U ljeto 2018. godine u blizini Sankt Peterburga održana je godišnja ljetna škola bioinformatike na koju je došlo 100 studenata osnovnih i postdiplomskih studija da studiraju bioinformatiku i upoznaju se sa njenom upotrebom u različitim oblastima biologije i medicine.
Glavni fokus škole bio je na istraživanju raka, ali su bila predavanja o drugim područjima bioinformatike, u rasponu od evolucije do analize podataka sekvenciranja jedne ćelije. Tokom sedmice, momci su naučili da rade sa podacima o sekvenciranju sljedeće generacije, programiranim u Python-u i R-u, koristili su standardne bioinformatičke alate i okvire, upoznali se sa metodama sistemske biologije, populacione genetike i modeliranja lijekova prilikom proučavanja tumora, i mnogo više.
Ispod ćete pronaći video sa 18 predavanja održanih u školi, sa kratkim opisom i slajdovima. One označene zvjezdicom “*” su prilično osnovne i mogu se gledati bez prethodne pripreme.
1*. Onkogenomika i personalizirana onkologija | Mihail Pjatnicki, Istraživački institut za biomedicinsku hemiju
|
Mikhail je ukratko govorio o genomici tumora i kako nam razumijevanje evolucije stanica raka omogućava rješavanje praktičnih problema u onkologiji. Predavač je posebnu pažnju posvetio objašnjavanju razlike između onkogena i tumor supresora, metodama traženja „gena raka“ i identifikaciji molekularnih podtipova tumora. U zaključku, Mihail je obratio pažnju na budućnost onkogenomije i probleme koji se mogu pojaviti.
2*. Genetska dijagnoza nasljednih tumorskih sindroma | Andrej Afanasjev, yRisk
|
Andrey je govorio o nasljednim tumorskim sindromima i razgovarao o njihovoj biologiji, epidemiologiji i kliničkim manifestacijama. Dio predavanja posvećen je pitanju genetskog testiranja - ko ga treba podvrgnuti, šta se radi za to, koje poteškoće nastaju u obradi podataka i interpretaciji rezultata i, na kraju, kakve koristi ono donosi pacijentima i njihovim srodnicima. .
3*. Atlas Pan-Cancera | German Demidov, BIST/UPF
|
Uprkos decenijama istraživanja u oblasti genomike i epigenomike karcinoma, odgovor na pitanje „kako, gde i zašto nastaju tumorski sindromi” je još uvek nepotpun. Jedan od razloga za to je potreba za standardiziranim prikupljanjem i obradom ogromnih količina podataka kako bi se otkrili efekti male veličine koje je teško otkriti u ograničenom skupu podataka (veličina koja je tipična za studiju unutar jedne ili više laboratorija) , ali koji u zbiru igraju značajnu ulogu ogromnu ulogu u tako složenoj i multifaktorskoj bolesti kao što je rak.
U posljednjih nekoliko godina mnoge od najmoćnijih svjetskih istraživačkih grupa, svjesne ovog problema, počele su udruživati snage u pokušajima da otkriju i opišu sve ove efekte. Herman je na ovom predavanju govorio o jednoj od ovih inicijativa (The PanCancer Atlas) i rezultatima dobijenim u okviru rada ovog konzorcijuma laboratorija koji su objavljeni u posebnom broju Cell.
4. ChIP-Seq u proučavanju epigenetskih mehanizama | Oleg Špynov, JetBrains Research
|
Regulacija ekspresije gena provodi se na različite načine. Oleg je na svom predavanju govorio o epigenetskoj regulaciji modifikacijom histona, proučavanju ovih procesa metodom ChIP-seq i metodama za analizu dobijenih rezultata.
5. Multiomika u istraživanju raka | Konstantin Okonečnikov, Nemački centar za istraživanje raka
|
Razvoj eksperimentalnih tehnologija u molekularnoj biologiji omogućio je kombinovanje proučavanja širokog spektra funkcionalnih procesa u ćelijama, organima ili čak celom organizmu. Da bi se uspostavile veze između komponenti bioloških procesa, potrebno je koristiti multiomiku, koja kombinuje masivne eksperimentalne podatke iz genomike, transkriptomike, epigenomike i proteomike. Konstantin je dao jasne primere upotrebe multi-omike u oblasti istraživanja raka sa fokusom na pedijatrijsku onkologiju.
6. Svestranost i ograničenja analize pojedinačnih ćelija | Konstantin Okonečnikov
|
Detaljnije predavanje o jednoćelijskom RNA-sequ i metodama za analizu ovih podataka, kao i načinima za prevazilaženje očiglednih i skrivenih problema prilikom njihovog proučavanja.
7. Analiza jednoćelijskih RNA-seq podataka | Konstantin Zaitsev, Washington University u St. Louisu
|
Uvodno predavanje o sekvenciranju pojedinačnih ćelija. Konstantin govori o metodama sekvenciranja, poteškoćama u laboratorijskom radu i bioinformatičkoj analizi i načinima za njihovo prevazilaženje.
8. Dijagnoza mišićne distrofije pomoću sekvenciranja nanopora | Pavel Avdeev, Univerzitet George Washington
|
Sekvenciranje korištenjem Oxford Nanopore tehnologije ima prednosti koje se mogu koristiti za identifikaciju genetskih uzroka bolesti kao što je mišićna distrofija. Pavel je u svom predavanju govorio o razvoju cevovoda za dijagnostiku ove bolesti.
9*. Grafički prikaz genoma | Ilya Minkin, Pennsylvania State University
|
Grafički modeli omogućavaju kompaktno predstavljanje velikog broja sličnih sekvenci i često se koriste u genomici. Ilya je detaljno govorio o tome kako se genomske sekvence rekonstruiraju pomoću grafova, kako i zašto se koristi de Bruin graf, koliko takav "grafski" pristup povećava točnost pretraživanja mutacija i koji neriješeni problemi s korištenjem grafova još ostaju.
10*. Zabavna proteomika | Pavel Sinitsyn, Institut za biohemiju Max Planck (2 dijela)
, |,
Proteini su odgovorni za većinu biohemijskih procesa u živom organizmu, a do sada je proteomika jedina metoda za globalnu analizu stanja hiljada proteina istovremeno. Spektar riješenih problema je impresivan - od identifikacije antitijela i antigena do određivanja lokalizacije nekoliko hiljada proteina. U svojim predavanjima Pavel je govorio o ovim i drugim primenama proteomike, njenom trenutnom razvoju i zamkama u analizi podataka.
jedanaest*. Osnovni principi molekularnih simulacija | Pavel Yakovlev, BIOCAD
|
Uvodno teorijsko predavanje o molekularnoj dinamici: zašto je potrebna, čemu služi i kako se koristi u odnosu na razvoj lijekova. Pavel je obratio pažnju na metode molekularne dinamike, objašnjenje molekularnih sila, opis veza, koncepte „polja sile“ i „integracije“, ograničenja u modeliranju i još mnogo toga.
12*. Molekularna biologija i genetika | Jurij Barbitov, Institut za bioinformatiku
, , |
Trodijelni uvod u molekularnu biologiju i genetiku za studente i diplomce inženjera. U prvom predavanju se razmatraju koncepti moderne biologije, pitanja strukture genoma i pojava mutacija. Drugi detaljno pokriva pitanja funkcionisanja gena, procese transkripcije i translacije, treći pokriva regulaciju ekspresije gena i osnovne molekularno biološke metode.
13*. Principi NGS analize podataka | Jurij Barbitov, Institut za bioinformatiku
|
Predavanje opisuje metode sekvenciranja druge generacije (NGS), njihove vrste i karakteristike. Predavač detaljno objašnjava kako je strukturiran „izlaz“ podataka iz sekvencera, kako se konvertuje za analizu i koji su načini rada sa njim.
14*. Koristeći komandnu liniju, vježbajte | Genady Zakharov, EPAM
Praktični pregled korisnih naredbi Linux komandne linije, opcija i osnove njihovog korištenja. Primjeri se fokusiraju na analizu sekvenciranih sekvenci DNK. Uz standardne Linux operacije (na primjer, cat, grep, sed, awk), razmatraju se uslužni programi za rad sa sekvencama (samtools, bedtools).
15*. Vizualizacija podataka za mališane | Nikita Aleksejev, Univerzitet ITMO
|
Svako je imao iskustvo da ilustruje rezultate svojih naučnih projekata ili da razume tuđe dijagrame, grafikone i slike. Nikita je rekao kako pravilno tumačiti grafikone i dijagrame, ističući glavnu stvar iz njih; kako nacrtati jasne slike. Predavač je također naglasio na što treba obratiti pažnju kada čitate članak ili gledate reklamu.
16*. Karijere u bioinformatici | Victoria Korzhova, Max Planck Institute of Biochemistry
Video: , |
Viktorija je govorila o strukturi akademske nauke u inostranstvu i na šta treba da obratite pažnju da biste gradili karijeru u nauci ili industriji kao student na dodiplomskim, postdiplomskim ili postdiplomskim studijama.
17*. Kako napisati CV za naučnika | Victoria Korzhova, Max Planck Institute of Biochemistry
Šta ostaviti u biografiji, a šta ukloniti? Koje činjenice će zanimati potencijalnog menadžera laboratorije, a koje je bolje ne spominjati? Kako urediti informacije da bi se vaš životopis istakao? Predavanje će dati odgovore na ova i druga pitanja.
18*. Kako funkcionira tržište bioinformatike | Andrej Afanasjev, yRisk
|
Kako funkcionira tržište i gdje može raditi bioinformatičar? Odgovor na ovo pitanje detaljno je, uz primjere i savjete, predstavljen u Andrejevom predavanju.
Kraj
Kao što ste možda primijetili, predavanja u školi su prilično široka po temama - od molekularnog modeliranja i upotrebe grafova za sklapanje genoma, do analize pojedinačnih ćelija i izgradnje naučne karijere. Mi u Institutu za bioinformatiku nastojimo da u školski program uvrstimo raznovrsne teme kako bismo obuhvatili što više bioinformatičkih disciplina, te kako bi svaki polaznik naučio nešto novo i korisno.
Sledeća škola bioinformatike održaće se od 29. jula do 3. avgusta 2019. godine u blizini Moskve. . Ovogodišnja tema će biti bioinformatika u razvojnoj biologiji i istraživanju starenja.
Za one koji žele detaljnije proučavati bioinformatiku, još uvijek primamo prijave za naše u Sankt Peterburgu. Ili pratite naše vijesti o otvaranju programa u Moskvi ove jeseni.
Za one koji nisu u Sankt Peterburgu ili Moskvi, a zaista žele da postanu bioinformatičar, pripremili smo se u algoritmima, programiranju, genetici i biologiji.
Imamo i desetine , kroz koji možete početi da prolazite odmah.
U 2018. godini održana je ljetna škola iz bioinformatike uz podršku naših stalnih partnera - kompanija JetBrains, BIOCAD i EPAM, na čemu im se puno zahvaljujemo.
Bioinformatika svima!
PS Ako mislite da nije dovoljno, и .
izvor: www.habr.com