2018 metų vasarą netoli Sankt Peterburgo vyko kasmetinė bioinformatikos vasaros mokykla, į kurią 100 bakalauro ir magistrantūros studentų atvyko studijuoti bioinformatikos ir sužinoti apie jos panaudojimą įvairiose biologijos ir medicinos srityse.
Mokykla daugiausia dėmesio skyrė vėžio tyrimams, tačiau buvo skaitomos paskaitos apie kitas bioinformatikos sritis – nuo evoliucijos iki vienos ląstelės sekos nustatymo duomenų analizės. Per savaitę vaikinai išmoko dirbti su naujos kartos sekvenavimo duomenimis, programuojamais Python ir R kalbomis, naudojo standartinius bioinformatikos įrankius ir karkasus, susipažino su sistemų biologijos, populiacijos genetikos ir vaistų modeliavimo metodais tiriant navikus, ir daug daugiau.
Žemiau rasite 18 mokykloje skaitytų paskaitų vaizdo įrašą su trumpu aprašymu ir skaidrėmis. Žvaigždute „*“ pažymėtos yra gana paprastos ir jas galima žiūrėti be išankstinio pasiruošimo.
1*. Onkogenomika ir personalizuota onkologija | Michailas Pyatnitskis, Biomedicininės chemijos tyrimų institutas
|
Michailas trumpai papasakojo apie navikų genomiką ir tai, kaip vėžio ląstelių evoliucijos supratimas leidžia spręsti praktines onkologijos problemas. Lektorius ypatingą dėmesį skyrė onkogenų ir naviko slopintuvų skirtumų paaiškinimui, „vėžio genų“ paieškos metodams ir navikų molekulinių potipių identifikavimui. Baigdamas Michailas atkreipė dėmesį į onkogenomikos ateitį ir galinčias kilti problemas.
2*. Genetinė paveldimų navikų sindromų diagnostika | Andrejus Afanasjevas, rizika
|
Andrejus kalbėjo apie paveldimus naviko sindromus, aptarė jų biologiją, epidemiologiją ir klinikines apraiškas. Dalis paskaitos skirta genetinio tyrimo temai – kam jį reikia atlikti, kas tam daroma, kokie sunkumai iškyla apdorojant duomenis ir interpretuojant rezultatus, galiausiai kokią naudą tai atneša pacientams ir jų artimiesiems. .
3*. Viso vėžio atlasas | Germanas Demidovas, BIST/UPF
|
Nepaisant dešimtmečius trukusių tyrimų vėžio genomikos ir epigenomikos srityje, atsakymas į klausimą „kaip, kur ir kodėl atsiranda naviko sindromai“ vis dar nėra išsamus. Viena iš priežasčių yra būtinybė standartizuotai surinkti ir apdoroti didžiulius duomenų kiekius, kad būtų galima aptikti nedidelio masto efektus, kuriuos sunku aptikti ribotame duomenų rinkinyje (dydis, būdingas tyrimui vienoje ar keliose laboratorijose). , bet kurie visumoje vaidina svarbų vaidmenį tokioje sudėtingoje ir daugiafunkcėje ligoje kaip vėžys.
Per pastaruosius kelerius metus daugelis galingiausių pasaulio mokslinių tyrimų grupių, žinodamos šią problemą, pradėjo vienyti jėgas, bandydamos aptikti ir aprašyti visus šiuos padarinius. Hermanas papasakojo apie vieną iš šių iniciatyvų („The PanCancer Atlas“) ir rezultatus, gautus vykdant šio laboratorijų konsorciumo darbą ir paskelbtus specialiame „Cell“ numeryje šioje paskaitoje.
4. ChIP-Seq tiriant epigenetinius mechanizmus | Olegas Špynovas, „JetBrains Research“.
|
Genų ekspresijos reguliavimas vykdomas įvairiais būdais. Olegas savo paskaitoje kalbėjo apie epigenetinį reguliavimą per histono modifikaciją, šių procesų tyrimą ChIP-seq metodu bei gautų rezultatų analizės metodus.
5. Multiomika vėžio tyrimuose | Konstantinas Okonečnikovas, Vokietijos vėžio tyrimų centras
|
Molekulinės biologijos eksperimentinių technologijų plėtra leido apjungti įvairiausių ląstelių, organų ar net viso organizmo funkcinių procesų tyrimą. Norint nustatyti ryšius tarp biologinių procesų komponentų, būtina naudoti multiomiką, kuri sujungia didžiulius eksperimentinius genomikos, transkriptomikos, epigenomikos ir proteomikos duomenis. Konstantinas pateikė aiškius multiomikos panaudojimo vėžio tyrimų srityje pavyzdžius, daugiausia dėmesio skiriant vaikų onkologijai.
6. Vienos ląstelės analizės universalumas ir apribojimai | Konstantinas Okonečnikovas
|
Išsamesnė paskaita apie vienaląstę RNR-seq ir šių duomenų analizės metodus bei būdus, kaip įveikti akivaizdžias ir paslėptas problemas juos tiriant.
7. Vienaląsčių RNR-seq duomenų analizė | Konstantinas Zaicevas iš Vašingtono universiteto Sent Luise
|
Įvadinė paskaita apie vienos ląstelės sekvenavimą. Konstantinas aptaria sekos nustatymo metodus, laboratorinio darbo ir bioinformatinės analizės sunkumus bei būdus, kaip juos įveikti.
8. Raumenų distrofijos diagnostika naudojant nanoporų sekvenavimą | Pavelas Avdejevas, Džordžo Vašingtono universitetas
|
Sekvenavimas naudojant Oxford Nanopore technologiją turi pranašumų, kurie gali būti naudojami nustatant genetines ligų, tokių kaip raumenų distrofija, priežastis. Pavelas savo paskaitoje kalbėjo apie šios ligos diagnozavimo vamzdyno kūrimą.
9*. Genomo grafikas | Ilja Minkinas, Pensilvanijos valstijos universitetas
|
Grafikų modeliai leidžia kompaktiškai pavaizduoti daugybę panašių sekų ir dažnai naudojami genomikoje. Ilja išsamiai papasakojo apie tai, kaip genominės sekos atkuriamos naudojant grafikus, kaip ir kodėl naudojamas de Bruino grafikas, kiek toks „grafo“ metodas padidina mutacijų paieškų tikslumą ir kokios neišspręstos grafų naudojimo problemos dar liko.
10*. Pramoginė proteomika | Pavelas Sinitsynas, Maxo Plancko biochemijos institutas (2 dalys)
, |,
Baltymai yra atsakingi už daugumą biocheminių procesų gyvame organizme, o proteomika iki šiol yra vienintelis būdas globaliai analizuoti tūkstančių baltymų būklę vienu metu. Išspręstų problemų spektras įspūdingas – nuo antikūnų ir antigenų nustatymo iki kelių tūkstančių baltymų lokalizacijos nustatymo. Pavelas savo paskaitose kalbėjo apie šiuos ir kitus proteomikos pritaikymus, dabartinę jos raidą ir duomenų analizės spąstus.
vienuolika*. Pagrindiniai molekulinio modeliavimo principai | Pavelas Jakovlevas, BIOCAD
|
Įvadinė teorinė paskaita apie molekulinę dinamiką: kodėl ji reikalinga, ką ji daro ir kaip ji naudojama kuriant vaistus. Pavelas atkreipė dėmesį į molekulinės dinamikos metodus, molekulinių jėgų paaiškinimą, ryšių apibūdinimą, „jėgos lauko“ ir „integracijos“ sąvokas, modeliavimo apribojimus ir daug daugiau.
12*. Molekulinė biologija ir genetika | Jurijus Barbitovas, Bioinformatikos institutas
, , |
Trijų dalių įvadas į molekulinę biologiją ir genetiką inžinerijos studentams ir absolventams. Pirmoje paskaitoje aptariamos šiuolaikinės biologijos sampratos, genomo sandaros ir mutacijų atsiradimo klausimai. Antrasis detaliai apima genų funkcionavimo, transkripcijos ir transliacijos procesų klausimus, trečiasis – genų ekspresijos reguliavimą ir pagrindinius molekulinės biologijos metodus.
13*. NGS duomenų analizės principai | Jurijus Barbitovas, Bioinformatikos institutas
|
Paskaitoje aprašomi antrosios kartos sekvenavimo (NGS) metodai, jų tipai ir charakteristikos. Dėstytojas išsamiai paaiškina, kaip struktūrizuojami duomenų „išvestis“ iš sekvencerio, kaip jie konvertuojami analizei ir kokie yra darbo su jais būdai.
14*. Naudodami komandinę eilutę praktikuokite | Genadijus Zacharovas, EPAM
Praktinė naudingų komandų eilutės apžvalga Linux, parinktys ir jų naudojimo pagrindai. Pavyzdžiai skirti sekvenuotų DNR sekų analizei. Be standartinių operacijų Linux (pavyzdžiui, cat, grep, sed, awk) yra svarstomos pagalbinės programos darbui su sekomis (samtools, bedtools).
15*. Duomenų vizualizacija mažiesiems | Nikita Aleksejevas, ITMO universitetas
|
Kiekvienas turėjo patirties iliustruodamas savo mokslinių projektų rezultatus arba suprasdamas kitų žmonių diagramas, grafikus ir paveikslėlius. Nikita papasakojo, kaip teisingai interpretuoti grafikus ir diagramas, pabrėždamas iš jų pagrindinį dalyką; kaip piešti aiškias nuotraukas. Lektorė taip pat akcentavo, į ką atkreipti dėmesį skaitant straipsnį ar žiūrint reklamą.
16*. Karjera bioinformatikos srityje | Viktorija Koržova, Maxo Plancko biochemijos institutas
Vaizdo įrašas: , |
Viktorija papasakojo apie akademinio mokslo užsienyje struktūrą ir į ką reikia atkreipti dėmesį, norint kurti karjerą mokslo ar pramonės srityje kaip bakalauro, magistrantūros ar magistrantūros studentė.
17*. Kaip parašyti CV mokslininkui | Viktorija Koržova, Maxo Plancko biochemijos institutas
Ką palikti CV ir ką pašalinti? Kokie faktai sudomins potencialų laboratorijos vadovą, o apie kuriuos geriau neminėti? Kaip turėtumėte išdėstyti informaciją, kad jūsų gyvenimo aprašymas išsiskirtų? Paskaitoje bus atsakyta į šiuos ir kitus klausimus.
18*. Kaip veikia bioinformatikos rinka | Andrejus Afanasjevas, yRizika
|
Kaip veikia rinka ir kur gali dirbti bioinformatikas? Atsakymas į šį klausimą išsamiai, su pavyzdžiais ir patarimais pateikiamas Andrejaus paskaitoje.
pabaiga
Kaip jau supratote, paskaitos mokykloje yra gana plačios temos – nuo molekulinio modeliavimo ir grafikų panaudojimo genomo surinkimui iki pavienių ląstelių analizės ir mokslinės karjeros kūrimo. Mes Bioinformatikos institute į mokyklos programą stengiamės įtraukti įvairias temas, kad apimtų kuo daugiau bioinformatikos disciplinų, o kiekvienas dalyvis išmoktų ko nors naujo ir naudingo.
Kita bioinformatikos mokykla vyks 29 metų liepos 3 – rugpjūčio 2019 dienomis netoli Maskvos. . Šių metų tema bus bioinformatika vystymosi biologijoje ir senėjimo tyrimuose.
Norintiems gilintis į bioinformatiką, vis dar priimame prašymus į mūsų Sankt Peterburge. Arba sekite mūsų naujienas apie programos atidarymą Maskvoje šį rudenį.
Tiems, kurie nėra Sankt Peterburge ar Maskvoje, bet tikrai nori tapti bioinformatiku, paruošėme algoritmų, programavimo, genetikos ir biologijos srityse.
Mes taip pat turime keliasdešimt , kurią galite pradėti jau dabar.
2018 metais bioinformatikos vasaros mokykla vyko su nuolatinių partnerių – įmonių JetBrains, BIOCAD ir EPAM parama, už ką joms labai dėkojame.
Bioinformatika visiems!
PS Jei manai, kad to neužtenka, и .
Šaltinis: www.habr.com
