Sumarið 2018 var haldinn árlegur sumarskóli í lífupplýsingafræði nálægt Sankti Pétursborg þar sem 100 grunn- og framhaldsnemar komu til að læra lífupplýsingafræði og fræðast um notkun hennar á ýmsum sviðum líffræði og læknisfræði.
Megináhersla skólans var á krabbameinsrannsóknir en fyrirlestrar voru um önnur svið lífupplýsingafræði, allt frá þróun til greiningar á einfrumu raðgreiningargögnum. Í vikunni sem leið lærðu strákarnir að vinna með næstu kynslóðar raðgreiningargögn, forrituð í Python og R, notuðu staðlað lífupplýsingaverkfæri og ramma, kynntust aðferðum kerfislíffræði, stofnerfðafræði og lyfjalíkana þegar æxli voru rannsakað, Og mikið meira.
Hér að neðan má sjá myndband af 18 fyrirlestrum í skólanum, með stuttri lýsingu og glærum. Þeir sem eru merktir með stjörnunni „*“ eru mjög einfaldar og hægt er að horfa á þær án undirbúnings.
1*. Krabbameinsfræði og sérsniðin krabbameinsfræði | Mikhail Pyatnitsky, Rannsóknarstofnun lífeðlisfræðilegrar efnafræði
|
Mikhail talaði stuttlega um erfðafræði æxlis og hvernig skilningur á þróun krabbameinsfrumna gerir okkur kleift að leysa hagnýt vandamál í krabbameinslækningum. Fyrirlesarinn lagði sérstaka áherslu á að útskýra muninn á krabbameinsgenum og æxlisbælandi, aðferðum til að leita að „krabbameinsgenum“ og greina sameindaundirgerðir æxla. Að lokum veitti Mikhail athygli framtíð krabbameinssjúkdóma og vandamálum sem upp kunna að koma.
2*. Erfðagreining á arfgengum æxlisheilkennum | Andrey Afanasyev, yRisk
|
Andrey talaði um arfgeng æxlisheilkenni og ræddi líffræði þeirra, faraldsfræði og klínískar birtingarmyndir. Hluti af fyrirlestrinum er helgaður erfðarannsóknum - hverjir þurfa að gangast undir þær, hvað er gert til þess, hvaða erfiðleikar koma upp við úrvinnslu gagna og túlkun niðurstaðna og að lokum hvaða ávinningi hefur það fyrir sjúklinga og aðstandendur þeirra. .
3*. The Pan-Cancer Atlas | German Demidov, BIST/UPF
|
Þrátt fyrir áratuga rannsóknir á sviði erfðafræði krabbameins og epigenomics er svarið við spurningunni „hvernig, hvar og hvers vegna æxlisheilkenni koma upp“ enn ófullkomið. Ein ástæðan fyrir þessu er þörfin fyrir staðlaða öflun og úrvinnslu á miklu magni gagna til að greina áhrif af litlu magni sem erfitt er að greina í takmörkuðu gagnasafni (sú stærð sem er dæmigerð fyrir rannsókn innan einnar eða fleiri rannsóknarstofa) , en sem samanlagt gegna mikilvægu hlutverki í svo flóknum og margþættum sjúkdómi eins og krabbameini.
Á síðustu árum hafa margir af öflugustu rannsóknarhópum heims, sem vita af þessum vanda, tekið höndum saman í tilraunum til að greina og lýsa öllum þessum áhrifum. Herman talaði um eitt af þessum verkefnum (The PanCancer Atlas) og niðurstöðurnar sem fengust sem hluti af starfi þessarar rannsóknarstofu og birtar í sérblaði Cell í þessum fyrirlestri.
4. ChIP-Seq í rannsókn á epigenetic kerfi | Oleg Shpynov, JetBrains Research
|
Stjórnun á tjáningu gena fer fram á mismunandi vegu. Á fyrirlestri sínum talaði Oleg um stjórnun á erfðafræðilegum sjúkdómum með histónbreytingum, rannsókn á þessum ferlum með því að nota ChIP-seq aðferðina og aðferðir til að greina þær niðurstöður sem fengust.
5. Multiomics í krabbameinsrannsóknum | Konstantin Okonechnikov, þýska krabbameinsrannsóknarmiðstöðin
|
Þróun tilraunatækni í sameindalíffræði hefur gert það mögulegt að sameina rannsóknir á fjölmörgum virkniferlum í frumum, líffærum eða jafnvel allri lífverunni. Til að koma á tengslum milli þátta líffræðilegra ferla er nauðsynlegt að nota multiomics, sem sameinar gríðarmikil tilraunagögn frá erfðafræði, umritunarfræði, epigenomics og próteomics. Konstantin nefndi skýr dæmi um notkun fjöl-omics á sviði krabbameinsrannsókna með áherslu á krabbameinslækningar barna.
6. Fjölhæfni og takmarkanir einfrumugreiningar | Konstantin Okonechnikov
|
Ítarlegri fyrirlestur um einfrumu RNA-seq og aðferðir til að greina þessi gögn, svo og leiðir til að sigrast á augljósum og duldum vandamálum þegar þau eru skoðuð.
7. Greining á einfrumu RNA-seq gögnum | Konstantin Zaitsev, Washington University í St
|
Kynningarfyrirlestur um einfrumu raðgreiningu. Konstantin fjallar um raðgreiningaraðferðir, erfiðleika við rannsóknarstofuvinnu og lífupplýsingagreiningu og leiðir til að vinna bug á þeim.
8. Greining á vöðvarýrnun með því að nota nanopore raðgreiningu | Pavel Avdeev, George Washington háskólanum
|
Raðgreining með Oxford Nanopore tækni hefur kosti sem hægt er að nota til að bera kennsl á erfðafræðilegar orsakir sjúkdóma eins og vöðvarýrnun. Í fyrirlestri sínum talaði Pavel um þróun leiðslu til að greina þennan sjúkdóm.
9*. Línurit framsetning erfðamengisins | Ilya Minkin, Pennsylvania State University
|
Graflíkön leyfa þétta framsetningu á miklum fjölda svipaðra raða og eru oft notuð í erfðafræði. Ilya talaði ítarlega um hvernig erfðafræðilegar raðir eru endurgerðar með línuritum, hvernig og hvers vegna de Bruin línuritið er notað, hversu mikið slík „graf“ nálgun eykur nákvæmni stökkbreytingaleita og hvaða óleyst vandamál við notkun grafa eru enn eftir.
10*. Skemmtileg proteomics | Pavel Sinitsyn, Max Planck Institute of Biochemistry (2 hlutar)
, |,
Prótein eru ábyrg fyrir flestum lífefnafræðilegum ferlum í lifandi lífveru og enn sem komið er er próteinfræði eina aðferðin til alþjóðlegrar greiningar á ástandi þúsunda próteina samtímis. Fjöldi vandamála sem leyst er er áhrifamikið - allt frá því að greina mótefni og mótefnavaka til að ákvarða staðsetningu nokkurra þúsunda próteina. Í fyrirlestrum sínum talaði Pavel um þessar og aðrar notkun próteomics, núverandi þróun hennar og gildrur í gagnagreiningu.
ellefu*. Grunnreglur sameindahermuna | Pavel Yakovlev, BIOCAD
|
Fræðilegur inngangsfyrirlestur um sameindavirkni: hvers vegna það er þörf, hvað það gerir og hvernig það er notað í tengslum við lyfjaþróun. Pavel gaf gaum að aðferðum sameindavirkni, skýringu á sameindakraftum, lýsingu á tengingum, hugtökum „kraftsviðs“ og „samþættingu“, takmörkunum í líkanagerð og margt fleira.
12*. Sameindalíffræði og erfðafræði | Yuri Barbitov, Institute of Bioinformatics
, , |
Þriggja hluta kynning á sameindalíffræði og erfðafræði fyrir verkfræðinema og útskriftarnema. Í fyrsta fyrirlestri er fjallað um hugtök nútímalíffræði, málefni erfðamengisbyggingar og tilvist stökkbreytinga. Önnur fjallar ítarlega um virkni gena, ferli umritunar og þýðingar, sú þriðja fjallar um stjórnun á tjáningu gena og grundvallar sameindalíffræðilegar aðferðir.
13*. Meginreglur NGS gagnagreiningar | Yuri Barbitov, Institute of Bioinformatics
|
Fyrirlesturinn lýsir annarri kynslóð raðgreiningaraðferðum (NGS), gerðum þeirra og eiginleikum. Fyrirlesarinn útskýrir ítarlega hvernig „framleiðsla“ gagna úr röðunarkerfinu er byggt upp, hvernig þeim er breytt til greiningar og hvaða leiðir eru til að vinna með það.
14*. Notaðu skipanalínuna til að æfa | Gennady Zakharov, EPAM
Hagnýtt yfirlit yfir gagnlegar Linux skipanalínuskipanir, valkosti og grunnatriði notkunar þeirra. Dæmin einblína á greiningu á raðgreindum DNA röðum. Auk hefðbundinna Linux-aðgerða (til dæmis cat, grep, sed, awk) er tól til að vinna með raðir (samtools, bedtools) til greina.
15*. Gagnasýn fyrir lítil börn | Nikita Alekseev, ITMO háskólanum
|
Allir hafa reynslu af því að sýna niðurstöður eigin vísindaverkefna eða skilja skýringarmyndir, línurit og myndir annarra. Nikita sagði hvernig ætti að túlka línurit og skýringarmyndir rétt og lagði áherslu á aðalatriðið úr þeim; hvernig á að teikna skýrar myndir. Fyrirlesarinn lagði einnig áherslu á eftir hverju ætti að skoða þegar grein er lesin eða auglýsing.
16*. Störf í lífupplýsingafræði | Victoria Korzhova, Max Planck Institute of Biochemistry
Video: , |
Victoria talaði um uppbyggingu akademískra vísinda erlendis og hverju þú þarft að borga eftirtekt til til að byggja upp feril í vísindum eða iðnaði sem grunn-, framhalds- eða framhaldsnemi.
17*. Hvernig á að skrifa ferilskrá fyrir vísindamann | Victoria Korzhova, Max Planck Institute of Biochemistry
Hvað á að skilja eftir í ferilskránni og hvað á að fjarlægja? Hvaða staðreyndir munu hafa áhuga á hugsanlegum rannsóknarstofustjóra og hverjar er betra að nefna ekki? Hvernig ættir þú að raða upplýsingum til að gera ferilskrá þína áberandi? Í fyrirlestrinum verða svör við þessum og öðrum spurningum.
18*. Hvernig lífupplýsingamarkaðurinn virkar | Andrey Afanasyev, yRisk
|
Hvernig virkar markaðurinn og hvar getur lífupplýsingafræðingur starfað? Svarið við þessari spurningu er kynnt í smáatriðum, með dæmum og ráðleggingum, í fyrirlestri Andrey.
End
Eins og þú hefur ef til vill tekið eftir eru fyrirlestrar í skólanum nokkuð víðfeðmar í viðfangsefnum - allt frá sameindalíkönum og notkun á línuritum fyrir samsetningu erfðamengis, til greiningar á einfrumum og uppbyggingu vísindaferils. Við hjá Lífupplýsingastofnun reynum að setja fjölbreytt viðfangsefni inn í skólanámið til að ná sem flestum lífupplýsingagreinum og þannig að hver þátttakandi læri eitthvað nýtt og gagnlegt.
Næsti skóli í lífupplýsingafræði verður haldinn frá 29. júlí til 3. ágúst 2019 nálægt Moskvu. . Viðfangsefnið í ár verður lífupplýsingafræði í þroskalíffræði og öldrunarrannsóknum.
Fyrir þá sem vilja kynna sér lífupplýsingafræði ítarlega erum við enn að taka við umsóknum fyrir okkar í Pétursborg. Eða fylgdu fréttum okkar um opnun dagskrár í Moskvu í haust.
Fyrir þá sem eru ekki í Sankti Pétursborg eða Moskvu, en vilja virkilega verða lífupplýsingafræðingur, höfum við undirbúið í reiknirit, forritun, erfðafræði og líffræði.
Við erum líka með tugi , sem þú getur byrjað að fara í gegnum núna.
Árið 2018 var sumarskólinn í lífupplýsingafræði haldinn með stuðningi fastra samstarfsaðila okkar - fyrirtækjanna JetBrains, BIOCAD og EPAM sem við þökkum þeim kærlega fyrir.
Lífupplýsingafræði allir!
PS Ef þér fannst það ekki nóg, и .
Heimild: www.habr.com