अल्गोरिदमपासून कर्करोगापर्यंत: बायोइन्फॉरमॅटिक्सवर शाळेतील व्याख्याने

2018 च्या उन्हाळ्यात, सेंट पीटर्सबर्गजवळ बायोइन्फॉरमॅटिक्समधील वार्षिक उन्हाळी शाळा आयोजित करण्यात आली होती, जिथे 100 अंडरग्रेजुएट आणि ग्रॅज्युएट विद्यार्थी बायोइन्फर्मेटिक्सचा अभ्यास करण्यासाठी आणि जीवशास्त्र आणि वैद्यकशास्त्राच्या विविध क्षेत्रांमध्ये त्याचा वापर जाणून घेण्यासाठी आले होते.

शाळेचे मुख्य लक्ष कर्करोगाच्या संशोधनावर होते, परंतु उत्क्रांतीपासून ते सिंगल-सेल सिक्वेन्सिंग डेटाच्या विश्लेषणापर्यंत जैव सूचनाशास्त्राच्या इतर क्षेत्रांवर व्याख्याने होती. आठवडाभरात, मुलांनी पायथन आणि आर मध्ये प्रोग्राम केलेल्या, पुढच्या पिढीच्या अनुक्रमांक डेटासह काम करणे शिकले, मानक बायोइन्फर्मेटिक्स टूल्स आणि फ्रेमवर्क वापरले, ट्यूमरचा अभ्यास करताना सिस्टम्स बायोलॉजी, लोकसंख्या आनुवंशिकी आणि औषध मॉडेलिंगच्या पद्धतींशी परिचित झाले, आणि बरेच काही.

खाली तुम्हाला शाळेत दिलेल्या 18 व्याख्यानांचा व्हिडीओ मिळेल, ज्याचे संक्षिप्त वर्णन आणि स्लाइड्स आहेत. तारकाने चिन्हांकित केलेले "*" अगदी मूलभूत आहेत आणि ते पूर्व तयारीशिवाय पाहिले जाऊ शकतात.



१*. ऑन्कोजेनॉमिक्स आणि वैयक्तिकृत ऑन्कोलॉजी | मिखाईल पायटनित्स्की, बायोमेडिकल केमिस्ट्री संशोधन संस्था

व्हिडिओ | स्लाइड

मिखाईलने ट्यूमर जीनोमिक्स आणि कर्करोगाच्या पेशींची उत्क्रांती समजून घेतल्याने ऑन्कोलॉजीमधील व्यावहारिक समस्या कशा सोडवता येतात याबद्दल थोडक्यात सांगितले. व्याख्यात्याने ऑन्कोजीन आणि ट्यूमर सप्रेसर्समधील फरक, "कर्करोग जनुक" शोधण्याच्या पद्धती आणि ट्यूमरचे आण्विक उपप्रकार ओळखण्यासाठी विशेष लक्ष दिले. शेवटी, मिखाईलने ऑन्कोजेनॉमिक्सच्या भविष्याकडे आणि उद्भवू शकणार्‍या समस्यांकडे लक्ष दिले.

2*. आनुवंशिक ट्यूमर सिंड्रोमचे अनुवांशिक निदान | आंद्रे अफानासयेव, yRisk

व्हिडिओ | स्लाइड

आंद्रे आनुवंशिक ट्यूमर सिंड्रोमबद्दल बोलले आणि त्यांच्या जीवशास्त्र, महामारीविज्ञान आणि क्लिनिकल अभिव्यक्तींवर चर्चा केली. व्याख्यानाचा एक भाग अनुवांशिक चाचणीच्या मुद्द्याला समर्पित आहे - कोणाला ते पार पाडणे आवश्यक आहे, यासाठी काय केले जाते, डेटावर प्रक्रिया करण्यात आणि निकालांचा अर्थ लावताना कोणत्या अडचणी उद्भवतात आणि शेवटी, याचा रुग्ण आणि त्यांच्या नातेवाईकांना काय फायदा होतो. .

३*. पॅन-कर्करोग ऍटलस | जर्मन डेमिडोव्ह, BIST/UPF

व्हिडिओ | स्लाइड

कर्करोगाच्या जीनोमिक्स आणि एपिजेनॉमिक्सच्या क्षेत्रात अनेक दशकांचे संशोधन असूनही, “कसे, कोठे आणि का ट्यूमर सिंड्रोम उद्भवतात” या प्रश्नाचे उत्तर अद्याप अपूर्ण आहे. याचे एक कारण म्हणजे मर्यादित डेटा सेटमध्ये (एक किंवा अनेक प्रयोगशाळांमधील अभ्यासासाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आकार) लहान परिमाणांचे परिणाम शोधण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात डेटाचे प्रमाणित संपादन आणि प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे. , परंतु कर्करोगासारख्या गुंतागुंतीच्या आणि बहुगुणित रोगामध्ये एकंदरीत महत्त्वाची भूमिका बजावते.

गेल्या काही वर्षांत, या समस्येची जाणीव असलेल्या जगातील अनेक शक्तिशाली संशोधन गटांनी या सर्व परिणामांचा शोध घेण्याच्या आणि त्यांचे वर्णन करण्याच्या प्रयत्नात सामील होण्यास सुरुवात केली आहे. हर्मनने यापैकी एका उपक्रमाबद्दल (द पॅनकॅन्सर अॅटलस) आणि प्रयोगशाळांच्या या संघाच्या कार्याचा भाग म्हणून मिळालेल्या परिणामांबद्दल आणि या व्याख्यानात सेलच्या विशेष अंकात प्रकाशित केले.

4. एपिजेनेटिक यंत्रणेच्या अभ्यासात ChIP-Seq | ओलेग श्पीनोव्ह, जेटब्रेन्स संशोधन

व्हिडिओ | स्लाइड

जनुक अभिव्यक्तीचे नियमन वेगवेगळ्या प्रकारे केले जाते. त्यांच्या व्याख्यानात, ओलेग यांनी हिस्टोन सुधारणेद्वारे एपिजेनेटिक नियमन, ChIP-seq पद्धतीचा वापर करून या प्रक्रियेचा अभ्यास आणि प्राप्त परिणामांचे विश्लेषण करण्याच्या पद्धतींबद्दल सांगितले.

5. कर्करोग संशोधनातील मल्टीओमिक्स | कॉन्स्टँटिन ओकोनेच्निकोव्ह, जर्मन कर्करोग संशोधन केंद्र

व्हिडिओ | स्लाइड

आण्विक जीवशास्त्रातील प्रायोगिक तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे पेशी, अवयव किंवा संपूर्ण जीवातील कार्यात्मक प्रक्रियांच्या विस्तृत श्रेणीचा अभ्यास एकत्र करणे शक्य झाले आहे. जैविक प्रक्रियांच्या घटकांमधील संबंध प्रस्थापित करण्यासाठी, मल्टीओमिक्स वापरणे आवश्यक आहे, जे जीनोमिक्स, ट्रान्सक्रिप्टॉमिक्स, एपिजेनॉमिक्स आणि प्रोटीओमिक्समधील मोठ्या प्रमाणात प्रायोगिक डेटा एकत्र करते. कॉन्स्टँटिन यांनी बालरोग ऑन्कोलॉजीवर लक्ष केंद्रित करून कर्करोग संशोधन क्षेत्रात मल्टी-ओमिक्सच्या वापराची स्पष्ट उदाहरणे दिली.

6. सिंगल सेल विश्लेषणाची अष्टपैलुत्व आणि मर्यादा | कॉन्स्टँटिन ओकोनेचनिकोव्ह

व्हिडिओ | स्लाइड

सिंगल-सेल RNA-seq आणि या डेटाचे विश्लेषण करण्याच्या पद्धती, तसेच त्यांचा अभ्यास करताना स्पष्ट आणि लपलेल्या समस्यांवर मात करण्याचे मार्ग यावर अधिक तपशीलवार व्याख्यान.

7. सिंगल-सेल RNA-seq डेटाचे विश्लेषण | कॉन्स्टँटिन झैत्सेव्ह, सेंट लुईसमधील वॉशिंग्टन विद्यापीठ

व्हिडिओ | स्लाइड

सिंगल सेल सिक्वेन्सिंगवर प्रास्ताविक व्याख्यान. कॉन्स्टँटिन यांनी अनुक्रम पद्धती, प्रयोगशाळेतील कामातील अडचणी आणि बायोइन्फॉरमॅटिक्स विश्लेषण आणि त्यावर मात करण्याचे मार्ग यावर चर्चा केली.

8. नॅनोपोर सिक्वेन्सिंग वापरून मस्क्यूलर डिस्ट्रॉफीचे निदान | पावेल अवदेव, जॉर्ज वॉशिंग्टन विद्यापीठ

व्हिडिओ | स्लाइड

ऑक्सफर्ड नॅनोपोर तंत्रज्ञानाचा वापर करून सिक्वेन्सिंगचे फायदे आहेत ज्याचा उपयोग मस्क्यूलर डिस्ट्रॉफी सारख्या रोगांची अनुवांशिक कारणे ओळखण्यासाठी केला जाऊ शकतो. आपल्या व्याख्यानात, पावेल यांनी या रोगाचे निदान करण्यासाठी पाइपलाइनच्या विकासाबद्दल सांगितले.

९*. जीनोमचे आलेख प्रतिनिधित्व | इल्या मिंकिन, पेनसिल्व्हेनिया स्टेट युनिव्हर्सिटी

व्हिडिओ | स्लाइड

आलेख मॉडेल मोठ्या संख्येने समान अनुक्रमांचे संक्षिप्त प्रतिनिधित्व करण्यास अनुमती देतात आणि बहुतेकदा जीनोमिक्समध्ये वापरले जातात. इल्या यांनी आलेख वापरून जीनोमिक अनुक्रमांची पुनर्रचना कशी केली जाते, डी ब्रुइन आलेख कसा आणि का वापरला जातो, अशा "ग्राफ" दृष्टिकोनामुळे उत्परिवर्तन शोधांची अचूकता किती वाढते आणि आलेखांच्या वापरासह कोणकोणत्या निराकरण न झालेल्या समस्या अजूनही शिल्लक आहेत याबद्दल तपशीलवार बोलले.

१०*. मनोरंजक प्रोटिओमिक्स | पावेल सिनित्सिन, मॅक्स प्लांक इन्स्टिट्यूट ऑफ बायोकेमिस्ट्री (10 भाग)

व्हिडिओ 1, व्हिडिओ 2 |स्लाइड 1, स्लाइड 2

प्रथिने सजीवातील बहुतेक जैवरासायनिक प्रक्रियांसाठी जबाबदार असतात आणि आतापर्यंत एकाच वेळी हजारो प्रथिनांच्या स्थितीचे जागतिक विश्लेषण करण्यासाठी प्रोटीओमिक्स ही एकमेव पद्धत आहे. सोडवलेल्या समस्यांची श्रेणी प्रभावी आहे - प्रतिपिंड आणि प्रतिजन ओळखण्यापासून ते हजारो प्रथिनांचे स्थानिकीकरण निर्धारित करण्यापर्यंत. त्याच्या व्याख्यानांमध्ये, पावेलने प्रोटीओमिक्सच्या या आणि इतर अनुप्रयोगांबद्दल, त्याचा सध्याचा विकास आणि डेटा विश्लेषणातील त्रुटींबद्दल सांगितले.

अकरा*. आण्विक सिम्युलेशनची मूलभूत तत्त्वे | पावेल याकोव्हलेव्ह, BIOCAD

व्हिडिओ | स्लाइड

आण्विक गतिशीलतेवर प्रास्ताविक सैद्धांतिक व्याख्यान: ते का आवश्यक आहे, ते काय करते आणि औषधांच्या विकासाच्या संबंधात ते कसे वापरले जाते. पावेलने आण्विक गतिशीलतेच्या पद्धती, आण्विक शक्तींचे स्पष्टीकरण, कनेक्शनचे वर्णन, "फोर्स फील्ड" आणि "एकीकरण" च्या संकल्पना, मॉडेलिंगमधील मर्यादा आणि बरेच काही यावर लक्ष दिले.

१२*. आण्विक जीवशास्त्र आणि आनुवंशिकी | युरी बार्बिटोव्ह, बायोइन्फॉरमॅटिक्स संस्था

व्हिडिओ 1, व्हिडिओ 2, व्हिडिओ 3 | स्लाइड

अभियांत्रिकी विद्यार्थी आणि पदवीधरांसाठी आण्विक जीवशास्त्र आणि अनुवांशिकतेचा तीन भाग परिचय. पहिल्या व्याख्यानात आधुनिक जीवशास्त्राच्या संकल्पना, जीनोम रचनेचे मुद्दे आणि उत्परिवर्तनाची घटना यावर चर्चा केली आहे. दुसऱ्यामध्ये जनुकांच्या कार्यप्रणाली, ट्रान्सक्रिप्शन आणि ट्रान्सक्रिप्शनच्या प्रक्रिया, तिसऱ्यामध्ये जनुक अभिव्यक्तीचे नियमन आणि मूलभूत आण्विक जैविक पद्धतींचा तपशीलवार समावेश आहे.

१३*. NGS डेटा विश्लेषणाची तत्त्वे | युरी बार्बिटोव्ह, बायोइन्फॉरमॅटिक्स संस्था

व्हिडिओ | स्लाइड

व्याख्यानात सेकंड जनरेशन सिक्वेन्सिंग (NGS) पद्धती, त्यांचे प्रकार आणि वैशिष्ट्ये यांचे वर्णन केले आहे. लेक्चरर तपशीलवार वर्णन करतात की सीक्वेन्सरमधील डेटा "आउटपुट" कसा संरचित केला जातो, ते विश्लेषणासाठी कसे रूपांतरित केले जाते आणि त्याच्यासह कार्य करण्याचे मार्ग काय आहेत.

14*. कमांड लाइन वापरून, सराव करा | गेनाडी झाखारोव, ईपीएएम

व्हिडिओ

उपयुक्त लिनक्स कमांड लाइन कमांड, पर्याय आणि त्यांचा वापर करण्याच्या मूलभूत गोष्टींचे व्यावहारिक विहंगावलोकन. उदाहरणे अनुक्रमित डीएनए अनुक्रमांच्या विश्लेषणावर लक्ष केंद्रित करतात. मानक लिनक्स ऑपरेशन्स (उदाहरणार्थ, cat, grep, sed, awk) व्यतिरिक्त, अनुक्रमांसह कार्य करण्यासाठी उपयुक्तता (सॅमटूल्स, बेडटूल्स) विचारात घेतल्या जातात.

१५*. लहान मुलांसाठी डेटा व्हिज्युअलायझेशन | निकिता अलेक्सेव्ह, ITMO विद्यापीठ

व्हिडिओ | स्लाइड

प्रत्येकाला त्यांच्या स्वतःच्या वैज्ञानिक प्रकल्पांचे परिणाम स्पष्ट करण्याचा किंवा इतर लोकांच्या आकृत्या, आलेख आणि चित्रे समजून घेण्याचा अनुभव आला आहे. निकिताने आलेख आणि आकृत्यांचे अचूक अर्थ कसे लावायचे ते सांगितले, त्यातील मुख्य गोष्ट हायलाइट केली; स्पष्ट चित्रे कशी काढायची. लेख वाचताना किंवा जाहिरात पाहताना काय पहावे यावरही व्याख्यात्याने भर दिला.

१६*. बायोइन्फॉरमॅटिक्समधील करिअर | व्हिक्टोरिया कोर्झोवा, मॅक्स प्लांक इन्स्टिट्यूट ऑफ बायोकेमिस्ट्री

व्हिडिओ: 1, 2 | स्लाइड

व्हिक्टोरियाने परदेशातील शैक्षणिक विज्ञानाच्या संरचनेबद्दल आणि पदवीधर, पदवीधर किंवा पदवीधर विद्यार्थी म्हणून विज्ञान किंवा उद्योगात करिअर करण्यासाठी आपल्याला कोणत्या गोष्टींकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे याबद्दल बोलले.

१७*. शास्त्रज्ञासाठी सीव्ही कसा लिहावा | व्हिक्टोरिया कोर्झोवा, मॅक्स प्लांक इन्स्टिट्यूट ऑफ बायोकेमिस्ट्री

व्हिडिओ

सीव्हीमध्ये काय सोडायचे आणि काय काढायचे? संभाव्य प्रयोगशाळेच्या व्यवस्थापकास कोणती तथ्ये स्वारस्यपूर्ण असतील आणि कोणत्या गोष्टींचा उल्लेख न करणे चांगले आहे? तुमचा रेझ्युमे वेगळा बनवण्यासाठी तुम्ही माहितीची व्यवस्था कशी करावी? या आणि इतर प्रश्नांची उत्तरे या व्याख्यानात दिली जातील.

१८*. बायोइन्फर्मेटिक्स मार्केट कसे कार्य करते | आंद्रे अफानास्येव, yRisk

व्हिडिओ | स्लाइड

मार्केट कसे काम करते आणि बायोइन्फॉरमॅटिशियन कुठे काम करू शकतात? या प्रश्नाचे उत्तर आंद्रेईच्या व्याख्यानात, उदाहरणे आणि सल्ल्यासह तपशीलवार सादर केले आहे.

शेवट

तुमच्या लक्षात आले असेल की, शाळेतील व्याख्याने विषयांमध्ये बरीच विस्तृत असतात - आण्विक मॉडेलिंग आणि जीनोम असेंब्लीसाठी आलेख वापरण्यापासून, एकल पेशींचे विश्लेषण आणि वैज्ञानिक करिअर तयार करण्यापर्यंत. बायोइन्फॉरमॅटिक्स इन्स्टिट्यूटमध्ये आम्ही शक्य तितक्या बायोइन्फॉरमॅटिक्स विषयांचा समावेश करण्यासाठी शालेय कार्यक्रमात विविध विषयांचा समावेश करण्याचा प्रयत्न करतो आणि जेणेकरून प्रत्येक सहभागीला काहीतरी नवीन आणि उपयुक्त शिकता येईल.

बायोइन्फर्मेटिक्समधील पुढील शाळा मॉस्कोजवळ 29 जुलै ते 3 ऑगस्ट 2019 या कालावधीत होणार आहे. शाळा 2019 साठी नावनोंदणी आता 1 मे पर्यंत खुली आहे. या वर्षीचा विषय विकासात्मक जीवशास्त्र आणि वृद्धत्व संशोधनातील बायोइन्फर्मेटिक्स असेल.

ज्यांना बायोइन्फॉरमॅटिक्सचा सखोल अभ्यास करायचा आहे, आम्ही अजूनही आमच्यासाठी अर्ज स्वीकारत आहोत पूर्ण-वेळ वार्षिक कार्यक्रम सेंट पीटर्सबर्ग मध्ये. किंवा या शरद ऋतूतील मॉस्कोमधील कार्यक्रमाच्या उद्घाटनाविषयीच्या आमच्या बातम्यांचे अनुसरण करा.

जे सेंट पीटर्सबर्ग किंवा मॉस्कोमध्ये नाहीत, परंतु खरोखर बायोइन्फॉर्मेटिशियन बनू इच्छित आहेत त्यांच्यासाठी आम्ही तयार केले आहे पुस्तके आणि पाठ्यपुस्तकांची यादी अल्गोरिदम, प्रोग्रामिंग, अनुवांशिक आणि जीवशास्त्र मध्ये.

आमच्याकडे डझनभर आहेत Stepik वर खुले आणि विनामूल्य ऑनलाइन अभ्यासक्रम, ज्यातून तुम्ही आत्ताच जाणे सुरू करू शकता.

2018 मध्ये, बायोइन्फॉरमॅटिक्समधील उन्हाळी शाळा आमच्या नियमित भागीदार - जेटब्रेन्स, BIOCAD आणि EPAM या कंपन्यांच्या सहकार्याने आयोजित करण्यात आली होती, ज्यासाठी आम्ही त्यांचे खूप आभारी आहोत.

बायोइन्फॉरमॅटिक्स प्रत्येकजण!

P.S. जर तुम्हाला वाटत नसेल की ते पुरेसे आहे, येथे शेवटच्या आधी शाळेतील व्याख्यानांसह एक पोस्ट आहे и गेल्या वर्षी आणखी काही शाळा.

स्त्रोत: www.habr.com