Улетку 2018 года пад Пецярбургам прайшла штогадовая летняя школа па біяінфарматыцы, на якую прыехалі 100 студэнтаў і аспірантаў, каб вывучыць біяінфарматыку і даведацца аб яе выкарыстанні ў розных галінах біялогіі і медыцыны.
Галоўны фокус гэтай школы быў на даследаваннях раку, але былі лекцыі і па іншых абласцях біяінфарматыкі, пачынаючы ад эвалюцыі і заканчваючы аналізам дадзеных аднаклетачнага секвеніравання. На працягу тыдня рабяты вучыліся працаваць з дадзенымі секвенавання новага пакалення, праграмавалі на Python і R, ужывалі стандартныя біяінфарматычныя тулы і фрэймворкі, знаёміліся з метадамі сістэмнай біялогіі, папуляцыйнай генетыкі і мадэляваннем лекаў пры вывучэнні пухлін, і шматлікае іншае.
Ніжэй вы знойдзеце відэа 18 лекцый, прачытаных на школе, з кароткім апісаннем і слайдамі. Пазначаныя зорачкай «*» – дастаткова базавыя, іх можна глядзець без папярэдняй падрыхтоўкі.
1*. Анкагеноміка і персаналізаваная анкалогія | Міхаіл Пятніцкі, НДІ біямедыцынскай хіміі
|
Міхаіл коратка распавёў аб геноміцы пухлін і аб тым, як разуменне эвалюцыі ракавых клетак дазваляе вырашаць практычныя задачы анкалогіі. Асаблівую ўвагу лектар надаў тлумачэнню адрознення паміж анкагенамі і онкосупрессорами, метадам пошуку «ракавых генаў» і вылучэнні малекулярных падтыпаў пухлін. Напрыканцы Міхаіл надаў увагу будучыні анкагеномікі і праблемам, якія могуць узнікнуць.
2*. генетычная дыягностыка спадчынных опухолевых сіндромаў Андрэй Афанасьеў, yRisk
|
Андрэй расказаў аб спадчынных опухолевых сіндромах і разабраў іх біялогію, эпідэміялогію і клінічныя праявы. Частка лекцыі прысвечана пытанню генетычнага тэсціравання - каму трэба яго праходзіць, што для гэтага робіцца, якія складанасці ўзнікаюць у апрацоўцы дадзеных і інтэрпрэтацыі вынікаў і, нарэшце, якую карысць гэта прыносіць пацыентам і іх сваякам.
3*. The Pan-Cancer Atlas | Герман Дзямідаў, BIST/UPF
|
Нягледзячы на дзесяцігоддзі даследаванняў у галіне геномікі і эпигеномики рака, адказ на пытанне "як, дзе і чаму ўзнікаюць опухолевые сіндромы" да гэтага часу не з'яўляецца поўным. Адна з прычын для гэтага - неабходнасць стандартызаванага атрымання і апрацоўкі велізарнай колькасці дадзеных у мэтах выяўлення эфектаў невялікай велічыні, якія складана выявіць у абмежаваным наборы дадзеных (а менавіта такі аб'ём з'яўляецца тыповым для даследавання ў рамках адной або некалькіх лабараторый), але якія ў сукупнасці гуляюць вялікую ролю ў такім складаным і шматфактарнага захворвання, як рак.
У апошнія некалькі гадоў мноства наймацнейшых даследчых груп свету, усведамляючы гэтую праблему, пачалі аб'ядноўваць свае намаганні ў спробах выявіць і апісаць усе гэтыя эфекты. Аб адной з такіх ініцыятыў (The PanCancer Atlas) і выніках, атрыманых у рамках працы гэтага кансорцыума лабараторый і апублікаваных у спецвыпуску Cell Герман распавёў у гэтай лекцыі.
4. ChIP-Seq у вывучэнні эпигенетических механізмаў | Алег Шпыноў, JetBrains Research
|
Рэгуляцыя экспрэсіі генаў ажыццяўляецца рознымі спосабамі. На сваёй лекцыі Алег распавёў аб эпигенетической рэгуляцыі шляхам мадыфікацыі гистонов, вывучэнні гэтых працэсаў метадам ChIP-seq і спосабах аналізу атрыманых вынікаў.
5. Мультыёміка ў даследаваннях раку | Канстанцін Аканечнікаў, German Cancer Research Center
|
Развіццё эксперыментальных тэхналогій у малекулярнай біялогіі дазволіла сумясціць у сабе вывучэнне вялікага спектру функцыянальных працэсаў у клетках, органах ці нават цэлым арганізме. Для ўсталявання сувязяў паміж кампанентамі біялагічных працэсаў неабходна выкарыстоўваць мультымоміку, у якой сумяшчаюцца масіўныя эксперыментальныя дадзеныя геномікі, транскрыптомікі, эпігеномікі і пратэомікі. Канстанцін прывёў наглядныя прыклады прымянення мультымомікі ў галіне даследаванняў ракавых захворванняў з фокусам на педыятрычную анкалогію.
6. Шматбаковасць і абмежаванні аналізу адзіночных клетак | Канстанцін Аканечнікаў
|
Больш падрабязная лекцыя пра РНК-секвеніраванне адзіночных клетак і метады аналізу гэтых дадзеных, а таксама спосабы пераадолення відавочных і схаваных праблем пры іх вывучэнні.
7. Аналіз дадзеных single-cell RNA-seq | Канстанцін Зайцаў, Washington University in St. Louis
|
Уступная лекцыя пра секвеніраванне адзіночных клетак. Канстанцін абмяркоўвае метады секвеніравання, цяжкасці на этапах лабараторнай работы і біяінфарматычнага аналізу, і спосабы іх пераадолення.
8. Дыягностыка цягліцавай дыстрафіі з дапамогай нанапорнага секвеніравання | Павел Аўдзееў, Універсітэт Джорджа Вашынгтона
|
Секвеніраванне з выкарыстаннем тэхналогіі Oxford Nanopore валодае перавагамі, якія могуць быць выкарыстаны для выяўлення генетычных прычын захворванняў, напрыклад, мышачнай дыстрафіі. У сваёй лекцыі Павел расказаў аб распрацоўцы пайплайну для дыягнаставання гэтага захворвання.
9*. Графавае ўяўленне геному | Ілля Мінкін, Універсітэт штата Пенсільванія
|
Графавыя мадэлі дазваляюць кампактна ўявіць вялікую колькасць падобных паслядоўнасцяў і часта выкарыстоўваюцца ў геноміцы. Ілля падрабязна распавёў аб тым, якім чынам з дапамогай графаў аднаўляюць геномныя паслядоўнасці, як і навошта выкарыстоўваюць граф дэ Бруіна, наколькі такі "графавы" падыход павялічвае дакладнасць пошуку мутацый, і якія нявырашаныя праблемы з выкарыстаннем графаў усё яшчэ застаюцца.
10*. Займальная пратэоміка | Павел Сініцын, Max Planck Institute of Biochemistry (2 часткі)
, |,
Вавёркі адказныя за большасць біяхімічных працэсаў у жывым арганізме, і пакуль пратэёміка - адзіны метад глабальнага аналізу стану тысяч бялкоў адначасова. Спектр развязальных задач уражвае - ад ідэнтыфікацыі антыцелаў і антыгенаў да вызначэння лакалізацыі некалькіх тысяч бялкоў. У сваіх лекцыях Павел распавёў пра гэтыя і іншыя ўжыванні пратэомікі, цяперашнім яе развіцці і падводных камянях пры аналізе дадзеных.
11*. Асноўныя прынцыпы малекулярных сімуляцый | Павел Якаўлеў, BIOCAD
|
Уступная тэарэтычная лекцыя аб малекулярнай дынаміцы: навошта яна патрэбна, што робіць і як выкарыстоўваецца ў дачыненні да распрацоўкі лекавых прэпаратаў. Павел надаў увагу метадам малекулярнай дынамікі, тлумачэнню малекулярных сіл, апісанню сувязей, паняццям "сілавое поле" і "інтэграванне", абмежаванням у мадэляванні, і многаму іншаму.
12*. Малекулярная біялогія і генетыка | Юрый Барбітаў, Інстытут біяінфарматыкі
, , |
Увядзенне ў малекулярную біялогію і генетыку з трох частак для студэнтаў і выпускнікоў тэхнічных спецыяльнасцей. У першай лекцыі абмяркоўваюцца паняцці сучаснай біялогіі, пытанні структуры геному і ўзнікненне мутацый. Другая падрабязна асвятляе пытанні функцыянавання генаў, працэсы транскрыпцыі і трансляцыі, трэцяя - рэгуляцыю экспрэсіі генаў і асноўныя малекулярна-біялагічныя метады.
13*. Прынцыпы аналізу дадзеных NGS | Юрый Барбітаў, Інстытут біяінфарматыкі
|
У лекцыі распавядаецца пра метады секвеніравання другога пакалення (NGS), іх тыпы і характарыстыкі. Лектар падрабязна тлумачыць, як уладкованыя дадзеныя "на выхадзе" з секвенатар, як іх пераўтвораць для аналізу і якія ёсць спосабы працы з імі.
14*. Выкарыстанне каманднага радка, практыка | Генадзь Захараў, EPAM
Практычны агляд карысных каманд у камандным радку Linux, опцый і асноў іх выкарыстання. Прыклады накіраваны на аналіз секвенаваных паслядоўнасцяў ДНК. Апроч стандартных аперацый Linux (напрыклад, cat, grep, sed, awk) разглядаюцца ўтыліты для працы з паслядоўнасцямі (samtools, bedtools).
15*. Візуалізацыя дадзеных для самых маленькіх Мікіта Аляксееў, Універсітэт ІЦМА
|
Кожнаму здаралася ілюстраваць вынікі сваіх навуковых праектаў або разбірацца ў чужых дыяграмах, графіках і карцінках. Мікіта расказаў, як правільна інтэрпрэтаваць графікі і дыяграмы, вылучаючы з іх галоўнае; як маляваць зразумелыя карцінкі. Лектар таксама падкрэсліў, на што зважаць пры чытанні артыкула ці праглядзе рэкламнага роліка.
16*. Кар'ера ў біяінфарматыцы | Вікторыя Каржова, Max Planck Institute of Biochemistry
Відэа: , |
Вікторыя расказала аб структуры акадэмічнай навукі за мяжой і аб тым, на што неабходна звярнуць увагу, каб, будучы студэнтам бакалаўрыяту, магістратуры або аспірантам, пабудаваць кар'еру ў навуцы або ў індустрыі.
17*. Як вучонаму скласці CV | Вікторыя Каржова, Max Planck Institute of Biochemistry
Што пакінуць у CV, а што прыбраць? Якія факты будуць цікавыя патэнцыйнаму завлабу, а якія лепш не згадваць? Якім чынам размяшчаць інфармацыю, каб ваша рэзюмэ прыцягнула ўвагу? Лекцыя дасць адказы на гэтыя і іншыя пытанні.
18*. Як уладкованы рынак біяінфарматыкі | Андрэй Афанасьеў, yRisk
|
Як уладкованы рынак і дзе працаваць біяінфарматыку? Адказ на гэтае пытанне падрабязна, з прыкладамі і парадамі, выкладзены ў лекцыі Андрэя.
Канец
Як вы маглі заўважыць, лекцыі на школе дастаткова шырокія па тэматыках – ад малекулярнага мадэлявання і выкарыстання графаў для зборкі геному, і да аналізу адзіночных клетак і пабудовы навуковай кар'еры. Мы ў Інстытуце біяінфарматыкі імкнемся ўключаць у праграму школы разнастайныя тэмы, каб ахапіць як мага больш біяінфарматычных дысцыплін, і каб кожны ўдзельнік даведаўся для сябе нешта новае і карыснае.
Наступная школа па біяінфарматыцы пройдзе з 29 ліпеня па 3 жніўня 2019 года пад Масквой. . Тэмай гэтага года стане біяінфарматыка ў даследаваннях развіцця (developmental biology) і старэнні (aging).
Для тых, хто хоча паглыблена вывучыць біяінфарматыку, працягваецца прыём заявак на нашу. у Санкт-Пецярбургу. Або сочыце за нашымі навінамі аб адкрыцці праграмы ў Маскве ўжо гэтай увосень.
Для тых, хто не ў Пецярбургу ці Маскве, але вельмі хоча стаць біяінфарматыкам – мы падрыхтавалі па алгарытмах, праграмаванні, генетыцы і біялогіі.
Яшчэ ў нас ёсць дзясяткі , якія вы можаце пачаць праходзіць прама зараз.
У 2018 годзе летняя школа па біяінфарматыцы праводзілася пры падтрымцы нашых пастаянных партнёраў – кампаній JetBrains, BIOCAD і EPAM, за што ім вялікі дзякуй.
Усім біяінфарматыкі!
PS Калі вам здалося мала, и .
Крыніца: habr.com