Poleti 2018 je v bližini Sankt Peterburga potekala letna poletna šola bioinformatike, kamor je prišlo 100 dodiplomskih in podiplomskih študentov, da bi študirali bioinformatiko in se seznanili z njeno uporabo na različnih področjih biologije in medicine.
Glavni poudarek šole je bil na raziskavah raka, predavanja pa so bila tudi na drugih področjih bioinformatike, od evolucije do analize podatkov enoceličnega sekvenciranja. Fantje so se tekom tedna naučili delati s sekvenciranjem podatkov naslednje generacije, programirati v Python in R, uporabljati standardna bioinformatska orodja in okvire, se seznanili z metodami sistemske biologije, populacijske genetike in modeliranja zdravil pri preučevanju tumorjev, in veliko več.
Spodaj boste našli videoposnetek 18 predavanj, izvedenih na šoli, s kratkim opisom in diapozitivi. Tisti, ki so označeni z zvezdico "*", so precej osnovni in si jih lahko ogledate brez predhodne priprave.
1*. Onkogenoma in personalizirana onkologija | Mikhail Pyatnitsky, Raziskovalni inštitut za biomedicinsko kemijo
|
Mikhail je na kratko spregovoril o tumorski genomiki in o tem, kako nam razumevanje evolucije rakavih celic omogoča reševanje praktičnih problemov v onkologiji. Posebno pozornost je predavatelj namenil razlagi razlike med onkogeni in tumor supresorji, metodam iskanja »rakavih genov« in prepoznavanju molekularnih podtipov tumorjev. Za zaključek se je Mihail posvetil prihodnosti onkogenome in težavam, ki se lahko pojavijo.
2*. Genetska diagnoza dednih tumorskih sindromov | Andrej Afanasjev, yRisk
|
Andrej je spregovoril o dednih tumorskih sindromih in razpravljal o njihovi biologiji, epidemiologiji in kliničnih manifestacijah. Del predavanja je posvečen problematiki genetskega testiranja - kdo ga mora opraviti, kaj se za to naredi, kakšne težave nastanejo pri obdelavi podatkov in interpretaciji rezultatov ter na koncu, kakšne koristi prinaša bolnikom in njihovim svojcem. .
3*. Atlas Pan-Cancer | German Demidov, BIST/UPF
|
Kljub desetletjem raziskav na področju genomike in epigenomike raka je odgovor na vprašanje »kako, kje in zakaj nastanejo tumorski sindromi« še vedno nepopoln. Eden od razlogov za to je potreba po standardiziranem pridobivanju in obdelavi ogromnih količin podatkov, da bi zaznali učinke majhnega obsega, ki jih je težko zaznati v omejenem nizu podatkov (velikost, ki je značilna za študijo v enem ali več laboratorijih). , ki pa skupaj igrajo pomembno vlogo pri tako zapleteni in večfaktorski bolezni, kot je rak.
V zadnjih nekaj letih so številne najmočnejše svetovne raziskovalne skupine, ki se zavedajo tega problema, začele združevati moči v poskusih odkrivanja in opisa vseh teh učinkov. Herman je v tem predavanju spregovoril o eni od teh pobud (The PanCancer Atlas) in rezultatih, ki so bili pridobljeni v okviru dela tega konzorcija laboratorijev in objavljeni v posebni številki Celice.
4. ChIP-Seq v študiji epigenetskih mehanizmov | Oleg Shpynov, JetBrains Research
|
Regulacija izražanja genov poteka na različne načine. Oleg je na predavanju spregovoril o epigenetski regulaciji z modifikacijo histonov, študiju teh procesov z metodo ChIP-seq in metodah za analizo dobljenih rezultatov.
5. Multiomika v raziskavah raka | Konstantin Okonečnikov, nemški center za raziskave raka
|
Razvoj eksperimentalnih tehnologij v molekularni biologiji je omogočil združevanje študija širokega spektra funkcionalnih procesov v celicah, organih ali celo celotnem organizmu. Za vzpostavitev povezav med komponentami bioloških procesov je potrebna uporaba multiomike, ki združuje množične eksperimentalne podatke iz genomike, transkriptomike, epigenomike in proteomike. Konstantin je podal jasne primere uporabe multiomike na področju raziskav raka s poudarkom na pediatrični onkologiji.
6. Vsestranskost in omejitve analize ene celice | Konstantin Okonečnikov
|
Podrobnejše predavanje o enocelični RNA-seq in metodah za analizo teh podatkov ter načinih za premagovanje očitnih in skritih težav pri njihovem preučevanju.
7. Analiza enoceličnih podatkov RNA-seq | Konstantin Zaitsev, Univerza Washington v St. Louisu
|
Uvodno predavanje o enoceličnem sekvenciranju. Konstantin obravnava metode sekvenciranja, težave pri laboratorijskem delu in bioinformatični analizi ter načine za njihovo premagovanje.
8. Diagnoza mišične distrofije z uporabo sekvenciranja nanopor | Pavel Avdeev, Univerza George Washington
|
Sekvenciranje s tehnologijo Oxford Nanopore ima prednosti, ki jih je mogoče uporabiti za identifikacijo genetskih vzrokov bolezni, kot je mišična distrofija. Pavel je v svojem predavanju spregovoril o razvoju cevovoda za diagnosticiranje te bolezni.
9*. Grafična predstavitev genoma | Ilya Minkin, Pennsylvania State University
|
Grafični modeli omogočajo kompaktno predstavitev velikega števila podobnih zaporedij in se pogosto uporabljajo v genomiki. Ilya je podrobno spregovoril o tem, kako se genomska zaporedja rekonstruirajo s pomočjo grafov, kako in zakaj se uporablja de Bruinov graf, koliko tak pristop »grafa« poveča natančnost iskanja mutacij in katere nerešene težave z uporabo grafov še ostajajo.
10*. Zabavna proteomika | Pavel Sinitsyn, Inštitut za biokemijo Maxa Plancka (2 dela)
, |,
Beljakovine so odgovorne za večino biokemičnih procesov v živem organizmu in zaenkrat je proteomika edina metoda za globalno analizo stanja na tisoče proteinov hkrati. Razpon rešenih problemov je impresiven - od identifikacije protiteles in antigenov do določanja lokalizacije več tisoč proteinov. Pavel je v svojih predavanjih spregovoril o teh in drugih aplikacijah proteomike, njenem trenutnem razvoju in pasteh pri analizi podatkov.
enajst*. Osnovni principi molekularnih simulacij | Pavel Yakovlev, BIOCAD
|
Uvodno teoretično predavanje o molekularni dinamiki: zakaj je potrebna, čemu služi in kako se uporablja pri razvoju zdravil. Pavel je posvečal pozornost metodam molekularne dinamike, razlagi molekularnih sil, opisu povezav, pojmoma »polje sil« in »integracija«, omejitvam pri modeliranju in še marsičemu.
12*. Molekularna biologija in genetika | Jurij Barbitov, Inštitut za bioinformatiko
, , |
Tridelni uvod v molekularno biologijo in genetiko za študente in diplomante inženirstva. Prvo predavanje obravnava koncepte sodobne biologije, vprašanja strukture genoma in pojav mutacij. Drugi podrobneje obravnava problematiko delovanja genov, procese transkripcije in translacije, tretji pokriva regulacijo izražanja genov in osnovne molekularno biološke metode.
13*. Načela analize podatkov NGS | Jurij Barbitov, Inštitut za bioinformatiko
|
Predavanje opisuje metode sekvenciranja druge generacije (NGS), njihove vrste in značilnosti. Predavatelj podrobno razloži, kako je strukturiran »izhod« podatkov iz sekvencerja, kako se pretvori za analizo in kakšni so načini dela z njim.
14*. Z uporabo ukazne vrstice vadite | Genadij Zakharov, EPAM
Praktični pregled uporabnih ukazov ukazne vrstice Linuxa, možnosti in osnov njihove uporabe. Primeri se osredotočajo na analizo sekvenciranih zaporedij DNK. Poleg standardnih operacij Linuxa (na primer cat, grep, sed, awk) so upoštevani pripomočki za delo s sekvencami (samtools, bedtools).
15*. Vizualizacija podatkov za najmlajše | Nikita Aleksejev, Univerza ITMO
|
Vsakdo je imel izkušnjo ilustriranja rezultatov lastnih znanstvenih projektov ali razumevanja diagramov, grafov in slik drugih ljudi. Nikita je povedal, kako pravilno razlagati grafe in diagrame, pri čemer je poudaril glavno stvar iz njih; kako risati jasne slike. Predavatelj je poudaril tudi, na kaj moramo biti pozorni, ko beremo članek ali gledamo reklamo.
16*. Kariere v bioinformatiki | Victoria Korzhova, Inštitut za biokemijo Maxa Plancka
Video: , |
Victoria je spregovorila o strukturi akademske znanosti v tujini in o tem, na kaj morate biti pozorni, če želite kot dodiplomski, podiplomski ali podiplomski študent zgraditi kariero v znanosti ali industriji.
17*. Kako napisati življenjepis za znanstvenika | Victoria Korzhova, Inštitut za biokemijo Maxa Plancka
Kaj pustiti v življenjepisu in kaj odstraniti? Katera dejstva bodo zanimala potencialnega vodjo laboratorija in katera je bolje ne omenjati? Kako naj uredite informacije, da bo vaš življenjepis izstopal? Predavanje bo dalo odgovore na ta in druga vprašanja.
18*. Kako deluje trg bioinformatike | Andrej Afanasjev, yRisk
|
Kako deluje trg in kje lahko deluje bioinformatik? Odgovor na to vprašanje je podrobno, s primeri in nasveti, predstavljen v Andrejevem predavanju.
End
Kot ste morda opazili, so predavanja na šoli vsebinsko precej široka – od molekularnega modeliranja in uporabe grafov za sestavljanje genoma, do analize posameznih celic in gradnje znanstvene kariere. Na Inštitutu za bioinformatiko se trudimo, da bi v šolski program vključili različne vsebine, da bi pokrili čim več bioinformatičnih disciplin in da bi se vsak udeleženec naučil nekaj novega in koristnega.
Naslednja šola bioinformatike bo potekala od 29. julija do 3. avgusta 2019 v bližini Moskve. . Letošnja tema bo bioinformatika v razvojni biologiji in raziskavah staranja.
Za tiste, ki želite poglobljeno študirati bioinformatiko, še vedno sprejemamo prijave na naš v Sankt Peterburgu. Ali pa spremljajte naše novice o odprtju programa v Moskvi to jesen.
Za tiste, ki niste v Sankt Peterburgu ali Moskvi, a resnično želite postati bioinformatik, smo pripravili v algoritmih, programiranju, genetiki in biologiji.
Imamo jih tudi na desetine , skozi katerega lahko začnete zdaj.
V letu 2018 je poletna šola bioinformatike potekala ob podpori naših stalnih partnerjev - podjetij JetBrains, BIOCAD in EPAM, za kar se jim najlepše zahvaljujemo.
Bioinformatika vsem!
PS Če se vam ni zdelo dovolj, и .
Vir: www.habr.com