологических процессов необходимо использовать мультиомику, в которой совмещаются массивные экспериментальные данные геномики, транскриптомики, эпигеномики и протеомики. Константин привёл наглядные примеры применения мультиомики в области исследований раковых заболеваний с фокусом на педиатрическую онкологию.
6. Многосторонность и ограничения анализа одиночных клеток | Константин Оконечников
|
Более подробная лекция про РНК-секвенирование одиночных клеток и методы анализа этих данных, а также способы преодоления явных и спрятанных проблем при их изучении.
7. Анализ данных single-cell RNA-seq | Константин Зайцев, Washington University in St.Louis
|
Вводная лекция про секвенирование одиночных клеток. Константин обсуждает методы секвенирования, трудности на этапах лабораторной работы и биоинформатического анализа, и способы их преодоления.
8. Диагностика мышечной дистрофии с помощью нанопорного секвенирования | Павел Авдеев, Университет Джорджа Вашингтона
|
Секвенирование с использованием технологии Oxford Nanopore обладает преимуществами, которые могут быть использованы для выявления генетических причин заболеваний, например, мышечной дистрофии. В своей лекции Павел рассказал о разработке пайплайна для диагностирования этого заболевания.
9*. Графовое представление генома | Илья Минкин, Университет штата Пенсильвания
|
Графовые модели позволяют компактно представить большое количество похожих последовательностей и часто используются в геномике. Илья подробно рассказал о том, каким образом с помощью графов восстанавливают геномные последовательности, как и зачем используют граф де Брюина, насколько такой «графовый» подход увеличивает точность поиска мутаций, и какие нерешённые проблемы с использованием графов всё ещё остаются.
10*. Занимательная протеомика | Павел Синицын, Max Planck Institute of Biochemistry (2 части)
, |,
Белки ответственны за большинство биохимических процессов в живом организме, и пока протеомика — единственный метод глобального анализа состояния тысяч белков одновременно. Спектр решаемых задач впечатляет — от идентификации антител и антигенов до определения локализации нескольких тысяч белков. В своих лекциях Павел рассказал об этих и других применениях протеомики, нынешнем её развитии и подводных камнях при анализе данных.
11*. Основные принципы молекулярных симуляций | Павел Яковлев, BIOCAD
|
Вводная теоретическая лекция о молекулярной динамике: зачем она нужна, что делает и как используется применительно к разработке лекарственных препаратов. Павел уделил внимание методам молекулярной динамики, объяснению молекулярных сил, описанию связей, понятиям «силовое поле» и «интегрирование», ограничениям в моделировании, и многому другому.
12*. Молекулярная биология и генетика | Юрий Барбитов, Институт биоинформатики
, , |
Введение в молекулярную биологию и генетику из трёх частей для студентов и выпускников технических специальностей. В первой лекции обсуждаются понятия современной биологии, вопросы структуры генома и возникновение мутаций. Вторая подробно освещает вопросы функционирования генов, процессы транскрипции и трансляции, третья — регуляцию экспрессии генов и основные молекулярно-биологические методы.
13*. Принципы анализа данных NGS | Юрий Барбитов, Институт биоинформатики
|
В лекции рассказывается о методах секвенирования второго поколения (NGS), их типах и характеристиках. Лектор подробно объясняет, как устроены данные «на выходе» из секвенатора, как их преобразуют для анализа и какие есть способы работы с ними.
14*. Использование командной строки, практика | Геннадий Захаров, EPAM
Практический обзор полезных команд в командной строке Linux, опций и основ их использования. Примеры направлены на анализ секвенированных последовательностей ДНК. Помимо стандартных операций Linux (например, cat, grep, sed, awk) рассматриваются утилиты для работы с последовательностями (samtools, bedtools).
15*. Визуализация данных для самых маленьких | Никита Алексеев, Университет ИТМО
|
Каждому случалось иллюстрировать результаты своих научных проектов или разбираться в чужих диаграммах, графиках и картинках. Никита рассказал, как правильно интерпретировать графики и диаграммы, выделяя из них главное; как рисовать понятные картинки. Лектор также подчеркнул, на что обращать внимание при чтении статьи или просмотре рекламного ролика.
16*. Карьера в биоинформатике | Виктория Коржова, Max Planck Institute of Biochemistry
Video: , |
Виктория рассказала о структуре академической науки за рубежом и о том, на что необходимо обратить внимание, чтобы, будучи студентом бакалавриата, магистратуры или аспирантом, построить карьеру в науке или в индустрии.
17*. Как учёному составить CV | Виктория Коржова, Max Planck Institute of Biochemistry
Что оставить в CV, а что убрать? Какие факты будут интересны потенциальному завлабу, а какие лучше не упоминать? Каким образом располагать информацию, чтобы ваше резюме привлекло внимание? Лекция даст ответы на эти и другие вопросы.
18*. Как устроен рынок биоинформатики | Андрей Афанасьев, yRisk
|
Как устроен рынок и где работать биоинформатику? Ответ на этот вопрос подробно, с примерами и советами, изложен в лекции Андрея.
Bütün bunları bitirdik! Biz .io janrında veb oyunu yaratmaq üçün lazım olan hər şeyi müzakirə etdik. İndi nə edək?
Как вы могли заметить, лекции на школе достаточно широки по тематикам — от молекулярного моделирования и использования графов для сборки генома, и до анализа одиночных клеток и построения научной карьеры. Мы в Институте биоинформатики стараемся включать в программу школы разнообразные темы, чтобы охватить как можно больше биоинформатических дисциплин, и чтобы каждый участник узнал для себя что-то новое и полезное.
Следующая школа по биоинформатике пройдёт с 29 июля по 3 августа 2019 под Москвой. . Темой этого года станет биоинформатика в исследованиях развития (developmental biology) и старения (aging).
Для тех, кто хочет углублённо изучить биоинформатику, продолжается прием заявок на нашу в Санкт-Петербурге. Или следите за нашими новостями об открытии программы в Москве уже этой осенью.
Для тех, кто не в Петербурге или Москве, но очень хочет стать биоинформатиком — мы подготовили по алгоритмам, программированию, генетике и биологии.
Ещё у нас есть десятки , которые вы можете начать проходить прямо сейчас.
В 2018 году летняя школа по биоинформатике проводилась при поддержке наших постоянных партнеров – компаний JetBrains, BIOCAD и EPAM, за что им огромное спасибо.
Всем биоинформатики!
P.S. Если вам показалось мало, və .
Mənbə: habr.com
