Ljeti 2018. godine, nedaleko od Peterburga, održana je godišnja ljetna škola o bioinformatiki, na koju je došlo 100 studenata i postdiplomaca kako bi proučili bioinformatiku i saznali o njenoj primjeni u raznim područjima biologije i medicine.
Glavni fokus ove škole bio je na istraživanju raka, ali su se održavala i predavanja iz drugih područja bioinformatike, od evolucije do analize podataka sekvenciranja jedne stanice. Tijekom tjedna polaznici su učili raditi s podacima sekvenciranja nove generacije, programirali su na Pythonu i R-u, primjenjivali standardne bioinformatičke alate i okvire, upoznavali se s metodama sustavne biologije, populacijske genetike i modeliranja lijekova u istraživanju tumora, i mnogo više.
Ispod ćete pronaći video zapise 18 predavanja održanih na školi, s kratkim opisima i slajdovima. Označena zvjezdicom „*“ su prilično osnovna predavanja koja se mogu pratiti bez prethodne pripreme.
1*. Onkogenomika i personalizirana onkologija | Mihail Pjatnicki, NII biomedicinske kemije
|
Mihail je kratko govorio o genomici tumora i o tome kako razumijevanje evolucije kancerogenih stanica omogućava rješavanje praktičnih problema onkologije. Posebnu pažnju predavač je posvetio objašnjenju razlike između onkogenih i onkogenih supresora, metodama pronalaženja „rakovih gena“ i izdvajanja molekularnih podtipova tumora. Na kraju, Mihail je posvetio pažnju budućnosti onkogenomike i problemima koji bi mogli nastati.
2*. Genetska dijagnostika nasljednih tumorskih sindroma | Andrei Afanasyev, yRisk
|
Andrei je govorio o nasljednim tumorskim sindromima i razmatrao njihovu biologiju, epidemiologiju i kliničke manifestacije. Dio predavanja posvećen je pitanju genetskog testiranja — tko treba proći testiranje, što se poduzima, koje poteškoće nastaju u obradi podataka i tumačenju rezultata i, na kraju, kakvu korist to donosi pacijentima i njihovim rođacima.
3*. Pan-Kancer Atlas | Herman Demidov, BIST/UPF
|
Unatoč desetljećima istraživanja u područjima genoma i epigenomike raka, odgovor na pitanje "kako, gdje i zašto nastaju tumorski sindromi" još uvijek nije potpun. Jedan od razloga za to je potreba za standardiziranim prikupljanjem i obradom ogromne količine podataka u cilju otkrivanja učinaka male magnitude, koji se teško mogu uočiti u ograničenom skupu podataka (a takav obujam je tipičan za istraživanje u okviru jedne ili više laboratorija), ali koji zajednički igraju ogromnu ulogu u tako složenoj i multifactorskoj bolesti kao što je rak.
U posljednjih nekoliko godina, brojne najjače istraživačke grupe svijeta, prepoznajući ovaj problem, počele su udruživati svoje napore u pokušajima otkrivanja i opisivanja svih tih učinaka. O jednoj od takvih inicijativa (The PanCancer Atlas) i rezultatima dobivenim tijekom rada ovog konzorcija laboratorija, njemački stručnjak govorio je na ovom predavanju.
4. ChIP-Seq u proučavanju epigenetičkih mehanizama | Oleg Shpyinov, JetBrains Research
|
Regulacija ekspresije gena odvija se na različite načine. Na svom predavanju, Oleg je govorio o epigenetičkoj regulaciji putem modifikacije histona, proučavanju tih procesa metodom ChIP-seq i načinima analize dobivenih rezultata.
5. Multiomika u istraživanju raka | Konstantin Okonechnikov, Njemački istraživački centar za rak
|
Razvoj eksperimentalnih tehnologija u molekularnoj biologiji omogućio je kombiniranje proučavanja širokog spektra funkcionalnih procesa u stanicama, organima ili čak cijelom organizmu. Za uspostavljanje veza između komponenti bioloških procesa, potrebno je koristiti multiomiku, koja kombinira masivne eksperimentalne podatke iz genomike, transkriptomike, epigenomike i proteomike. Konstantin je naveo ilustrativne primjere primjene multiomike u istraživanju raka s fokusom na pedijatrijsku onkologiju.
6. Višeznačnost i ograničenja analize pojedinačnih stanica | Konstantin Okonechnikov
|
Detaljnije predavanje o sekvenciranju RNA pojedinačnih stanica i metodama analize tih podataka, kao i načinima prevladavanja očitih i skrivenih problema tijekom njihovog proučavanja.
7. Analiza podataka single-cell RNA-seq | Konstantin Zaicev, Washington University u St.Louisu
|
Uvodno predavanje o sekvenciranju pojedinačnih stanica. Konstantin raspravlja o metodama sekvenciranja, izazovima u fazama laboratorijskog rada i bioinformatičke analize, kao i načinima za njihovo prevladavanje.
8. Dijagnostika mišićne distrofije pomoću nanopore sekvenciranja | Pavel Avdejev, Univerzitet George Washington
|
Sekvenciranje korištenjem tehnologije Oxford Nanopore ima prednosti koje se mogu iskoristiti za otkrivanje genetskih uzroka bolesti, poput mišićne distrofije. U svom predavanju Pavel je govorio o razvoju pipeline-a za dijagnosticiranje ove bolesti.
9*. Grafička reprezentacija genoma | Ilja Minkin, Državni univerzitet Pennsylvania
|
Grafički modeli omogućuju kompaktno predstavljanje velike količine sličnih sekvenci i često se koriste u genomskoj analizi. Ilja je detaljno objasnio kako se grafovima rekonstruiraju genomske sekvence, kako i zašto se koristi de Bruijn graf, koliko takav 'grafički' pristup povećava točnost pronalaženja mutacija i koje neriješene probleme vezane uz korištenje grafova i dalje imamo.
10*. Zanimljiva proteomika | Pavel Sinicin, Max Planck Institut za biokemiju (2 dijela)
, |,
Proteini su odgovorni za većinu biokemijskih procesa u živom organizmu, a proteomika je trenutno jedina metoda globalne analize stanja tisuća proteina istovremeno. Spektar rješavanih problema je impresivan — od identifikacije antitijela i antigena do određivanja lokalizacije nekoliko tisuća proteina. U svojim predavanjima Pavel je govorio o ovim i drugim primjenama proteomike, trenutnom razvoju i izazovima u analizi podataka.
11*. Osnovni principi molekularnih simulacija | Pavel Jakovlev, BIOCAD
|
Uvodno teorijsko predavanje o molekularnoj dinamici: zašto je potrebna, što radi i kako se koristi u razvoju lijekova. Pavel je posvetio pažnju metodama molekularne dinamike, objašnjenju molekularnih sila, opisima veza, pojmovima 'sila polja' i 'integracija', ograničenjima u modeliranju i mnogim drugim temama.
12*. Molekularna biologija i genetika | Jurij Barbiv, Institut za bioinformatiku
, , |
Uvod u molekularnu biologiju i genetiku u tri dijela za studente i diplomante tehničkih smjerova. U prvom predavanju raspravlja se o pojmovima moderne biologije, pitanjima strukture genoma i nastanku mutacija. Drugo se temeljito bavi pitanjima funkcioniranja gena, procesima transkripcije i translacije, a treće — regulacijom ekpresije gena i osnovnim molekularno-biološkim metodama.
13*. Principi analize podataka NGS | Jurij Barbiv, Institut za bioinformatiku
|
Na predavanju se objašnjavaju metode sekvenciranja nove generacije (NGS), njihovi tipovi i karakteristike. Predavač detaljno objašnjava kako izgledaju podaci 'na izlazu' iz sekvenatora, kako se obrađuju za analizu i koji su načini rada s njima.
14*. Korištenje naredbene linije, praksa | Genadij Zaharo, EPAM
Praktičan pregled korisnih naredbi u naredbenoj liniji Linux-a, opcija i osnove njihova korištenja. Primjeri su usmjereni na analizu sekvenciranih DNK sekvenci. Osim standardnih operacija Linux-a (npr., cat, grep, sed, awk), razmatraju se alati za rad sa sekvencama (samtools, bedtools).
15*. Vizualizacija podataka za najmlađe | Nikita Aleksejev, Sveučilište ITMO
|
Svima se dogodilo ilustrirati rezultate svojih znanstvenih projekata ili analizirati tuđe dijagrame, grafike i slike. Nikita je objasnio kako pravilno interpretirati grafove i dijagrame, ističući najvažnije; kako crtati razumljive slike. Predavač je također naglasio na što obratiti pažnju prilikom čitanja članka ili gledanja reklame.
16*. Karijera u bioinformatiki | Viktorija Koržova, Max Planck Institute of Biochemistry
Video: , |
Viktorija je govorila o strukturi akademske znanosti u inozemstvu i na što je potrebno obratiti pažnju kako bi, kao student na preddiplomskom ili diplomskom studiju ili doktorand, izgradili karijeru u znanosti ili industriji.
17*. Kako znanstvenik sastaviti životopis | Viktorija Koržova, Max Planck Institute of Biochemistry
Što zadržati u životopisu, a što izbaciti? Koje činjenice će biti zanimljive potencijalnom voditelju, a koje je bolje ne spominjati? Kako rasporediti informacije da vaš životopis privuče pažnju? Predavanje će dati odgovore na ova i druga pitanja.
18*. Kako je organizirano tržište bioinformatike | Andrey Afanasyev, yRisk
|
Kako je organizirano tržište i gdje raditi bioinformatičar? Odgovor na to pitanje je detaljno izložen u predavanju Andreya, s primjerima i savjetima.
Kraj
Kao što ste mogli primijetiti, predavanja u školi su prilično široka po temama — od molekularnog modeliranja i korištenja grafova za sastavljanje genoma, do analize pojedinačnih stanica i izgradnje znanstvene karijere. U Institutu za bioinformatiku nastojimo uključiti raznolike teme u program škole kako bismo obuhvatili što više bioinformatičkih disciplina, i kako bi svaki sudionik naučio nešto novo i korisno.
Sljedeća škola bioinformatike održat će se od 29. srpnja do 3. kolovoza 2019. godine nedaleko od Moskve. . Tema ove godine bit će bioinformatika u istraživanjima razvoja (developmental biology) i starenja (aging).
Za one koji žele detaljnije proučiti bioinformatiku, nastavlja se prijem prijava za našu u Sankt Peterburgu. Ili pratite naše novosti o otvaranju programa u Moskvi već ovog ljeta.
Za one koji nisu u Peterburgu ili Moskvi, a jako žele postati bioinformatičari — pripremili smo o algoritmima, programiranju, genetici i biologiji.
Osim toga, imamo desetke , koje možete početi prolaziti odmah.
U 2018. godini ljetna škola bioinformatike održana je uz podršku naših stalnih partnera – tvrtki JetBrains, BIOCAD i EPAM, za što im od srca zahvaljujemo.
Svima bioinformatičarima!
P.S. Ako vam se činilo premalo, i .
Izvor: habr.com
