En el verano de 2018, se celebró una escuela de verano anual sobre bioinformática cerca de San Petersburgo, donde 100 estudiantes de pregrado y posgrado vinieron para estudiar bioinformática y aprender sobre su uso en diversos campos de la biología y la medicina.
El enfoque principal de la escuela era la investigación del cáncer, pero había conferencias sobre otras áreas de la bioinformática, desde la evolución hasta el análisis de datos de secuenciación unicelular. A lo largo de la semana, los chicos aprendieron a trabajar con datos de secuenciación de próxima generación, programados en Python y R, utilizaron marcos y herramientas bioinformáticas estándar, se familiarizaron con los métodos de biología de sistemas, genética de poblaciones y modelos de fármacos al estudiar tumores. y mucho más.
A continuación encontrarás un vídeo de 18 conferencias impartidas en la escuela, con una breve descripción y diapositivas. Los marcados con un asterisco “*” son bastante básicos y se pueden ver sin preparación previa.
1*. Oncogenómica y oncología personalizada | Mikhail Pyatnitsky, Instituto de Investigación de Química Biomédica
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Mikhail habló brevemente sobre la genómica de los tumores y cómo comprender la evolución de las células cancerosas nos permite resolver problemas prácticos en oncología. El conferenciante prestó especial atención a explicar la diferencia entre oncogenes y supresores de tumores, los métodos para buscar "genes cancerosos" y la identificación de subtipos moleculares de tumores. En conclusión, Mikhail prestó atención al futuro de la oncogenómica y a los problemas que pueden surgir.
2*. Diagnóstico genético de síndromes tumorales hereditarios | Andrey Afanasyev, yRisk
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Andrey habló sobre los síndromes tumorales hereditarios y discutió su biología, epidemiología y manifestaciones clínicas. Parte de la conferencia está dedicada a la cuestión de las pruebas genéticas: quién debe someterse a ellas, qué se hace para ello, qué dificultades surgen al procesar datos e interpretar los resultados y, finalmente, qué beneficios aporta a los pacientes y sus familiares. .
3*. El Atlas Pan-Cáncer | Alemán Demidov, BIST/UPF
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A pesar de décadas de investigación en el campo de la genómica y epigenómica del cáncer, la respuesta a la pregunta “cómo, dónde y por qué surgen los síndromes tumorales” aún está incompleta. Una de las razones de esto es la necesidad de estandarizar la adquisición y el procesamiento de grandes cantidades de datos para detectar efectos de pequeña magnitud que son difíciles de detectar en un conjunto de datos limitado (el tamaño típico de un estudio dentro de uno o varios laboratorios). , pero que en conjunto juegan un papel importante en una enfermedad tan compleja y multifactorial como el cáncer.
En los últimos años, muchos de los grupos de investigación más poderosos del mundo, conscientes de este problema, han comenzado a unir fuerzas para intentar detectar y describir todos estos efectos. Herman habló sobre una de estas iniciativas (The PanCancer Atlas) y los resultados obtenidos como parte del trabajo de este consorcio de laboratorios y publicados en un número especial de Cell en esta conferencia.
4. ChIP-Seq en el estudio de mecanismos epigenéticos | Oleg Shpynov, investigación de JetBrains
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La regulación de la expresión genética se lleva a cabo de diferentes formas. En su conferencia, Oleg habló sobre la regulación epigenética mediante la modificación de histonas, el estudio de estos procesos mediante el método ChIP-seq y los métodos de análisis de los resultados obtenidos.
5. Multiómica en la investigación del cáncer | Konstantin Okonechnikov, Centro Alemán de Investigación del Cáncer
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El desarrollo de tecnologías experimentales en biología molecular ha permitido combinar el estudio de una amplia gama de procesos funcionales en células, órganos o incluso en todo el organismo. Para establecer conexiones entre los componentes de los procesos biológicos, es necesario utilizar la multiómica, que combina datos experimentales masivos de genómica, transcriptómica, epigenómica y proteómica. Konstantin dio ejemplos claros del uso de la multiómica en el campo de la investigación del cáncer con especial atención a la oncología pediátrica.
6. Versatilidad y limitaciones del análisis unicelular | Konstantin Okónechnikov
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Una conferencia más detallada sobre secuenciación de ARN unicelular y métodos para analizar estos datos, así como formas de superar problemas obvios y ocultos al estudiarlos.
7. Análisis de datos de secuenciación de ARN unicelular | Konstantin Zaitsev, Universidad de Washington en St. Louis
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Conferencia introductoria sobre secuenciación unicelular. Konstantin analiza los métodos de secuenciación, las dificultades en el trabajo de laboratorio y el análisis bioinformático y las formas de superarlas.
8. Diagnóstico de distrofia muscular mediante secuenciación de nanoporos | Pavel Avdeev, Universidad George Washington
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La secuenciación con tecnología Oxford Nanopore tiene ventajas que pueden utilizarse para identificar las causas genéticas de enfermedades como la distrofia muscular. En su conferencia Pavel habló sobre el desarrollo de un sistema para el diagnóstico de esta enfermedad.
9*. Representación gráfica del genoma | Ilya Minkin, Universidad Estatal de Pensilvania
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Los modelos de gráficos permiten una representación compacta de una gran cantidad de secuencias similares y se utilizan a menudo en genómica. Ilya habló en detalle sobre cómo se reconstruyen las secuencias genómicas utilizando gráficos, cómo y por qué se utiliza el gráfico de De Bruin, en qué medida este enfoque de "gráfico" aumenta la precisión de las búsquedas de mutaciones y qué problemas sin resolver con el uso de gráficos aún quedan.
10*. Proteómica entretenida | Pavel Sinitsyn, Instituto Max Planck de Bioquímica (2 partes)
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Las proteínas son responsables de la mayoría de los procesos bioquímicos en un organismo vivo y hasta ahora la proteómica es el único método para el análisis global del estado de miles de proteínas simultáneamente. La variedad de tareas resueltas es impresionante: desde la identificación de anticuerpos y antígenos hasta la determinación de la localización de varios miles de proteínas. En sus conferencias, Pavel habló sobre estas y otras aplicaciones de la proteómica, su desarrollo actual y los obstáculos en el análisis de datos.
once*. Principios básicos de las simulaciones moleculares | Pavel Yakovlev, BIOCAD
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Conferencia teórica introductoria sobre la dinámica molecular: por qué es necesaria, para qué sirve y cómo se utiliza en relación con el desarrollo de fármacos. Pavel prestó atención a los métodos de la dinámica molecular, la explicación de las fuerzas moleculares, la descripción de conexiones, los conceptos de "campo de fuerza" e "integración", las limitaciones en el modelado y mucho más.
12*. Biología Molecular y Genética | Yuri Barbitov, Instituto de Bioinformática
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Una introducción en tres partes a la biología molecular y la genética para estudiantes y graduados de ingeniería. La primera conferencia analiza los conceptos de la biología moderna, cuestiones de la estructura del genoma y la aparición de mutaciones. El segundo cubre en detalle las cuestiones del funcionamiento de los genes, los procesos de transcripción y traducción, el tercero cubre la regulación de la expresión genética y los métodos básicos de biología molecular.
13*. Principios del análisis de datos NGS | Yuri Barbitov, Instituto de Bioinformática
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La conferencia describe los métodos de secuenciación de segunda generación (NGS), sus tipos y características. El profesor explica en detalle cómo se estructura la “salida” de datos del secuenciador, cómo se convierten para su análisis y cuáles son las formas de trabajar con ellos.
14*. Usando la línea de comando, practique | Gennady Zakharov, EPAM
Una descripción práctica de los comandos útiles de la línea de comandos de Linux, las opciones y los conceptos básicos para usarlos. Los ejemplos se centran en el análisis de secuencias de ADN secuenciadas. Además de las operaciones estándar de Linux (por ejemplo, cat, grep, sed, awk), se consideran utilidades para trabajar con secuencias (samtools, bedtools).
15*. Visualización de datos para los más pequeños | Nikita Alekseev, Universidad ITMO
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Todos han tenido la experiencia de ilustrar los resultados de sus propios proyectos científicos o comprender los diagramas, gráficos e imágenes de otras personas. Nikita dijo cómo interpretar correctamente gráficos y diagramas, destacando lo principal de ellos; cómo hacer dibujos claros. El conferenciante también enfatizó qué buscar al leer un artículo o mirar un comercial.
dieciséis*. Carreras en Bioinformática | Victoria Korzhova, Instituto Max Planck de Bioquímica
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Victoria habló sobre la estructura de la ciencia académica en el extranjero y a qué se debe prestar atención para construir una carrera en la ciencia o la industria como estudiante de pregrado, posgrado o posgrado.
17*. Cómo redactar un CV para un científico | Victoria Korzhova, Instituto Max Planck de Bioquímica
¿Qué dejar en el CV y qué quitar? ¿Qué hechos serán de interés para un posible director de laboratorio y cuáles es mejor no mencionar? ¿Cómo debe organizar la información para que su currículum se destaque? La conferencia dará respuestas a estas y otras preguntas.
18*. Cómo funciona el mercado de la bioinformática | Andrey Afanasyev, yRisk
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¿Cómo funciona el mercado y dónde puede trabajar un bioinformático? La respuesta a esta pregunta se presenta en detalle, con ejemplos y consejos, en la conferencia de Andrey.
Final
Como habrás notado, las conferencias en la escuela tratan sobre temas bastante amplios, desde el modelado molecular y el uso de gráficos para el ensamblaje del genoma hasta el análisis de células individuales y la construcción de una carrera científica. En el Instituto de Bioinformática intentamos incluir una variedad de temas en el programa escolar para cubrir la mayor cantidad de disciplinas bioinformáticas posible y para que cada participante aprenda algo nuevo y útil.
La próxima escuela de bioinformática se celebrará del 29 de julio al 3 de agosto de 2019 cerca de Moscú. . El tema de este año será la bioinformática en la biología del desarrollo y la investigación sobre el envejecimiento.
Para aquellos que quieran estudiar bioinformática en profundidad, todavía estamos aceptando solicitudes para nuestro En San Petersburgo. O siga nuestras noticias sobre la apertura del programa en Moscú este otoño.
Para aquellos que no están en San Petersburgo o Moscú, pero realmente quieren convertirse en bioinformáticos, hemos preparado en algoritmos, programación, genética y biología.
También tenemos docenas , que puedes empezar a recorrer ahora mismo.
En 2018, se celebró la escuela de verano en bioinformática con el apoyo de nuestros socios habituales: las empresas JetBrains, BIOCAD y EPAM, por lo que les agradecemos mucho.
¡Bioinformática para todos!
PD: Si no pensaste que era suficiente, и .
Fuente: habr.com