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
Praktičan pregled korisnih naredbi Linux naredbenog retka, opcija i osnova njihove upotrebe. Primjeri su usmjereni na analizu sekvenciranih sekvenci DNK. Uz standardne Linux operacije (na primjer, cat, grep, sed, awk), u obzir dolaze pomoćni 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