في صيف عام 2018 ، عقدت مدرسة صيفية سنوية حول المعلوماتية الحيوية بالقرب من سان بطرسبرغ ، حضرها 100 طالب وطالبة دراسات عليا لدراسة المعلوماتية الحيوية والتعرف على استخدامها في مختلف مجالات البيولوجيا والطب.
كان التركيز الرئيسي لهذه المدرسة على أبحاث السرطان ، ولكن كانت هناك محاضرات في مجالات أخرى من المعلوماتية الحيوية ، تتراوح من تطور إلى تحليل بيانات تسلسل خلية واحدة. على مدار الأسبوع ، تعلم الرجال العمل مع بيانات التسلسل من الجيل التالي ، المبرمجة في Python و R ، واستخدموا أدوات وأطر عمل قياسية في مجال المعلوماتية الحيوية ، وتعرفوا على أساليب علم أحياء النظام ، وعلم الوراثة السكانية ، ونمذجة المخدرات في دراسة الأورام ، ودرسوا أشياء كثيرة أخرى.
ستجد أدناه فيديو يتضمن 18 محاضرة ألقيت في المدرسة ، مع وصف موجز وشرائح. مع علامة النجمة "*" - أساسية للغاية ، ويمكن مشاهدتها دون إعداد مسبق.
1 *. علم الأورام وعلم الأورام الشخصي | ميخائيل بياتنيتسكي ، معهد بحوث الكيمياء الطبية الحيويةفيديو |
الشرائحتحدث مايكل لفترة وجيزة عن جينات الأورام وكيف يمكن لفهم تطور الخلايا السرطانية أن يحل المشكلات العملية لعلم الأورام. أولي المحاضر اهتمامًا خاصًا لشرح الاختلافات بين الجينات المسرطنة ومضادات الأورام ، وطرق البحث عن "جينات السرطان" ، وعزل الأنواع الفرعية الجزيئية للأورام. في الختام ، اهتم مايكل بمستقبل علم الأورام الجيني والمشاكل التي قد تنشأ.
2 *. التشخيص الوراثي لمتلازمات الورم الوراثي | أندريه أفاناسييف ، يريسكفيديو |
الشرائحتحدث أندريه عن متلازمات الورم الوراثي وحلل بيولوجياتهم وعلم الأوبئة ومظاهرهم السريرية. يخصص جزء من المحاضرة لقضية الاختبار الجيني - من الذي يتعين اختباره ، وما الذي يتم القيام به لهذا الغرض ، وما الصعوبات التي تنشأ في معالجة البيانات وتفسير النتائج ، وأخيرا ، ما الفائدة التي يجلبها هذا للمرضى وأقاربهم.
3 *. أطلس عموم السرطان | الألمانية ديميدوف ، BIST / UPFفيديو |
الشرائحعلى الرغم من عقود من البحث في مجال الجينوم وعلم الوراثة السرطانية ، فإن الإجابة على السؤال "كيف وأين ولماذا تظهر متلازمات الورم" لم تكتمل بعد. أحد أسباب ذلك هو الحاجة إلى الحصول على كمية ضخمة من البيانات ومعالجتها بشكل موحد من أجل اكتشاف التأثيرات الصغيرة التي يصعب اكتشافها في مجموعة بيانات محدودة (أي أن هذا الحجم نموذجي للبحث في مختبر واحد أو أكثر) ، ولكن هذا يلعب معًا دور كبير في مرض معقد ومتعدد العوامل مثل السرطان.
في السنوات القليلة الماضية ، بدأ العديد من أقوى مجموعات البحث في العالم ، التي تدرك هذه المشكلة ، في توحيد الجهود في محاولات لاكتشاف كل هذه الآثار ووصفها. تحدث هيرمان عن إحدى هذه المبادرات (أطلس PanCancer) والنتائج التي تم الحصول عليها كجزء من عمل هذا الاتحاد من المختبرات ونشرت في عدد خاص من الخلية في هذه المحاضرة.
4. رقاقة-ساق في دراسة الآليات اللاجينية | أوليغ Shpinov ، JetBrains البحوثفيديو |
الشرائحيتم تنظيم التعبير الجيني بطرق مختلفة. في محاضرته ، تحدث أوليغ عن التنظيم اللاجيني عن طريق تعديل الهستونات ، ودراسة هذه العمليات باستخدام طريقة ChIP-seq ، وطرق تحليل النتائج.
5. متعدد العوامل في أبحاث السرطان | قسطنطين أوكونتشنيكوف ، مركز أبحاث السرطان الألمانيفيديو |
الشرائحمكّن تطور التقنيات التجريبية في البيولوجيا الجزيئية من الجمع بين دراسة مجموعة واسعة من العمليات الوظيفية في الخلايا أو الأعضاء أو حتى الكائن الحي بأكمله. لإقامة علاقات بين مكونات العمليات البيولوجية ، من الضروري استخدام متعدد المنطق ، والذي يجمع بين البيانات التجريبية الضخمة من الجينوميات ، ونسخة النص ، وعلم التخلق ، والبروتينات. أعطى كونستانتين أمثلة توضيحية لاستخدام متعدد الأساليب في مجال أبحاث السرطان مع التركيز على علاج الأورام عند الأطفال.
6. براعة وقيود تحليل خلية واحدة | كونستانتين أوكونتشنيكوففيديو |
الشرائحمحاضرة أكثر تفصيلاً حول تسلسل الحمض النووي الريبي للخلايا المفردة وطرق تحليل هذه البيانات ، فضلاً عن طرق للتغلب على المشكلات الواضحة والمخفية في دراستهم.
7. تحليل البيانات أحادية الخلية RNA-seq | قسطنطين زايتسيف ، جامعة واشنطن في سانت لويسفيديو |
الشرائحمحاضرة تعريفية حول تسلسل الخلايا المفردة. يناقش كونستانتين طرق التسلسل ، والصعوبات في مراحل العمل المختبري وتحليل المعلوماتية الحيوية ، وطرق التغلب عليها.
8. تشخيص ضمور العضلات باستخدام تسلسل nanopore | بافيل أفدييف ، جامعة جورج واشنطنفيديو |
الشرائحالتسلسل باستخدام تقنية Oxford Nanopore له مميزات يمكن استخدامها لتحديد الأسباب الوراثية للأمراض ، مثل الحثل العضلي. في محاضرته ، تحدث بافل عن تطوير خط أنابيب لتشخيص هذا المرض.
9 *. الرسم البياني تمثيل الجينوم | ايليا مينكين ، جامعة ولاية بنسلفانيافيديو |
الشرائحتسمح نماذج الرسوم البيانية بتمثيل مضغوط لعدد كبير من التتابعات المتشابهة وغالبًا ما تستخدم في الجينوميات. تم وصف Ilya بالتفصيل كيف تسترجع الرسوم البيانية التسلسلات الجينومية ، وكيف ولماذا يتم استخدام الرسم البياني de Bruin ، ومقدار طريقة "الرسم البياني" هذه تزيد من دقة البحث عن الطفرة ، وما زالت المشاكل التي لم يتم حلها باستخدام الرسوم البيانية.
10 *. البروتينات الترفيهية | بافل سينتسين ، معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية (جزءان)فيديو 1 ،
فيديو 2 |
الشرائح 1 ،
الشرائح 2البروتينات مسؤولة عن معظم العمليات الكيميائية الحيوية في الكائن الحي ، وحتى الآن تعتبر البروتينات الطريقة الوحيدة للتحليل العالمي لحالة الآلاف من البروتينات في وقت واحد. مجموعة المهام التي يتعين حلها مثيرة للإعجاب - من تحديد الأجسام المضادة والمستضدات إلى تحديد توطين عدة آلاف من البروتينات. في محاضراته ، تحدث بافل عن هذه التطبيقات وغيرها من البروتينات ، وتطورها الحالي ومآزقها في تحليل البيانات.
11 *. المبادئ الأساسية للمحاكاة الجزيئية | بافيل ياكوفليف ، بيوكادفيديو |
الشرائحمحاضرة نظرية تمهيدية عن الديناميات الجزيئية: لماذا هناك حاجة إليها وماذا تفعل وكيف يتم استخدامها فيما يتعلق بتطوير الدواء. اهتم بافيل بأساليب الديناميات الجزيئية ، وشرح القوى الجزيئية ، ووصف الروابط ، ومفاهيم "مجال القوة" و "التكامل" ، والقيود في النمذجة ، وأكثر من ذلك بكثير.
12 *. البيولوجيا الجزيئية والوراثة | يوري باربيتوف ، معهد المعلوماتية الحيويةفيديو 1 ،
فيديو 2 ،
فيديو 3 |
الشرائحمقدمة من ثلاثة أجزاء في البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة للطلاب وخريجي التخصصات الفنية. تناقش المحاضرة الأولى مفاهيم البيولوجيا الحديثة ، ومسائل بنية الجينوم وحدوث الطفرات. يغطي الثاني بالتفصيل عمل الجينات ، وعمليات النسخ والترجمة ، والثالث - تنظيم التعبير الجيني والأساليب البيولوجية الجزيئية الأساسية.
13 *. مبادئ تحليل بيانات NGS | يوري باربيتوف ، معهد المعلوماتية الحيويةفيديو |
الشرائحتتحدث المحاضرة عن أساليب تسلسل الجيل الثاني (NGS) وأنواعها وخصائصها. يشرح المحاضر بالتفصيل كيف يتم ترتيب البيانات "عند إخراج" جهاز التسلسل ، وكيف يتم تحويلها للتحليل ، وما هي طرق التعامل معها.
14 *. باستخدام سطر الأوامر ، الممارسة | جينادي زاخاروف ، EPAMفيديونظرة عامة على أوامر سطر أوامر Linux المفيدة والخيارات وأساسيات استخدامها. يتم توجيه الأمثلة إلى تحليل تسلسل الحمض النووي المتسلسل. بالإضافة إلى عمليات Linux القياسية (على سبيل المثال ، cat ، grep ، sed ، awk) ، يتم اعتبار الأداة المساعدة للعمل مع التتابعات (samtools ، bedtools).
15 *. التصور البيانات لأصغر | نيكيتا الكسيف ، جامعة ITMOفيديو |
الشرائححدث الجميع لتوضيح نتائج مشاريعهم البحثية أو لفهم المخططات والرسوم والصور الخاصة بالآخرين. أخبر نيكيتا كيفية تفسير الرسوم البيانية والرسوم البيانية بشكل صحيح ، مع تسليط الضوء على الشيء الرئيسي منها ؛ كيفية رسم صور مفهومة. أكد المحاضر أيضًا على ما يجب البحث عنه عند قراءة مقال أو مشاهدة إعلان.
16 *. مهنة في المعلوماتية الحيوية | فيكتوريا كورزوفا ، معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيويةفيديو:
1 ،
2 |
الشرائحتحدثت فيكتوريا عن هيكل العلوم الأكاديمية في الخارج وما الذي يجب الانتباه إليه ، كطالب في الدراسات الجامعية أو الدراسات العليا أو الدراسات العليا ، لبناء مستقبل مهني في العلوم أو الصناعة.
17 *. كيف تصنع السيرة الذاتية | فيكتوريا كورزوفا ، معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيويةفيديوما لترك في السيرة الذاتية ، وماذا تريد إزالته؟ ما هي الحقائق التي ستكون ذات أهمية للضعيف المحتمل ، وأي الحقائق من الأفضل أن نذكرها؟ كيفية ترتيب المعلومات بحيث تجذب سيرتك الذاتية الانتباه؟ ستقدم المحاضرة إجابات على هذه الأسئلة وغيرها.
18 *. كيف يعمل سوق المعلوماتية الحيوية | أندريه أفاناسييف ، يريسكفيديو |
الشرائحكيف يتم ترتيب السوق وأين تعمل المعلوماتية الحيوية؟ يرد الجواب على هذا السؤال بالتفصيل ، مع أمثلة ونصائح ، في محاضرة لـ Andrey.
النهاية
كما ترون ، فإن المحاضرات في المدرسة واسعة للغاية في المواضيع - من النمذجة الجزيئية واستخدام الرسوم البيانية لتجميع الجينوم ، وتحليل الخلايا الفردية وبناء مهنة علمية. نحن في معهد المعلوماتية الحيوية نحاول تضمين مجموعة متنوعة من الموضوعات في المناهج الدراسية لتغطية أكبر قدر ممكن من التخصصات المعلوماتية الحيوية ، بحيث يتعلم كل مشارك شيئا جديدا ومفيدا لنفسه.
ستعقد مدرسة المعلوماتية الحيوية التالية في الفترة من 29 يوليو إلى 3 أغسطس 2019 بالقرب من موسكو.
الالتحاق بالمدرسة 2019 مفتوح بالفعل ، حتى 1 مايو . سيكون موضوع هذا العام هو المعلوماتية الحيوية في البحوث حول التنمية (البيولوجيا التطورية) والشيخوخة.
بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في دراسة المعلوماتية الحيوية بعمق ، يستمر قبول الطلبات لبرنامجنا
السنوي المتفرغ في سانت بطرسبرغ. أو تابع أخبارنا عن افتتاح البرنامج في موسكو هذا الخريف.
بالنسبة لأولئك الذين ليسوا في سان بطرسبرج أو موسكو ، ولكنهم يريدون حقًا أن يصبحوا معلوماتية حيوية ، فقد أعددنا
قائمة بالكتب والكتب المدرسية حول الخوارزميات والبرمجة وعلم الوراثة وعلم الأحياء.
لدينا أيضًا العشرات من
الدورات التدريبية المفتوحة والمجانية عبر الإنترنت على Stepik ، والتي يمكنك البدء في أخذها الآن.
في عام 2018 ، أقيمت المدرسة الصيفية للمعلوماتية الحيوية بدعم من شركائنا الدائمين - JetBrains ، و BIOCAD و EPAM ، وذلك بفضل جزيل الشكر لهم.
جميع المعلومات الحيوية!ملحوظة: إذا بدا لك قليلاً ،
فهناك منشور يحتوي على محاضرات من السنة السابقة للمدرسة السابقة وعدد
قليل من المدارس من العام السابق .
