2018. aasta suvel toimus Peterburi lähistel iga-aastane bioinformaatika suvekool, kuhu tuli 100 bakalaureuse- ja magistriõppe üliõpilast õppima bioinformaatikat ning tutvuma selle kasutamisega erinevates bioloogia ja meditsiini valdkondades.
Kooli põhirõhk oli vähiuuringutel, kuid loenguid peeti ka muudest bioinformaatika valdkondadest, alates evolutsioonist kuni üherakulise sekveneerimise andmete analüüsini. Nädala jooksul õppisid poisid töötama järgmise põlvkonna järjestusandmetega, programmeeritud Pythonis ja R-is, kasutama standardseid bioinformaatika tööriistu ja raamistikke, tutvusid süsteemibioloogia, populatsioonigeneetika ja ravimite modelleerimise meetoditega kasvajate uurimisel, ja palju muud.
Allpool on video 18 koolis peetud loengust koos lühikirjelduse ja slaididega. Need, mis on tähistatud tärniga “*”, on üsna lihtsad ja neid saab vaadata ilma eelneva ettevalmistuseta.
1*. Onkogenoomika ja personaliseeritud onkoloogia | Mihhail Pjatnitski, biomeditsiinilise keemia uurimisinstituut
|
Mihhail rääkis lühidalt kasvaja genoomikast ja sellest, kuidas vähirakkude evolutsiooni mõistmine võimaldab meil lahendada praktilisi onkoloogia probleeme. Lektor pööras erilist tähelepanu onkogeenide ja kasvaja supressorite erinevuse selgitamisele, “vähigeenide” otsimise meetoditele ja kasvajate molekulaarsete alatüüpide tuvastamisele. Kokkuvõtteks pööras Mihhail tähelepanu onkogenoomika tulevikule ja tekkida võivatele probleemidele.
2*. Päriliku kasvaja sündroomide geneetiline diagnoos | Andrei Afanasjev, yRisk
|
Andrey rääkis pärilike kasvajate sündroomidest ning arutas nende bioloogiat, epidemioloogiat ja kliinilisi ilminguid. Osa loengust on pühendatud geneetilise testimise teemale – kes seda peab läbima, mida selleks tehakse, millised raskused tekivad andmete töötlemisel ja tulemuste tõlgendamisel ning lõpuks, millist kasu see patsientidele ja nende lähedastele toob. .
3*. Pan-vähi atlas | German Demidov, BIST/UPF
|
Vaatamata aastakümnete pikkusele uurimistööle vähi genoomika ja epigenoomika vallas, on vastus küsimusele “kuidas, kus ja miks kasvajasündroomid tekivad” ikka veel puudulik. Selle üheks põhjuseks on vajadus tohutute andmehulkade standardiseeritud hankimise ja töötlemise järele, et tuvastada väikese ulatusega mõjusid, mida on piiratud andmekogumis (ühes või mitmes laboris toimuvale uuringule tüüpiline suurus) raske tuvastada. , kuid millel on kokkuvõttes oluline roll ja suur roll sellises keerulises ja mitmefaktorilises haiguses nagu vähk.
Viimastel aastatel on paljud maailma võimsaimad uurimisrühmad, kes on sellest probleemist teadlikud, hakanud jõudu ühendama, et kõiki neid mõjusid avastada ja kirjeldada. Herman rääkis ühest neist algatustest (The PanCancer Atlas) ja selle laborite konsortsiumi töö käigus saadud tulemustest, mis avaldati selles loengus Celli erinumbris.
4. ChIP-Seq epigeneetiliste mehhanismide uurimisel | Oleg Shpynov, JetBrains Research
|
Geeniekspressiooni reguleerimine toimub erineval viisil. Oleg rääkis oma loengus epigeneetilisest regulatsioonist histooni modifitseerimise kaudu, nende protsesside uurimisest ChIP-seq meetodil ja saadud tulemuste analüüsi meetoditest.
5. Multiomika vähiuuringutes | Konstantin Okonechnikov, Saksamaa Vähiuuringute Keskus
|
Molekulaarbioloogia eksperimentaalsete tehnoloogiate areng on võimaldanud kombineerida paljude funktsionaalsete protsesside uurimist rakkudes, elundites või isegi kogu organismis. Bioloogiliste protsesside komponentide vaheliste seoste loomiseks on vaja kasutada multiomikat, mis ühendab endas tohutuid eksperimentaalseid andmeid genoomikast, transkriptoomikast, epigenoomikast ja proteoomikast. Konstantin tõi selgeid näiteid multi-oomika kasutamisest vähiuuringute vallas, keskendudes laste onkoloogiale.
6. Üherakulise analüüsi mitmekülgsus ja piirangud | Konstantin Okonechnikov
|
Üksikasjalikum loeng üherakulisest RNA-seq-ist ja nende andmete analüüsimeetoditest, samuti võimalustest nende uurimisel ilmsetest ja varjatud probleemidest üle saada.
7. Üherakulise RNA-seq andmete analüüs | Konstantin Zaitsev, Washingtoni ülikool St. Louisis
|
Sissejuhatav loeng ühe raku sekveneerimisest. Konstantin arutleb sekveneerimismeetodite, laboritöö ja bioinformaatika analüüsi raskuste ning nende ületamise viiside üle.
8. Lihasdüstroofia diagnoosimine nanopooride sekveneerimise abil | Pavel Avdeev, George Washingtoni ülikool
|
Oxford Nanopore tehnoloogia abil järjestamisel on eelised, mida saab kasutada selliste haiguste, nagu lihasdüstroofia, geneetiliste põhjuste tuvastamiseks. Pavel rääkis oma loengus selle haiguse diagnoosimise torustiku väljatöötamisest.
9*. Genoomi graafiline esitus | Ilja Minkin, Pennsylvania osariigi ülikool
|
Graafikumudelid võimaldavad kompaktselt kujutada suurt hulka sarnaseid järjestusi ja neid kasutatakse sageli genoomikas. Ilja rääkis üksikasjalikult, kuidas genoomseid järjestusi graafikute abil rekonstrueeritakse, kuidas ja miks de Bruini graafikut kasutatakse, kui palju selline “graafiku” lähenemine mutatsiooniotsingu täpsust suurendab ning millised lahendamata probleemid graafide kasutamisega on veel alles.
10*. Meelelahutuslik proteoomika | Pavel Sinitsyn, Max Plancki Biokeemia Instituut (2 osa)
, |,
Valgud vastutavad elusorganismis enamiku biokeemiliste protsesside eest ja seni on proteoomika ainus meetod tuhandete valkude seisukorra globaalseks analüüsiks samaaegselt. Lahendatud probleemide hulk on muljetavaldav – alates antikehade ja antigeenide tuvastamisest kuni mitme tuhande valgu lokaliseerimise määramiseni. Pavel rääkis oma loengutes nendest ja teistest proteoomika rakendustest, selle praegusest arengust ja lõksudest andmeanalüüsis.
üksteist*. Molekulaarsete simulatsioonide põhiprintsiibid | Pavel Jakovlev, BIOCAD
|
Sissejuhatav teoreetiline loeng molekulaardünaamikast: miks seda vaja on, mida see teeb ja kuidas seda kasutatakse seoses ravimiarendusega. Pavel pööras tähelepanu molekulaardünaamika meetoditele, molekulaarjõudude seletamisele, seoste kirjeldamisele, mõistetele “jõuväli” ja “integratsioon”, piirangud modelleerimisel ja palju muud.
12*. Molekulaarbioloogia ja geneetika | Juri Barbitov, Bioinformaatika Instituut
, , |
Kolmeosaline sissejuhatus molekulaarbioloogiasse ja geneetikasse inseneriteaduse üliõpilastele ja lõpetajatele. Esimeses loengus käsitletakse kaasaegse bioloogia kontseptsioone, genoomi struktuuri küsimusi ja mutatsioonide esinemist. Teine käsitleb üksikasjalikult geenide funktsioneerimise küsimusi, transkriptsiooni ja translatsiooni protsesse, kolmas geeniekspressiooni reguleerimist ja molekulaarbioloogia põhimeetodeid.
13*. NGS-i andmeanalüüsi põhimõtted | Juri Barbitov, Bioinformaatika Instituut
|
Loengus kirjeldatakse teise põlvkonna sekveneerimise (NGS) meetodeid, nende tüüpe ja omadusi. Õppejõud selgitab üksikasjalikult, kuidas on struktureeritud sekvenaatorist pärinevad andmed, kuidas need analüüsiks teisendatakse ja millised on võimalused nendega töötamiseks.
14*. Kasutades käsurida, harjuta | Gennadi Zahharov, EPAM
Praktiline ülevaade kasulikest Linuxi käsurea käskudest, suvanditest ja nende kasutamise põhitõdedest. Näited keskenduvad järjestatud DNA järjestuste analüüsile. Lisaks tavapärastele Linuxi operatsioonidele (näiteks cat, grep, sed, awk) võetakse arvesse jadadega töötamise utiliite (samtools, bedtools).
15*. Andmete visualiseerimine väikestele | Nikita Alekseev, ITMO Ülikool
|
Igaühel on olnud kogemusi oma teadusprojektide tulemuste illustreerimisel või teiste inimeste diagrammide, graafikute ja piltide mõistmisel. Nikita rääkis, kuidas graafikuid ja diagramme õigesti tõlgendada, tuues neist välja peamise; kuidas joonistada selgeid pilte. Samuti rõhutas õppejõud, mida artiklit lugedes või reklaami vaadates jälgida.
16*. Karjäär bioinformaatikas | Victoria Korzhova, Max Plancki Biokeemia Instituut
Video: , |
Victoria rääkis, milline on akadeemilise teaduse struktuur välismaal ja millele tuleb tähelepanu pöörata, et teha nii bakalaureuse-, magistri- kui ka magistrandina karjääri teaduses või tööstuses.
17*. Kuidas kirjutada teadlasele CV-d | Victoria Korzhova, Max Plancki Biokeemia Instituut
Mida jätta CV-sse ja mida eemaldada? Millised faktid pakuvad potentsiaalsele laborijuhile huvi ja milliseid on parem mitte mainida? Kuidas peaksite teavet korraldama, et teie CV silma paistaks? Loeng annab vastused neile ja teistele küsimustele.
18*. Kuidas bioinformaatika turg toimib | Andrei Afanasjev, yRisk
|
Kuidas turg toimib ja kus saab töötada bioinformaatik? Vastus sellele küsimusele esitatakse üksikasjalikult koos näidete ja nõuannetega Andrei loengus.
End
Nagu olete ehk märganud, on koolis toimuvad loengud teemade poolest üsna laiad – alates molekulaarmodelleerimisest ja graafikute kasutamisest genoomi kokkupanemisel ning lõpetades üksikrakkude analüüsi ja teaduskarjääri loomisega. Meie Bioinformaatika Instituudis püüame kooliprogrammi kaasata erinevaid teemasid, et hõlmata võimalikult palju bioinformaatika erialasid ning et iga osaleja õpiks midagi uut ja kasulikku.
Järgmine bioinformaatika kool toimub 29. juulist 3. augustini 2019 Moskva lähedal. . Selle aasta teemaks on bioinformaatika arengubioloogias ja vananemisuuringutes.
Neile, kes soovivad süvendatult õppida bioinformaatikat, võtame endiselt vastu avaldusi Peterburis. Või jälgige meie uudiseid programmi avamise kohta sel sügisel Moskvas.
Neile, kes ei viibi Peterburis ega Moskvas, kuid tahavad tõesti saada bioinformaatikuks, oleme ette valmistanud algoritmides, programmeerimises, geneetikas ja bioloogias.
Meil on ka kümneid , mida saate kohe läbima hakata.
2018. aastal toimus bioinformaatika suvekool meie püsipartnerite - ettevõtete JetBrains, BIOCAD ja EPAM toel, mille eest täname neid väga.
Bioinformaatika kõigile!
PS Kui arvate, et sellest ei piisa, и .
Allikas: www.habr.com