À l'été 2018, une école d'été annuelle en bioinformatique a eu lieu près de Saint-Pétersbourg, où 100 étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs sont venus étudier la bioinformatique et découvrir son utilisation dans divers domaines de la biologie et de la médecine.
L'école se concentrait principalement sur la recherche sur le cancer, mais des cours étaient dispensés sur d'autres domaines de la bioinformatique, allant de l'évolution à l'analyse des données de séquençage unicellulaire. Au cours de la semaine, les gars ont appris à travailler avec des données de séquençage de nouvelle génération, programmées en Python et R, à utiliser des outils et des cadres bioinformatiques standards, à se familiariser avec les méthodes de biologie des systèmes, de génétique des populations et de modélisation de médicaments lors de l'étude des tumeurs. et beaucoup plus.
Vous trouverez ci-dessous une vidéo de 18 conférences données à l'école, avec une brève description et des slides. Celles marquées d’un astérisque « * » sont assez basiques et peuvent être visionnées sans préparation préalable.
1*. Oncogénomique et oncologie personnalisée | Mikhail Pyatnitsky, Institut de recherche en chimie biomédicale
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Mikhail a parlé brièvement de la génomique des tumeurs et de la manière dont la compréhension de l'évolution des cellules cancéreuses nous permet de résoudre des problèmes pratiques en oncologie. Le conférencier a accordé une attention particulière à l'explication de la différence entre les oncogènes et les suppresseurs de tumeurs, aux méthodes de recherche des « gènes du cancer » et à l'identification des sous-types moléculaires des tumeurs. En conclusion, Mikhail a prêté attention à l'avenir de l'oncogénomique et aux problèmes qui pourraient survenir.
2*. Diagnostic génétique des syndromes tumoraux héréditaires | Andrey Afanasyev, yRisque
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Andrey a parlé des syndromes tumoraux héréditaires et a discuté de leur biologie, de leur épidémiologie et de leurs manifestations cliniques. Une partie de la conférence est consacrée à la question des tests génétiques - qui doit les subir, que fait-on pour cela, quelles difficultés surviennent lors du traitement des données et de l'interprétation des résultats et, enfin, quels avantages cela apporte-t-il aux patients et à leurs proches. .
3*. L'Atlas pan-cancer | Allemand Demidov, BIST/UPF
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Malgré des décennies de recherche dans le domaine de la génomique et de l’épigénomique du cancer, la réponse à la question « comment, où et pourquoi apparaissent les syndromes tumoraux » reste incomplète. L'une des raisons en est la nécessité d'une acquisition et d'un traitement standardisés d'énormes quantités de données afin de détecter des effets de faible ampleur difficiles à détecter dans un ensemble de données limité (la taille typique d'une étude menée dans un ou plusieurs laboratoires). , mais qui, dans l'ensemble, jouent un rôle important et énorme dans une maladie aussi complexe et multifactorielle que le cancer.
Au cours des dernières années, de nombreux groupes de recherche parmi les plus puissants au monde, conscients de ce problème, ont commencé à unir leurs forces pour tenter de détecter et de décrire tous ces effets. Herman a parlé d'une de ces initiatives (The PanCancer Atlas) et des résultats obtenus dans le cadre des travaux de ce consortium de laboratoires et publiés dans un numéro spécial de Cell dans cette conférence.
4. ChIP-Seq dans l'étude des mécanismes épigénétiques | Oleg Shpynov, recherche JetBrains
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La régulation de l'expression des gènes s'effectue de différentes manières. Lors de sa conférence, Oleg a parlé de la régulation épigénétique par modification des histones, de l'étude de ces processus à l'aide de la méthode ChIP-seq et des méthodes d'analyse des résultats obtenus.
5. Multiomique dans la recherche sur le cancer | Konstantin Okonechnikov, Centre allemand de recherche sur le cancer
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Le développement des technologies expérimentales en biologie moléculaire a permis de combiner l’étude d’un large éventail de processus fonctionnels dans les cellules, les organes ou même l’organisme tout entier. Pour établir des liens entre les composants des processus biologiques, il est nécessaire d’utiliser la multi-omique, qui combine des données expérimentales massives issues de la génomique, de la transcriptomique, de l’épigénomique et de la protéomique. Konstantin a donné des exemples clairs de l'utilisation du multiomique dans le domaine de la recherche sur le cancer, en mettant l'accent sur l'oncologie pédiatrique.
6. Polyvalence et limites de l'analyse de cellule unique | Constantin Okonechnikov
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Une conférence plus détaillée sur le séquençage d'ARN unicellulaire et les méthodes d'analyse de ces données, ainsi que sur les moyens de surmonter les problèmes évidents et cachés lors de leur étude.
7. Analyse des données de séquençage d'ARN unicellulaire | Konstantin Zaitsev, Université de Washington à Saint-Louis
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Cours d'introduction au séquençage de cellules uniques. Konstantin discute des méthodes de séquençage, des difficultés du travail de laboratoire et de l'analyse bioinformatique, ainsi que des moyens de les surmonter.
8. Diagnostic de la dystrophie musculaire par séquençage des nanopores | Pavel Avdeev, Université George Washington
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Le séquençage utilisant la technologie Oxford Nanopore présente des avantages qui peuvent être utilisés pour identifier les causes génétiques de maladies telles que la dystrophie musculaire. Dans sa conférence, Pavel a parlé du développement d'un pipeline pour diagnostiquer cette maladie.
9*. Représentation graphique du génome | Ilya Minkin, Université d'État de Pennsylvanie
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Les modèles graphiques permettent une représentation compacte d’un grand nombre de séquences similaires et sont souvent utilisés en génomique. Ilya a expliqué en détail comment les séquences génomiques sont reconstruites à l'aide de graphiques, comment et pourquoi le graphique de Bruin est utilisé, dans quelle mesure une telle approche « graphique » augmente la précision des recherches de mutations et quels problèmes non résolus restent encore liés à l'utilisation de graphiques.
dix*. Protéomique divertissante | Pavel Sinitsyn, Institut Max Planck de biochimie (10 parties)
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Les protéines sont responsables de la plupart des processus biochimiques dans un organisme vivant, et jusqu'à présent, la protéomique est la seule méthode d'analyse globale de l'état de milliers de protéines simultanément. L'éventail des problèmes résolus est impressionnant : depuis l'identification des anticorps et des antigènes jusqu'à la localisation de plusieurs milliers de protéines. Dans ses conférences, Pavel a parlé de ces applications et d'autres applications de la protéomique, de son développement actuel et des pièges de l'analyse des données.
onze*. Principes de base des simulations moléculaires | Pavel Yakovlev, BIOCAD
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Cours théorique introductif sur la dynamique moléculaire : pourquoi elle est nécessaire, ce qu'elle fait et comment elle est utilisée en relation avec le développement de médicaments. Pavel a prêté attention aux méthodes de dynamique moléculaire, à l'explication des forces moléculaires, à la description des connexions, aux concepts de « champ de force » et d'« intégration », aux limites de la modélisation et bien plus encore.
12*. Biologie moléculaire et génétique | Yuri Barbitov, Institut de bioinformatique
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Une introduction en trois parties à la biologie moléculaire et à la génétique pour les étudiants et diplômés ingénieurs. La première conférence aborde les concepts de la biologie moderne, les questions de structure du génome et l'apparition de mutations. Le deuxième couvre en détail les questions du fonctionnement des gènes, les processus de transcription et de traduction, le troisième couvre la régulation de l'expression des gènes et les méthodes de base de la biologie moléculaire.
13*. Principes de l'analyse des données NGS | Yuri Barbitov, Institut de bioinformatique
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La conférence décrit les méthodes de séquençage de deuxième génération (NGS), leurs types et caractéristiques. Le conférencier explique en détail comment les données « sorties » du séquenceur sont structurées, comment elles sont converties pour l'analyse et quelles sont les manières de les utiliser.
14*. À l'aide de la ligne de commande, entraînez-vous | Guennadi Zakharov, EPAM
Un aperçu pratique des commandes de ligne de commande Linux utiles, des options et des bases de leur utilisation. Les exemples se concentrent sur l'analyse de séquences d'ADN séquencées. En plus des opérations Linux standard (par exemple, cat, grep, sed, awk), des utilitaires permettant de travailler avec des séquences (samtools, bedtools) sont pris en compte.
15*. Visualisation des données pour les tout-petits | Nikita Alekseev, Université ITMO
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Chacun a eu l'expérience d'illustrer les résultats de ses propres projets scientifiques ou de comprendre les diagrammes, graphiques et images d'autres personnes. Nikita a expliqué comment interpréter correctement les graphiques et les diagrammes, en soulignant l'essentiel ; comment dessiner des images claires. Le conférencier a également souligné ce qu'il faut rechercher en lisant un article ou en regardant une publicité.
16*. Carrières en bioinformatique | Victoria Korzhova, Institut Max Planck de biochimie
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Victoria a parlé de la structure des sciences universitaires à l'étranger et de ce à quoi il faut prêter attention pour bâtir une carrière scientifique ou industrielle en tant qu'étudiant de premier cycle, des cycles supérieurs ou des cycles supérieurs.
17*. Comment rédiger un CV pour un scientifique | Victoria Korzhova, Institut Max Planck de biochimie
Que laisser dans le CV et que supprimer ? Quels faits intéresseront un potentiel responsable de laboratoire et lesquels sont-ils préférables de ne pas mentionner ? Comment organiser les informations pour que votre CV se démarque ? La conférence apportera des réponses à ces questions et à d’autres.
18*. Comment fonctionne le marché de la bioinformatique | Andrey Afanasyev, yRisque
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Comment fonctionne le marché et où peut travailler un bioinformaticien ? La réponse à cette question est présentée en détail, avec des exemples et des conseils, dans la conférence d’Andrey.
fin
Comme vous l'avez peut-être remarqué, les cours dispensés à l'école couvrent des sujets assez variés - de la modélisation moléculaire et de l'utilisation de graphiques pour l'assemblage du génome, à l'analyse de cellules individuelles et à la construction d'une carrière scientifique. À l'Institut de bioinformatique, nous essayons d'inclure une variété de sujets dans le programme scolaire afin de couvrir autant de disciplines bioinformatiques que possible et pour que chaque participant apprenne quelque chose de nouveau et d'utile.
La prochaine école de bioinformatique se tiendra du 29 juillet au 3 août 2019 près de Moscou. . Le sujet de cette année sera la bioinformatique dans la recherche en biologie du développement et sur le vieillissement.
Pour ceux qui souhaitent étudier la bioinformatique en profondeur, nous acceptons toujours les candidatures pour notre à Saint-Pétersbourg. Ou suivez notre actualité concernant l'ouverture du programme à Moscou cet automne.
Pour ceux qui ne sont pas à Saint-Pétersbourg ou à Moscou, mais qui souhaitent vraiment devenir bioinformaticien, nous avons préparé en algorithmique, programmation, génétique et biologie.
Nous en avons aussi des dizaines , que vous pouvez commencer à parcourir dès maintenant.
En 2018, l'école d'été en bioinformatique s'est déroulée avec le soutien de nos partenaires réguliers - les sociétés JetBrains, BIOCAD et EPAM, pour lesquels nous les remercions vivement.
Bioinformatique à tous !
PS Si vous ne pensez pas que c'est suffisant, и .
Source: habr.com