No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

No algoritmiem lÄ«dz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku2018. gada vasarā Sanktpēterburgas apkaimē notika ikgadējā bioinformātikas vasaras skola, kurā ieradās 100 pamatstudiju un maÄ£istrantÅ«ras studenti, lai studētu bioinformātiku un uzzinātu par tās izmantoÅ”anu dažādās bioloÄ£ijas un medicÄ«nas jomās.

Skolas galvenā uzmanÄ«ba tika pievērsta vēža pētÄ«jumiem, taču notika lekcijas par citām bioinformātikas jomām, sākot no evolÅ«cijas lÄ«dz vienŔūnu sekvencÄ“Å”anas datu analÄ«zei. Nedēļas laikā puiÅ”i iemācÄ«jās strādāt ar nākamās paaudzes sekvencÄ“Å”anas datiem, programmētiem Python un R valodās, izmantoja standarta bioinformātikas rÄ«kus un ietvarus, iepazinās ar sistēmu bioloÄ£ijas, populācijas Ä£enētikas un zāļu modelÄ“Å”anas metodēm, pētot audzējus, un daudz vairāk.

Zemāk atradÄ«siet video no 18 skolā nolasÄ«tajām lekcijām ar Ä«su aprakstu un slaidiem. Tie, kas atzÄ«mēti ar zvaigznÄ«ti ā€œ*ā€, ir diezgan vienkārÅ”i, un tos var skatÄ«ties bez iepriekŔējas sagatavoÅ”anās.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

1*. Onkogenomika un personalizēta onkoloģija | Mihails Pjatņickis, Biomedicīnas ķīmijas pētniecības institūts

Video | Slaidi

Mihails Ä«si runāja par audzēju genomiku un to, kā vēža Ŕūnu evolÅ«cijas izpratne ļauj risināt praktiskas problēmas onkoloÄ£ijā. Lektore Ä«paÅ”u uzmanÄ«bu pievērsa onkogēnu un audzēju nomācēju atŔķirÄ«bu skaidroÅ”anai, ā€œvēža gēnuā€ meklÄ“Å”anas metodēm un audzēju molekulāro apakÅ”tipu identificÄ“Å”anai. Noslēgumā Mihails pievērsa uzmanÄ«bu onkogenomikas nākotnei un problēmām, kas var rasties.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

2*. Iedzimtu audzēju sindromu ģenētiskā diagnostika | Andrejs Afanasjevs, yRisk

Video | Slaidi

Andrejs stāstÄ«ja par iedzimtiem audzēju sindromiem un apsprieda to bioloÄ£iju, epidemioloÄ£iju un klÄ«niskās izpausmes. Daļa lekcijas ir veltÄ«ta Ä£enētiskās testÄ“Å”anas jautājumam - kam tā jāveic, kas tiek darÄ«ts, kādas grÅ«tÄ«bas rodas datu apstrādē un rezultātu interpretācijā un, visbeidzot, kādu labumu tā sniedz pacientiem un viņu tuviniekiem. .

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

3*. Pan-vēža atlants | Germans Demidovs, BIST/UPF

Video | Slaidi

Neskatoties uz gadu desmitiem ilgajiem pētÄ«jumiem vēža genomikas un epigenomikas jomā, atbilde uz jautājumu ā€œkā, kur un kāpēc rodas audzēju sindromiā€ joprojām ir nepilnÄ«ga. Viens no iemesliem ir nepiecieÅ”amÄ«ba standartizēti iegÅ«t un apstrādāt milzÄ«gus datu apjomus, lai atklātu neliela apjoma efektus, kurus ir grÅ«ti noteikt ierobežotā datu kopā (lielums, kas raksturÄ«gs pētÄ«jumam vienā vai vairākās laboratorijās). , bet kam kopumā ir liela nozÄ«me tik sarežģītā un daudzfaktoriālā slimÄ«bā kā vēzis.

Dažu pēdējo gadu laikā daudzas no pasaules ietekmÄ«gākajām pētniecÄ«bas grupām, apzinoties Å”o problēmu, ir sākuÅ”as apvienot spēkus, lai atklātu un aprakstÄ«tu visas Ŕīs sekas. Hermanis runāja par vienu no Ŕīm iniciatÄ«vām (The PanCancer Atlas) un rezultātiem, kas iegÅ«ti Ŕī laboratoriju konsorcija darba ietvaros un publicēti Ä«paŔā Cell izdevumā Å”ajā lekcijā.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

4. ChIP-Seq epiģenētisko mehānismu izpētē | Oļegs Špinovs, JetBrains Research

Video | Slaidi

Gēnu ekspresijas regulÄ“Å”ana tiek veikta dažādos veidos. Savā lekcijā Oļegs stāstÄ«ja par epiÄ£enētisko regulējumu caur histonu modifikāciju, Å”o procesu izpēti, izmantojot ChIP-seq metodi un iegÅ«to rezultātu analÄ«zes metodes.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

5. Multiomika vēža pētījumos | Konstantīns Okonečņikovs, Vācijas Vēža pētniecības centrs

Video | Slaidi

Eksperimentālo tehnoloÄ£iju attÄ«stÄ«ba molekulārajā bioloÄ£ijā ir devusi iespēju apvienot plaÅ”u funkcionālo procesu izpēti Ŕūnās, orgānos vai pat visā organismā. Lai izveidotu savienojumus starp bioloÄ£isko procesu komponentiem, ir jāizmanto multiomika, kas apvieno milzÄ«gus eksperimentālos datus no genomikas, transkriptomikas, epigenomikas un proteomikas. KonstantÄ«ns sniedza skaidrus piemērus par multiomikas izmantoÅ”anu vēža pētÄ«jumos, koncentrējoties uz bērnu onkoloÄ£iju.

6. Vienas Ŕūnas analÄ«zes daudzpusÄ«ba un ierobežojumi | KonstantÄ«ns Okoņečņikovs

Video | Slaidi

Detalizētāka lekcija par vienŔūnu RNS-seq un Å”o datu analÄ«zes metodēm, kā arÄ« veidiem, kā pārvarēt acÄ«mredzamās un slēptās problēmas, tos pētot.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

7. VienŔūnas RNS-seq datu analīze | Konstantīns Zaicevs, VaŔingtonas Universitāte Sentluisā

Video | Slaidi

Ievadlekcija par vienas Ŕūnas sekvencÄ“Å”anu. KonstantÄ«ns apspriež sekvencÄ“Å”anas metodes, grÅ«tÄ«bas laboratorijas darbā un bioinformātikas analÄ«zē un veidus, kā tās pārvarēt.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

8. Muskuļu distrofijas diagnostika, izmantojot nanoporu sekvencÄ“Å”anu | Pāvels Avdejevs, Džordža VaÅ”ingtona universitāte

Video | Slaidi

SekvencÄ“Å”anai, izmantojot Oxford Nanopore tehnoloÄ£iju, ir priekÅ”rocÄ«bas, ko var izmantot, lai identificētu tādu slimÄ«bu Ä£enētiskos cēloņus kā muskuļu distrofija. Savā lekcijā Pāvels stāstÄ«ja par cauruļvada izveidi Ŕīs slimÄ«bas diagnosticÄ“Å”anai.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

9*. Genoma attēlojums diagrammā | Iļja Minkins, Pensilvānijas Å”tata universitāte

Video | Slaidi

Grafiku modeļi ļauj kompakti attēlot lielu skaitu lÄ«dzÄ«gu secÄ«bu, un tos bieži izmanto genomikā. Iļja detalizēti stāstÄ«ja par to, kā genoma sekvences tiek rekonstruētas, izmantojot grafikus, kā un kāpēc tiek izmantots de Bruin grafiks, cik ļoti Ŕāda ā€œgrafaā€ pieeja palielina mutāciju meklÄ“Å”anas precizitāti un kādas neatrisinātas problēmas ar grafiku izmantoÅ”anu joprojām ir palikuÅ”as.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

10*. IzklaidējoÅ”a proteomika | Pāvels Siņicins, Maksa Planka BioÄ·Ä«mijas institÅ«ts (2 daļas)

Video 1, Video 2 |1. slaidi, 2. slaidi

Olbaltumvielas ir atbildÄ«gi par lielāko daļu bioÄ·Ä«misko procesu dzÄ«vā organismā, un lÄ«dz Å”im proteomika ir vienÄ«gā metode globālai tÅ«kstoÅ”iem olbaltumvielu stāvokļa vienlaicÄ«gai analÄ«zei. Atrisināto problēmu loks ir iespaidÄ«gs ā€“ no antivielu un antigēnu noteikÅ”anas lÄ«dz pat vairāku tÅ«kstoÅ”u proteÄ«nu lokalizācijas noteikÅ”anai. Savās lekcijās Pāvels stāstÄ«ja par Å”iem un citiem proteomikas pielietojumiem, tās paÅ”reizējo attÄ«stÄ«bu un kļūmēm datu analÄ«zē.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

vienpadsmit*. Molekulāro simulāciju pamatprincipi | Pāvels Jakovļevs, BIOCAD

Video | Slaidi

Ievadteorētiskā lekcija par molekulāro dinamiku: kāpēc tā vajadzÄ«ga, ko tā dara un kā to izmanto saistÄ«bā ar zāļu izstrādi. Pāvels pievērsa uzmanÄ«bu molekulārās dinamikas metodēm, molekulāro spēku skaidrojumam, savienojumu aprakstam, jēdzieniem ā€œspēka lauksā€ un ā€œintegrācijaā€, ierobežojumiem modelÄ“Å”anā un daudz kam citam.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

12*. Molekulārā bioloģija un ģenētika | Jurijs Barbitovs, Bioinformātikas institūts

Video 1, Video 2, Video 3 | Slaidi

TrÄ«sdaļīgs ievads molekulārajā bioloÄ£ijā un Ä£enētikā inženierzinātņu studentiem un absolventiem. Pirmajā lekcijā tiek apspriesti mÅ«sdienu bioloÄ£ijas jēdzieni, genoma uzbÅ«ves jautājumi un mutāciju raÅ”anās. Otrajā detalizēti apskatÄ«ti gēnu funkcionÄ“Å”anas jautājumi, transkripcijas un translācijas procesi, treÅ”ajā ā€“ gēnu ekspresijas regulÄ“Å”ana un molekulāri bioloÄ£iskās pamatmetodes.

13*. NGS datu analīzes principi | Jurijs Barbitovs, Bioinformātikas institūts

Video | Slaidi

Lekcijā ir aprakstÄ«tas otrās paaudzes sekvencÄ“Å”anas (NGS) metodes, to veidi un raksturojums. Pasniedzējs detalizēti izskaidro, kā tiek strukturēti sekvencēra datu ā€œizvadeā€, kā tie tiek pārveidoti analÄ«zei un kādi ir veidi, kā ar tiem strādāt.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

14*. Izmantojot komandrindu, praktizējiet | Genādijs Zaharovs, EPAM

Video

Praktisks pārskats par noderÄ«gām Linux komandrindas komandām, opcijām un to lietoÅ”anas pamatiem. Piemēri ir vērsti uz sekvencētu DNS sekvenču analÄ«zi. Papildus standarta Linux operācijām (piemēram, cat, grep, sed, awk) tiek apskatÄ«tas utilÄ«tas darbam ar sekvencēm (samtools, bedtools).

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

15*. Datu vizualizācija mazajiem | Ņikita Aleksejevs, ITMO universitāte

Video | Slaidi

Ikvienam ir bijusi pieredze ilustrēt savu zinātnisko projektu rezultātus vai saprast citu cilvēku diagrammas, grafikus un attēlus. Ņikita stāstÄ«ja, kā pareizi interpretēt grafikus un diagrammas, izceļot no tām galveno; kā uzzÄ«mēt skaidrus attēlus. Lektore arÄ« uzsvēra, kam jāpievērÅ” uzmanÄ«ba, lasot rakstu vai skatoties reklāmu.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

16*. Karjera bioinformātikā | Viktorija Koržova, Maksa Planka Bioķīmijas institūts

Video: 1, 2 | Slaidi

Viktorija stāstÄ«ja par akadēmiskās zinātnes struktÅ«ru ārvalstÄ«s un tam, kam jāpievērÅ” uzmanÄ«ba, lai veidotu karjeru zinātnē vai rÅ«pniecÄ«bā kā bakalaura, maÄ£istrantÅ«ras vai maÄ£istrantÅ«ras studentam.

17*. Kā uzrakstīt CV zinātniekam | Viktorija Koržova, Maksa Planka Bioķīmijas institūts

Video

Ko atstāt CV un ko izņemt? Kādi fakti interesēs potenciālo laboratorijas vadÄ«tāju, un kurus labāk nepieminēt? Kā jums vajadzētu sakārtot informāciju, lai jÅ«su CV izceltos? Lekcijā tiks sniegtas atbildes uz Å”iem un citiem jautājumiem.

18*. Kā darbojas bioinformātikas tirgus | Andrejs Afanasjevs, yRisk

Video | Slaidi

Kā darbojas tirgus un kur var strādāt bioinformātiÄ·is? Atbilde uz Å”o jautājumu ir sniegta detalizēti ar piemēriem un padomiem Andreja lekcijā.

beigas

Kā jÅ«s, iespējams, pamanÄ«jāt, lekcijas skolā ir diezgan plaÅ”as tēmas ziņā - no molekulārās modelÄ“Å”anas un grafiku izmantoÅ”anas genoma montāžā, lÄ«dz atseviŔķu Ŕūnu analÄ«zei un zinātniskās karjeras veidoÅ”anai. Mēs Bioinformātikas institÅ«tā cenÅ”amies skolas programmā iekļaut visdažādākās tēmas, lai aptvertu pēc iespējas vairāk bioinformātikas disciplÄ«nu, un lai katrs dalÄ«bnieks uzzinātu ko jaunu un noderÄ«gu.

Nākamā bioinformātikas skola notiks no 29. gada 3. jÅ«lija lÄ«dz 2019. augustam Maskavas apkaimē. PieteikÅ”anās skolai 2019 tagad ir atvērta lÄ«dz 1. maijam. Å Ä« gada tēma bÅ«s bioinformātika attÄ«stÄ«bas bioloÄ£ijā un novecoÅ”anās pētÄ«jumos.

Tiem, kas vēlas padziļināti apgÅ«t bioinformātiku, joprojām pieņemam pieteikumus mÅ«su Pilna laika gada programma Sanktpēterburgā. Vai arÄ« sekojiet mÅ«su ziņām par programmas atklāŔanu Maskavā Å”oruden.

Tiem, kuri neatrodas Sanktpēterburgā vai Maskavā, bet ļoti vēlas kļūt par bioinformātiÄ·i, esam sagatavojuÅ”i grāmatu un mācÄ«bu grāmatu saraksts algoritmos, programmÄ“Å”anā, Ä£enētikā un bioloÄ£ijā.

Mums arÄ« ir vairāki desmiti atvērti un bezmaksas tieÅ”saistes kursi vietnē Stepik, kuru varat sākt iziet jau tagad.

2018. gadā vasaras skola bioinformātikā notika ar mūsu pastāvīgo sadarbības partneru - uzņēmumu JetBrains, BIOCAD un EPAM atbalstu, par ko viņiem liels paldies.

Bioinformātika visiem!

PS Ja uzskatāt, ka ar to nepietiek, Å”eit ir ieraksts ar lekcijām no skolas pirms pagājuŔās Šø vēl dažas skolas pagājuÅ”ajā gadā.

No algoritmiem līdz vēzim: lekcijas no skolas par bioinformātiku

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru