U ljeto 2018. u blizini Sankt Peterburga održana je godišnja ljetna škola bioinformatike, gdje je 100 studenata preddiplomskih i diplomskih studija došlo proučavati bioinformatiku i upoznati se s njezinom primjenom u raznim područjima biologije i medicine.
Glavni fokus škole bio je na istraživanju raka, ali bilo je i predavanja o drugim područjima bioinformatike, od evolucije do analize podataka sekvenciranja jedne stanice. Tijekom tjedna dečki su naučili raditi s podacima nove generacije sekvenciranja, programirani u Pythonu i R-u, koristili standardne bioinformatičke alate i okvire, upoznali se s metodama sistemske biologije, populacijske genetike i modeliranja lijekova pri proučavanju tumora, i mnogo više.
U nastavku ćete pronaći video zapis 18 predavanja održanih u školi, s kratkim opisom i slajdovima. Oni označeni zvjezdicom “*” prilično su jednostavni i mogu se gledati bez prethodne pripreme.
1*. Onkogenoma i personalizirana onkologija | Mikhail Pyatnitsky, Istraživački institut za biomedicinsku kemiju
|
Mikhail je kratko govorio o genomici tumora i kako nam razumijevanje evolucije stanica raka omogućuje rješavanje praktičnih problema u onkologiji. Predavač je posebnu pozornost posvetio objašnjavanju razlike između onkogena i tumor supresora, metodama traženja „gena raka“ te identificiranju molekularnih podtipova tumora. Zaključno, Mihail se posvetio budućnosti onkogenome i problemima koji se mogu pojaviti.
2*. Genetska dijagnostika nasljednih tumorskih sindroma | Andrej Afanasjev, yRisk
|
Andrey je govorio o nasljednim tumorskim sindromima te raspravljao o njihovoj biologiji, epidemiologiji i kliničkim manifestacijama. Dio predavanja posvećen je problematici genetskog testiranja - tko ga treba podvrgnuti, što se za to radi, koje poteškoće nastaju u obradi podataka i interpretaciji rezultata te, na kraju, koje dobrobiti donosi pacijentima i njihovoj rodbini .
3*. Atlas Pan-Cancer | German Demidov, BIST/UPF
|
Unatoč desetljećima istraživanja na području genomike 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 velikih količina podataka kako bi se otkrili učinci male veličine koje je teško otkriti u ograničenom skupu podataka (veličina koja je tipična za studiju unutar jednog ili više laboratorija) , ali koji u cjelini igraju značajnu ulogu, golemu ulogu u tako složenoj i multifaktorijalnoj bolesti kao što je rak.
Posljednjih nekoliko godina mnoge od najmoćnijih svjetskih istraživačkih skupina, svjesne ovog problema, počele su udruživati snage u pokušajima otkrivanja i opisa svih ovih učinaka. O jednoj od tih inicijativa (The PanCancer Atlas) i rezultatima dobivenim u sklopu rada ovog konzorcija laboratorija, a objavljenim u posebnom izdanju Cella, Herman je govorio u ovom predavanju.
4. ChIP-Seq u proučavanju epigenetskih mehanizama | Oleg Shpynov, JetBrains Research
|
Regulacija ekspresije gena provodi se na različite načine. Oleg je na svom predavanju govorio o epigenetskoj regulaciji modifikacijom histona, proučavanju tih procesa ChIP-seq metodom te metodama analize dobivenih rezultata.
5. Multiomika u istraživanju raka | Konstantin Okonečnikov, Njemački centar za istraživanje raka
|
Razvoj eksperimentalnih tehnologija u molekularnoj biologiji omogućio je kombinirano proučavanje 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 dao jasne primjere korištenja multi-omika u području istraživanja raka s fokusom na pedijatrijsku onkologiju.
6. Svestranost i ograničenja analize jedne ćelije | Konstantin Okonečnikov
|
Detaljnije predavanje o jednostaničnom RNA-sequ i metodama analize tih podataka, kao i načinima prevladavanja očitih i skrivenih problema pri njihovom proučavanju.
7. Analiza jednostaničnih RNA-seq podataka | Konstantin Zaitsev, Sveučilište Washington u St. Louisu
|
Uvodno predavanje o jednostaničnom sekvenciranju. Konstantin raspravlja o metodama sekvenciranja, poteškoćama u laboratorijskom radu i bioinformatičkoj analizi te načinima njihovog prevladavanja.
8. Dijagnoza mišićne distrofije sekvenciranjem nanopora | Pavel Avdeev, Sveučilište George Washington
|
Sekvenciranje pomoću tehnologije Oxford Nanopore ima prednosti koje se mogu koristiti za identifikaciju genetskih uzroka bolesti kao što je mišićna distrofija. Pavel je u svom predavanju govorio o razvoju cjevovoda za dijagnosticiranje ove bolesti.
9*. Grafički prikaz genoma | Ilya Minkin, Državno sveučilište Pennsylvanije
|
Grafički modeli omogućuju kompaktan prikaz velikog broja sličnih sekvenci i često se koriste u genomici. Ilya je detaljno govorio o tome kako se pomoću grafova rekonstruiraju genomske sekvence, kako i zašto se koristi de Bruinov graf, koliko takav “graf” pristup povećava točnost pretraživanja mutacija i koji još uvijek ostaju neriješeni problemi s korištenjem grafova.
10*. Zabavna proteomika | Pavel Sinitsyn, Institut za biokemiju Max Planck (2 dijela)
, |,
Proteini su odgovorni za većinu biokemijskih procesa u živom organizmu, a proteomika je za sada jedina metoda za globalnu analizu stanja tisuća proteina istovremeno. Spektar riješenih problema je impresivan - od identifikacije antitijela i antigena do određivanja lokalizacije nekoliko tisuća proteina. Pavel je u svojim predavanjima govorio o ovim i drugim primjenama proteomike, njezinom trenutnom razvoju i zamkama u analizi podataka.
jedanaest*. Osnovni principi molekularnih simulacija | Pavel Yakovlev, BIOCAD
|
Uvodno teoretsko predavanje o molekularnoj dinamici: zašto je potrebna, čemu služi i kako se koristi u razvoju lijekova. Pavel je posvetio pozornost metodama molekularne dinamike, objašnjenju molekularnih sila, opisu veza, konceptima “polja sila” i “integracije”, ograničenjima 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 diplomante inženjerstva. Prvo predavanje govori o pojmovima suvremene biologije, problematici strukture genoma i nastanku mutacija. Drugi detaljno pokriva problematiku funkcioniranja gena, procese transkripcije i translacije, treći pokriva regulaciju ekspresije gena i osnovne molekularno biološke metode.
13*. Načela 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 pretvara za analizu i koji su načini rada s njima.
14*. Pomoću naredbenog retka vježbajte | Gennady Zakharov, EPAM
Praktični pregled korisnih naredbi u komandnoj liniji Linux, opcije i osnove njihove upotrebe. Primjeri su usmjereni na analizu sekvenciranih DNA sekvenci. Uz standardne operacije Linux Razmatraju se (na primjer, cat, grep, sed, awk) uslužni programi za rad sa sekvencama (samtools, bedtools).
15*. Vizualizacija podataka za najmlađe | Nikita Aleksejev, Sveučilište ITMO
|
Svatko je imao iskustvo ilustriranja rezultata vlastitih znanstvenih projekata ili razumijevanja tuđih dijagrama, grafikona i slika. Nikita je rekao kako ispravno tumačiti grafikone i dijagrame, ističući glavnu stvar iz njih; kako crtati jasne slike. Predavač je također naglasio na što treba obratiti pozornost prilikom čitanja članka ili gledanja reklame.
16*. Karijere u bioinformatici | Victoria Korzhova, Institut za biokemiju Max Planck
Video: , |
Viktorija je govorila o strukturi akademske znanosti u inozemstvu i na što treba obratiti pozornost da bi kao student preddiplomskog, diplomskog ili diplomskog studija gradio karijeru u znanosti ili industriji.
17*. Kako napisati životopis za znanstvenika | Victoria Korzhova, Institut za biokemiju Max Planck
Što ostaviti u životopisu, a što ukloniti? Koje će činjenice zanimati potencijalnog voditelja laboratorija, a koje je bolje ne spominjati? Kako biste trebali rasporediti informacije da bi se vaš životopis istaknuo? Predavanje će dati odgovore na ova i druga pitanja.
18*. Kako funkcionira bioinformatičko tržište | Andrej Afanasjev, yRisk
|
Kako funkcionira tržište i gdje može raditi bioinformatičar? Odgovor na ovo pitanje detaljno je, s primjerima i savjetima, predstavljen u Andreyevom predavanju.
Kraj
Kao što ste mogli primijetiti, predavanja u školi su dosta široka po temama - od molekularnog modeliranja i korištenja grafova za sklapanje genoma, do analize pojedinačnih stanica i građenja znanstvene karijere. Mi u Zavodu za bioinformatiku nastojimo u školski program uključiti raznovrsne teme kako bismo obuhvatili što više bioinformatičkih disciplina te kako bi svaki polaznik naučio nešto novo i korisno.
Sljedeća škola bioinformatike održat će se od 29. srpnja do 3. kolovoza 2019. u blizini Moskve. . Ovogodišnja tema bit će bioinformatika u razvojnoj biologiji i istraživanju starenja.
Za one koji žele dublje proučavati bioinformatiku, još uvijek primamo prijave za naš u Petrogradu. Ili pratite naše vijesti o otvaranju programa u Moskvi ove jeseni.
Za one koji nisu u Sankt Peterburgu ili Moskvi, ali stvarno žele postati bioinformatičar, pripremili smo u algoritmima, programiranju, genetici i biologiji.
Imamo ih i na desetke , kroz koji možete početi prolaziti upravo sada.
2018. Ljetna škola bioinformatike održana je uz podršku naših stalnih partnera - tvrtki JetBrains, BIOCAD i EPAM, na čemu im veliko hvala.
Bioinformatičari svi!
PS Ako mislite da nije dovoljno, и .
Izvor: www.habr.com
