Noong tag-araw ng 2018, isang taunang summer school sa bioinformatics ang ginanap malapit sa St. Petersburg, kung saan 100 undergraduate at graduate na mga mag-aaral ang dumating upang pag-aralan ang bioinformatics at alamin ang tungkol sa paggamit nito sa iba't ibang larangan ng biology at medisina.
Ang pangunahing pokus ng paaralan ay sa pananaliksik sa kanser, ngunit mayroong mga lektura sa iba pang mga lugar ng bioinformatics, mula sa ebolusyon hanggang sa pagsusuri ng data ng single-cell sequencing. Sa paglipas ng linggo, natutunan ng mga lalaki na magtrabaho kasama ang susunod na henerasyon na data ng pagkakasunud-sunod, na na-program sa Python at R, gumamit ng mga karaniwang tool at framework ng bioinformatics, naging pamilyar sa mga pamamaraan ng biology ng system, genetics ng populasyon at pagmomodelo ng droga kapag nag-aaral ng mga tumor, at marami pang iba.
Sa ibaba ay makikita mo ang isang video ng 18 mga lektura na ibinigay sa paaralan, na may maikling paglalarawan at mga slide. Ang mga minarkahan ng asterisk na "*" ay medyo basic at maaring panoorin nang walang paunang paghahanda.
1*. Oncogenomics at personalized na oncology | Mikhail Pyatnitsky, Research Institute of Biomedical Chemistry
|
Nagsalita si Mikhail nang maikli tungkol sa tumor genomics at kung paano ang pag-unawa sa ebolusyon ng mga selula ng kanser ay nagbibigay-daan sa amin upang malutas ang mga praktikal na problema sa oncology. Ang lecturer ay nagbigay ng espesyal na atensyon sa pagpapaliwanag ng pagkakaiba sa pagitan ng mga oncogenes at tumor suppressors, mga pamamaraan para sa paghahanap ng "cancer genes" at pagtukoy ng mga molekular na subtype ng mga tumor. Sa konklusyon, binigyang-pansin ni Mikhail ang hinaharap ng oncogenomics at ang mga problema na maaaring lumitaw.
2*. Ang genetic diagnosis ng namamana na tumor syndromes | Andrey Afanasyev, yRisk
|
Nagsalita si Andrey tungkol sa hereditary tumor syndromes at tinalakay ang kanilang biology, epidemiology at clinical manifestations. Ang bahagi ng lektura ay nakatuon sa isyu ng genetic testing - sino ang kailangang sumailalim dito, kung ano ang ginagawa para dito, kung anong mga paghihirap ang lumitaw sa pagproseso ng data at pagbibigay-kahulugan sa mga resulta, at, sa wakas, kung ano ang mga benepisyo na naidudulot nito sa mga pasyente at kanilang mga kamag-anak .
3*. Ang Pan-Cancer Atlas | German Demidov, BIST/UPF
|
Sa kabila ng mga dekada ng pananaliksik sa larangan ng cancer genomics at epigenomics, ang sagot sa tanong na "paano, saan at bakit lumitaw ang mga tumor syndromes" ay hindi pa rin kumpleto. Ang isang dahilan para dito ay ang pangangailangan para sa standardized na pagkuha at pagproseso ng malaking halaga ng data upang makita ang mga epekto ng maliit na magnitude na mahirap makita sa isang limitadong set ng data (ang laki na tipikal para sa isang pag-aaral sa loob ng isa o ilang mga laboratoryo) , ngunit kung saan sa kabuuan ay may malaking papel na ginagampanan sa isang kumplikado at multifactorial na sakit gaya ng cancer.
Sa nakalipas na ilang taon, marami sa pinakamakapangyarihang pangkat ng pananaliksik sa mundo, na may kamalayan sa problemang ito, ay nagsimulang magsanib-puwersa sa mga pagtatangkang tuklasin at ilarawan ang lahat ng mga epektong ito. Nagsalita si Herman tungkol sa isa sa mga inisyatiba na ito (Ang PanCancer Atlas) at ang mga resulta na nakuha bilang bahagi ng gawain ng consortium na ito ng mga laboratoryo at inilathala sa isang espesyal na isyu ng Cell sa panayam na ito.
4. ChIP-Seq sa pag-aaral ng epigenetic mechanisms | Oleg Shpynov, Pananaliksik sa JetBrains
|
Ang regulasyon ng pagpapahayag ng gene ay isinasagawa sa iba't ibang paraan. Sa kanyang panayam, nagsalita si Oleg tungkol sa epigenetic regulation sa pamamagitan ng histone modification, ang pag-aaral ng mga prosesong ito gamit ang ChIP-seq method at mga pamamaraan para sa pagsusuri ng mga resultang nakuha.
5. Multiomics sa Cancer Research | Konstantin Okonechnikov, German Cancer Research Center
|
Ang pag-unlad ng mga eksperimentong teknolohiya sa molecular biology ay naging posible upang pagsamahin ang pag-aaral ng isang malawak na hanay ng mga functional na proseso sa mga cell, organo o maging sa buong organismo. Upang magtatag ng mga koneksyon sa pagitan ng mga bahagi ng biological na proseso, kinakailangan na gumamit ng multiomics, na pinagsasama ang napakalaking data ng eksperimentong mula sa genomics, transcriptomics, epigenomics at proteomics. Nagbigay si Konstantin ng malinaw na mga halimbawa ng paggamit ng multi-omics sa larangan ng pananaliksik sa kanser na may pagtuon sa pediatric oncology.
6. Versatility at Limitasyon ng Single Cell Analysis | Konstantin Okonechnikov
|
Isang mas detalyadong lecture sa single-cell RNA-seq at mga pamamaraan para sa pagsusuri ng data na ito, pati na rin ang mga paraan upang malampasan ang mga halata at nakatagong mga problema kapag pinag-aaralan ang mga ito.
7. Pagsusuri ng single-cell RNA-seq data | Konstantin Zaitsev, Washington University sa St. Louis
|
Panimulang panayam sa solong cell sequencing. Tinatalakay ni Konstantin ang mga pamamaraan ng pagkakasunud-sunod, mga kahirapan sa gawaing laboratoryo at pagsusuri ng bioinformatics, at mga paraan upang malampasan ang mga ito.
8. Diagnosis ng muscular dystrophy gamit ang nanopore sequencing | Pavel Avdeev, George Washington University
|
Ang pagkakasunud-sunod gamit ang teknolohiyang Oxford Nanopore ay may mga pakinabang na maaaring magamit upang matukoy ang mga genetic na sanhi ng mga sakit tulad ng muscular dystrophy. Sa kanyang panayam, nagsalita si Pavel tungkol sa pagbuo ng isang pipeline para sa pag-diagnose ng sakit na ito.
9*. Ang representasyon ng graph ng genome | Ilya Minkin, Pennsylvania State University
|
Ang mga modelo ng graph ay nagbibigay-daan sa compact na representasyon ng isang malaking bilang ng mga katulad na pagkakasunud-sunod at kadalasang ginagamit sa genomics. Nagsalita si Ilya nang detalyado tungkol sa kung paano muling itinayo ang mga pagkakasunud-sunod ng genomic gamit ang mga graph, kung paano at bakit ginagamit ang de Bruin graph, kung gaano ang gayong "graph" na diskarte ay nagpapataas ng katumpakan ng mga paghahanap sa mutation, at kung anong mga hindi nalutas na problema sa paggamit ng mga graph ang nananatili pa rin.
10*. Nakaaaliw na proteomics | Pavel Sinitsyn, Max Planck Institute of Biochemistry (2 bahagi)
, |,
Ang mga protina ay responsable para sa karamihan ng mga biochemical na proseso sa isang buhay na organismo, at sa ngayon ang proteomics ay ang tanging paraan para sa pandaigdigang pagsusuri ng estado ng libu-libong mga protina nang sabay-sabay. Ang hanay ng mga problemang nalutas ay kahanga-hanga - mula sa pagtukoy ng mga antibodies at antigens hanggang sa pagtukoy sa lokalisasyon ng ilang libong protina. Sa kanyang mga lektura, nagsalita si Pavel tungkol sa mga ito at iba pang mga aplikasyon ng proteomics, ang kasalukuyang pag-unlad nito at mga pitfalls sa pagsusuri ng data.
labing-isa*. Mga pangunahing prinsipyo ng molecular simulation | Pavel Yakovlev, BIOCAD
|
Panimulang teoretikal na panayam sa molecular dynamics: bakit ito kinakailangan, kung ano ang ginagawa nito at kung paano ito ginagamit kaugnay sa pag-unlad ng droga. Binigyang-pansin ni Pavel ang mga pamamaraan ng molecular dynamics, ang paliwanag ng mga molekular na pwersa, ang paglalarawan ng mga koneksyon, ang mga konsepto ng "force field" at "integration", mga limitasyon sa pagmomodelo, at marami pang iba.
12*. Molecular Biology at Genetics | Yuri Barbitov, Institute of Bioinformatics
, , |
Isang tatlong bahagi na panimula sa molecular biology at genetics para sa mga mag-aaral at nagtapos sa engineering. Tinatalakay ng unang panayam ang mga konsepto ng modernong biology, mga isyu ng istruktura ng genome at ang paglitaw ng mga mutasyon. Ang pangalawa ay sumasaklaw nang detalyado sa mga isyu ng paggana ng gene, ang mga proseso ng transkripsyon at pagsasalin, ang pangatlo ay sumasaklaw sa regulasyon ng pagpapahayag ng gene at mga pangunahing molecular biological na pamamaraan.
13*. Mga Prinsipyo ng NGS Data Analysis | Yuri Barbitov, Institute of Bioinformatics
|
Inilalarawan ng lecture ang mga pamamaraan ng second generation sequencing (NGS), ang kanilang mga uri at katangian. Ipinapaliwanag ng lecturer nang detalyado kung paano nakabalangkas ang "output" ng data mula sa sequencer, kung paano ito kino-convert para sa pagsusuri, at kung ano ang mga paraan upang magamit ito.
14*. Gamit ang command line, magsanay | Gennady Zakharov, EPAM
Isang praktikal na pangkalahatang-ideya ng mga kapaki-pakinabang na command line ng Linux command, mga opsyon at ang mga pangunahing kaalaman sa paggamit ng mga ito. Nakatuon ang mga halimbawa sa pagsusuri ng mga sequenced sequence ng DNA. Bilang karagdagan sa mga karaniwang pagpapatakbo ng Linux (halimbawa, cat, grep, sed, awk), ang mga utility para sa pagtatrabaho sa mga sequence (samtools, bedtools) ay isinasaalang-alang.
15*. Visualization ng data para sa maliliit na bata | Nikita Alekseev, Unibersidad ng ITMO
|
Ang bawat isa ay nagkaroon ng karanasan sa paglalarawan ng mga resulta ng kanilang sariling mga proyektong pang-agham o pag-unawa sa mga diagram, mga graph at mga larawan ng ibang tao. Sinabi ni Nikita kung paano wastong bigyang-kahulugan ang mga graph at diagram, na itinatampok ang pangunahing bagay mula sa kanila; paano gumuhit ng malinaw na larawan. Binigyang-diin din ng lecturer kung ano ang hahanapin kapag nagbabasa ng artikulo o nanonood ng commercial.
16*. Mga Karera sa Bioinformatics | Victoria Korzhova, Max Planck Institute of Biochemistry
Video: , |
Nagsalita si Victoria tungkol sa istruktura ng akademikong agham sa ibang bansa at kung ano ang kailangan mong bigyang pansin upang makabuo ng karera sa agham o industriya bilang isang undergraduate, graduate o graduate na estudyante.
17*. Paano magsulat ng isang CV para sa isang siyentipiko | Victoria Korzhova, Max Planck Institute of Biochemistry
Ano ang iiwan sa CV at ano ang aalisin? Anong mga katotohanan ang magiging interesante sa isang potensyal na tagapamahala ng lab, at alin ang mas mahusay na huwag banggitin? Paano mo dapat ayusin ang impormasyon upang maging kakaiba ang iyong resume? Ang panayam ay magbibigay ng mga sagot sa mga ito at sa iba pang mga katanungan.
18*. Paano gumagana ang bioinformatics market | Andrey Afanasyev, yRisk
|
Paano gumagana ang merkado at saan maaaring gumana ang isang bioinformatician? Ang sagot sa tanong na ito ay ipinakita nang detalyado, na may mga halimbawa at payo, sa panayam ni Andrey.
Pagtatapos
Tulad ng maaaring napansin mo, ang mga lektura sa paaralan ay medyo malawak sa mga paksa - mula sa molecular modeling at ang paggamit ng mga graph para sa genome assembly, hanggang sa pagsusuri ng mga solong cell at pagbuo ng isang siyentipikong karera. Kami sa Institute of Bioinformatics ay nagsisikap na magsama ng iba't ibang paksa sa programa ng paaralan upang masakop ang pinakamaraming bioinformatics na disciplines hangga't maaari, at upang ang bawat kalahok ay matuto ng bago at kapaki-pakinabang.
Ang susunod na paaralan sa bioinformatics ay gaganapin mula Hulyo 29 hanggang Agosto 3, 2019 malapit sa Moscow. . Ang paksa sa taong ito ay bioinformatics sa developmental biology at aging research.
Para sa mga gustong mag-aral ng bioinformatics ng malalim, tumatanggap pa rin kami ng mga aplikasyon para sa aming sa St. Petersburg. O sundan ang aming balita tungkol sa pagbubukas ng programa sa Moscow ngayong taglagas.
Para sa mga wala sa St. Petersburg o Moscow, ngunit talagang gustong maging isang bioinformatician, naghanda kami sa algorithm, programming, genetics at biology.
Mayroon din kaming dose-dosenang , na maaari mong simulan ngayon.
Noong 2018, ginanap ang summer school sa bioinformatics sa suporta ng aming mga regular na kasosyo - ang mga kumpanyang JetBrains, BIOCAD at EPAM, kung saan kami ay lubos na nagpapasalamat sa kanila.
Bioinformatics sa lahat!
PS Kung sa tingin mo ay hindi sapat, ΠΈ .
Pinagmulan: www.habr.com