No verão de 2018, nos arredores de São Petersburgo, ocorreu a escola de verão anual de bioinformática, que recebeu 100 estudantes e pós-graduandos para estudar bioinformática e aprender sobre suas aplicações em várias áreas da biologia e medicina.
O foco principal desta escola foi nas pesquisas sobre câncer, mas também houve palestras em outras áreas da bioinformática, desde evolução até análise de dados de sequenciamento unicelular. Ao longo da semana, os alunos aprenderam a trabalhar com dados de sequenciamento de nova geração, programaram em Python e R, aplicaram ferramentas e estruturas bioinformáticas padrão, se familiarizaram com métodos de biologia sistêmica, genética populacional e modelagem de medicamentos no estudo de tumores, entre outras coisas.
Abaixo, você encontrará vídeos de 18 palestras ministradas na escola, com uma breve descrição e os slides. As que estão marcadas com um asterisco «*» são bastante básicas e podem ser assistidas sem preparação prévia.
1*. Oncogenômica e Oncologia Personalizada | Mikhail Pyatnitskiy, Instituto de Química Biomédica
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Mikhail fez uma breve apresentação sobre a genômica de tumores e como a compreensão da evolução das células cancerígenas pode ajudar a resolver questões práticas em oncologia. O palestrante dedicou especial atenção à explicação da diferença entre oncogenes e supressores tumorais, métodos para identificar "genes relacionados ao câncer" e a classificação de subtipos moleculares de tumores. Para concluir, Mikhail abordou o futuro da oncogenômica e os problemas que podem surgir.
2*. Diagnóstico Genético de Síndromes Tumorais Hereditárias | Andrey Afanasyev, yRisk
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Andrey falou sobre síndromes tumorais hereditárias, explorando sua biologia, epidemiologia e manifestações clínicas. Parte da palestra foi dedicada à questão do teste genético — quem precisa fazê-lo, o que é realizado, quais são as dificuldades no processamento dos dados e na interpretação dos resultados e, por fim, qual é o benefício disso para os pacientes e seus parentes.
3*. O Atlas Pan-Câncer | Herman Demidov, BIST/UPF
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Apesar de décadas de pesquisa em genômica e epigenômica do câncer, a resposta para a pergunta "como, onde e por que ocorrem síndromes tumorais" ainda não está completa. Uma das razões para isso é a necessidade de obtenção e processamento padronizados de uma enorme quantidade de dados com o objetivo de detectar efeitos de pequena magnitude, que são difíceis de identificar em um conjunto de dados limitado (que é tipicamente o volume de dados em estudos realizados em um ou mais laboratórios), mas que em conjunto desempenham um papel enorme em uma doença tão complexa e multifatorial como o câncer.
Nos últimos anos, muitos dos principais grupos de pesquisa do mundo, cientes dessa problemática, começaram a unir esforços em tentativas de descobrir e descrever todos esses efeitos. Uma dessas iniciativas (The PanCancer Atlas) e os resultados obtidos no trabalho deste consórcio de laboratórios foram publicados em um número especial da Cell, conforme abordado por Herman nesta palestra.
4. ChIP-Seq no estudo de mecanismos epigenéticos | Oleg Shpynov, JetBrains Research
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A regulação da expressão gênica ocorre de várias maneiras. Em sua palestra, Oleg discutiu a regulação epigenética por meio da modificação de histonas, o estudo desses processos utilizando o método ChIP-seq e as formas de analisar os resultados obtidos.
5. Multiômica em pesquisas sobre câncer | Konstantin Okonechnikov, Centro Alemão de Pesquisa do Câncer
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O desenvolvimento de tecnologias experimentais em biologia molecular permitiu a combinação do estudo de uma ampla gama de processos funcionais em células, órgãos ou até mesmo em todo o organismo. Para estabelecer conexões entre os componentes dos processos biológicos, é necessário utilizar a multiômica, que combina dados experimentais massivos de genômica, transcriptômica, epigenômica e proteômica. Konstantin apresentou exemplos ilustrativos da aplicação da multiômica na pesquisa de doenças cancerígenas com foco em oncologia pediátrica.
6. Multidimensionalidade e limitações da análise de células únicas | Konstantin Okonechnikov
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Uma palestra mais detalhada sobre sequenciamento de RNA em células únicas e métodos de análise desses dados, além de estratégias para superar problemas evidentes e ocultos durante seu estudo.
7. Análise de dados de RNA-seq de célula única | Konstantin Zaitsev, Universidade de Washington em St. Louis
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Palestra introdutória sobre sequenciamento de células únicas. Konstantin discute métodos de sequenciamento, dificuldades nas etapas de trabalho laboratorial e análise bioinformática, e formas de superá-las.
8. Diagnóstico de distrofia muscular por meio de sequenciamento de nanoporo | Pavel Avdeev, Universidade George Washington
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O sequenciamento usando a tecnologia Oxford Nanopore tem vantagens que podem ser utilizadas para identificar causas genéticas de doenças, como a distrofia muscular. Em sua palestra, Pavel falou sobre o desenvolvimento de um pipeline para o diagnóstico dessa doença.
9*. Representação gráfica do genoma | Ilya Minkin, Universidade do Estado da Pensilvânia
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Modelos gráficos permitem representar compactamente um grande número de sequências semelhantes e são frequentemente utilizados em genômica. Ilya detalhou como os gráficos são usados para reconstruir sequências genômicas, como e por que o gráfico de de Bruijn é utilizado, quão muito essa abordagem 'gráfica' aumenta a precisão na busca por mutações, e quais problemas ainda não resolvidos no uso de gráficos permanecem.
10*. Proteômica fascinante | Pavel Sinitsin, Max Planck Institute of Biochemistry (2 partes)
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As proteínas são responsáveis pela maioria dos processos bioquímicos em organismos vivos, e a proteômica é o único método de análise global do estado de milhares de proteínas simultaneamente. O espectro de questões resolvidas é impressionante — desde a identificação de anticorpos e antígenos até a determinação da localização de milhares de proteínas. Em suas palestras, Pavel falou sobre essas e outras aplicações da proteômica, seu desenvolvimento atual e os obstáculos na análise de dados.
11*. Princípios básicos de simulações moleculares | Pavel Yakovlev, BIOCAD
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Palestra teórica introdutória sobre dinâmica molecular: por que é necessária, o que faz e como é utilizada no desenvolvimento de medicamentos. Pavel abordou os métodos de dinâmica molecular, a explicação das forças moleculares, a descrição de ligações, os conceitos de 'campo de força' e 'integração', limitações na modelagem, e muito mais.
12*. Biologia Molecular e Genética | Yuri Barbitov, Instituto de Bioinformática
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Introdução à biologia molecular e genética em três partes para estudantes e graduados de disciplinas técnicas. A primeira palestra discute os conceitos da biologia moderna, questões sobre a estrutura do genoma e o surgimento de mutações. A segunda abrange detalhadamente o funcionamento dos genes, os processos de transcrição e tradução, e a terceira trata da regulação da expressão gênica e os principais métodos de biologia molecular.
13*. Princípios da Análise de Dados NGS | Yuri Barbitov, Instituto de Bioinformática
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A palestra aborda os métodos de sequenciamento de nova geração (NGS), seus tipos e características. O palestrante explica detalhadamente como os dados são gerados pelo sequenciador, como eles são transformados para análise e quais são as formas de trabalhar com eles.
14*. Uso da Linha de Comando, Prática | Gennady Zakharov, EPAM
Uma visão prática dos comandos úteis na linha de comando do Linux, opções e fundamentos de seu uso. Os exemplos são voltados para a análise de sequências de DNA sequenciadas. Além das operações padrão do Linux (como cat, grep, sed, awk), são apresentadas utilitários para trabalhar com sequências (samtools, bedtools).
15*. Visualização de Dados para os Menores | Nikita Alekseev, Universidade ITMO
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Todos já tiveram que ilustrar os resultados de seus projetos científicos ou entender gráficos, diagramas e imagens de outras pessoas. Nikita falou sobre como interpretar corretamente gráficos e diagramas, destacando o principal; como desenhar imagens compreensíveis. O palestrante também enfatizou o que observar ao ler um artigo ou assistir a um comercial.
16*. Carreira em Bioinformática | Viktoria Korzhova, Max Planck Institute of Biochemistry
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Viktoria falou sobre a estrutura da ciência acadêmica no exterior e sobre o que deve ser considerado para construir uma carreira na ciência ou na indústria enquanto estudante de graduação, mestrado ou doutorado.
17*. Como um Cientista Deve Elaborar um CV | Viktoria Korzhova, Max Planck Institute of Biochemistry
O que incluir no CV e o que excluir? Quais fatos serão interessantes para um potencial supervisor e quais é melhor não mencionar? Como organizar as informações para que seu currículo chame atenção? A palestra responderá a essas e outras perguntas.
18*. Como é o mercado de bioinformática | Andrei Afanasyev, yRisk
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Como é o mercado e onde trabalhar com bioinformática? A resposta a essa pergunta está detalhada, com exemplos e dicas, na palestra de Andrei.
Fim
Como você pode perceber, as palestras na escola são bastante amplas em temas — desde modelagem molecular e uso de grafos para montagem de genomas, até análise de células individuais e construção de uma carreira científica. No Instituto de Bioinformática, nos esforçamos para incluir no programa da escola uma variedade de temas para abranger o maior número possível de disciplinas bioinformáticas, para que cada participante aprenda algo novo e útil.
A próxima escola de bioinformática ocorrerá de 29 de julho a 3 de agosto de 2019, nos arredores de Moscou. . O tema deste ano será a bioinformática em pesquisas sobre desenvolvimento (biologia do desenvolvimento) e envelhecimento.
Para aqueles que desejam estudar bioinformática de forma aprofundada, continua a aceitação de inscrições para o nosso em São Petersburgo. Ou fique de olho nas nossas notícias sobre a abertura do programa em Moscou ainda neste outono.
Para quem não está em São Petersburgo ou Moscou, mas realmente deseja se tornar um bioinformatista — preparamos uma sobre algoritmos, programação, genética e biologia.
Ainda temos dezenas de , que você pode começar a fazer agora mesmo.
Em 2018, a escola de verão de bioinformática foi realizada com o apoio de nossos parceiros permanentes – as empresas JetBrains, BIOCAD e EPAM, pelas quais agradecemos imensamente.
A todos os bioinformatistas!
P.S. Se você achou pouco, e .
Fonte: habr.com
