Para sumergirse en un campo científico relativamente nuevo, hay una gran cantidad de eventos y proyectos diferentes. En los últimos años, su número y formatos se han expandido significativamente: conferencias abiertas y festivales científicos completos, cursos en línea y programas en línea, pasantías y escuelas de verano, conferencias informales en bares, proyectos de código abierto, etc.
Durante cinco años, el
Instituto de Bioinformática ha estado reuniendo a científicos y estudiantes de
bioinformática de todo el país y ha enviado biólogos, médicos, informáticos y matemáticos a la bioinformática, que sigue siendo un campo muy dinámico, durante un estudio intensivo de una semana fuera de la ciudad en una escuela de verano. Desde 2013, hemos estado grabando video conferencias y recolectando una selección de materiales útiles para aquellos que no están involucrados en eventos, pero que desean desarrollar en esta área.
El plan de estudios de la escuela está diseñado para unir el mundo de la biología y la programación y estimular no solo el desarrollo profesional, sino también la comunicación interdisciplinaria.
Continuamos compartiendo el archivo de videos de las conferencias de la escuela de verano. Las conferencias que se pueden ver sin preparación adicional están marcadas con "*". Ver el resto de las conferencias requiere conocimiento en el campo de la biología y la programación. Debajo del gato hay una descripción del contenido de las conferencias, enlaces a diapositivas y videos.
Estadística en bioinformática
Análisis estadístico de datos biomédicos (Mikhail Pyatnitsky, Instituto de Investigación de Química Biomédica de Orekhovich)Video |
DiapositivasLa conferencia se centra en los aspectos prácticos del análisis estadístico de los datos '-mezcla'. En particular, se describen los métodos de análisis exploratorio, reconocimiento de patrones, análisis de conglomerados.
¿Cómo trabajar con datos y no sentirse indefenso? (Nikita Alekseev, Universidad George Washington)Video |
DiapositivasPor un lado, las ciencias naturales proporcionan grandes cantidades de datos y hacen una variedad de preguntas con respecto a estos datos. Por otro lado, las estadísticas tienen muchos métodos para resolver tales problemas. Tal abundancia, por supuesto, trae consigo dificultades: cómo elegir un método que sea adecuado para resolver su problema particular, cómo tener en cuenta todos los matices y no confundirse en todo esto. No hay una receta universal. La conferencia discute varios enfoques para este problema.
Cómo hacer una pregunta a un estadístico familiar (Nikita Alekseev, postdoc, Universidad George Washington)Video |
DiapositivasLa conferencia será útil para todos los que se enfrentan a problemas de procesamiento de datos estadísticos. Qué soluciones son posibles para ellos, qué dificultades surgen y qué preguntar a las estadísticas con las que lograron comenzar a cooperar para obtener el máximo beneficio para su proyecto.
Inmunoinformática
Análisis de los repertorios de receptores inmunes (Vadim Nazarov, Escuela Superior de Economía, Instituto de Química Bioorgánica RAS)Video |
DiapositivasEl uso de tecnologías NGS en inmunología ha permitido una secuenciación muy profunda de los repertorios de receptores celulares. Pero, desafortunadamente, uno no puede simplemente mirar y recibir información sobre los datos obtenidos, es necesario desarrollar varios métodos para analizar los repertorios. Acerca de qué métodos se desarrollaron, qué tan adecuados son, dónde se mueve este mundo y dónde puede aplicarlo.
Inmunoinformática: un enfoque algorítmico para resolver problemas de inmunología aplicada (Yana Safonova, Centro de Biotecnología Algorítmica, Universidad Estatal de San Petersburgo)Video |
DiapositivasEl análisis del sistema inmune adaptativo es un paso esencial en el desarrollo de medicamentos, la evaluación de la efectividad del tratamiento y el estudio de diversas enfermedades. Las modernas tecnologías NGS han permitido hacer un escaneo profundo del repertorio de anticuerpos y receptores de células T, lo que contribuyó al desarrollo de un nuevo campo de bioinformática: la inmunoinformática.
La inmunoinformática resuelve problemas que se utilizan en diversas áreas inmunológicas: monitorear el desarrollo de la respuesta inmune, analizar el desarrollo evolutivo de los repertorios, comprender la diversidad de los sistemas inmunes adaptativos. En el marco de la conferencia, se consideran las tareas de la inmunoinformática moderna y se discuten las perspectivas para su desarrollo.
Código de barras molecular, análisis de repertorios de receptores y anticuerpos de células T (Dmitry Chudakov, Jefe del Laboratorio de Genómica de Inmunidad Adaptativa en el Instituto de Química Bioorgánica de la Academia de Ciencias de Rusia, Jefe del Grupo de Inmunidad Adaptativa en CEITEC MU, Universidad de Masaryk)Video |
DiapositivasLa secuenciación de alto rendimiento de los fragmentos de interés del genoma (resecuenciación dirigida) potencialmente permite un análisis en profundidad para identificar la presencia de subvariantes de secuencia raras en la muestra, así como también proporciona una imagen completa de la estructura de la diversidad de secuencias en la muestra.
Sin embargo, los "cuellos de botella" en las etapas de preparación y preparación de muestras para secuenciación masiva, distorsiones cuantitativas asociadas con la naturaleza estocástica de PCR, amplificación desigual y secuenciación de diferentes secuencias, así como la acumulación de errores de PCR y secuenciación adecuada, limitan significativamente las posibilidades de dicho análisis.
El código de barras molecular único (bacrodes moleculares únicos, identificadores moleculares únicos, UMI) le permite mejorar radicalmente la calidad de la secuenciación, incluida la secuenciación extendida, corregir eficazmente los errores acumulados sin perder una variedad real de opciones, eliminar las distorsiones cuantitativas y también prácticamente normalizar las muestras para el análisis comparativo.
La conferencia describe cómo los enfoques de códigos de barras moleculares funcionan con ejemplos de experiencia personal que trabajan con los repertorios de receptores de células inmunes: receptores de células T y anticuerpos.
Biología de sistemas
Introducción a la biología de sistemas (Ilya Serebriisky, Fox Chase Cancer Center, EE. UU.)Video |
DiapositivasLa conferencia da una idea general de las propiedades del sistema de los objetos biológicos. Una breve descripción de los componentes principales de la biología de sistemas. Interactomics, construcción de modelos. Algunos avances en biología de sistemas (selectivamente, principalmente en el campo de la oncología) y recursos públicos relacionados (TCGA / cBioPortal, CCLE)
Biología de sistemas computacionales para el estudio y tratamiento del cáncer (Andrey Zinoviev, Institut Curie)Video |
DiapositivasLa biología sistémica computacional del cáncer es la aplicación de enfoques generales de biología de sistemas relacionados con la recopilación sistemática de datos de todo el genoma y su modelación matemática para el estudio de la carcinogénesis, la predicción y el desarrollo de nuevos métodos de tratamiento del cáncer. El enfoque de datos se asocia con una serie de características, como tener en cuenta la rápida evolución del sistema biológico en condiciones de inestabilidad genómica y epigenómica, interacción con células de estroma normales y exposición a diversos factores del entorno intercelular, diversidad y calidad del material clínico. La conferencia describe brevemente varios enfoques característicos para el análisis y modelado de datos en biología del cáncer. En particular, los principios de formalización y uso en el modelado del conocimiento de la bioquímica del cáncer (
Atlas of Signal Networks in Cancer ), enfoques para la desconvolución de los perfiles moleculares del genoma en el cáncer, la construcción de modelos matemáticos discretos para predecir la evolución de un tumor canceroso.
El problema de la reproducibilidad de los resultados en biología sistémica y no solo biológica (Ilya Serebriisky, Fox Chase Cancer Center, EE. UU.)Video |
DiapositivasEl problema de la reproducibilidad de los resultados es clave para la biología moderna, especialmente para la biología de sistemas. La conferencia está dedicada a una revisión del estado actual de las cosas, los principales problemas de reproducibilidad, sus causas. Responsabilidad de organizaciones, revistas científicas, investigadores. Características del problema en biología de sistemas. Las principales direcciones para resolver el problema de reproducibilidad.
Misceláneo
"Motivos" - patrones en secuencias genómicas (Ivan Kulakovsky, IMB RAS; IOGEN RAS)Video |
DiapositivasDesde el punto de vista de la biología molecular, la conferencia discute la regulación de la actividad de transcripción génica en eucariotas superiores y el papel de los factores reguladores de la transcripción de proteínas. Desde el punto de vista de la bioinformática, el profesor explica cómo la representación computarizada de motivos (patrones característicos en textos genómicos) ayuda a reconocer las señales reguladoras reconocidas por los factores de transcripción en el ADN. Desde el punto de vista de la informática, considera que el problema de construir un modelo 'motivador' es una tarea de búsqueda de similitudes locales de muchas secuencias.
Resumen de secuencias promotoras (Tatyana Tatarinova, Universidad del Sur de California)Video |
DiapositivasLa conferencia aborda los patrones y propiedades de las secuencias promotoras. Motivos y metilación de promotores. Algoritmos para predecir y analizar secuencias promotoras. Aplicación en biotecnología.
Predicción de origen basada en algoritmos Admxture GPS y Readmix (Tatyana Tatarinova, Universidad del Sur de California)Video |
DiapositivasLa conferencia está dedicada al genotipado y la selección de posiciones informativas sobre el genoma, una revisión de las tecnologías modernas, la predicción del origen biogeográfico de los humanos y otros organismos de acuerdo con el análisis del genoma. Así como el análisis y comparación de algoritmos existentes para biogeografía.
Algoritmos en bioinformática (Anton Bankevich, Centro de Biotecnología Algorítmica, Universidad Estatal de San Petersburgo)Video |
DiapositivasConferencia introductoria sobre algoritmos en bioinformática, que analiza los principales enfoques y ejemplos de su uso.
La relación entre el cerebro y el aprendizaje profundo (Dmitry Fishman, Quretec, Universidad de Tartu, Estonia)Video |
DiapositivasLa conferencia consta de cuatro partes: la primera trata con el cerebro que procesa las diversas señales del mundo exterior, y la formación de la toma de decisiones basada en las señales recibidas. El segundo es la evolución de los métodos de aprendizaje automático, que condujo al surgimiento de la tecnología de aprendizaje profundo, que revolucionó muchas áreas de la ciencia. La tercera parte discutirá las similitudes y diferencias entre los principios básicos del aprendizaje profundo. En conclusión, el profesor da varios ejemplos de la aplicación exitosa de Deep Learning en bioinformática, y lo que se puede lograr en el campo de la imagen médica utilizando Deep Neural Networks.
Esta conferencia fue creada por representantes del
Grupo de Investigación en Neurociencia Informática de la
Universidad de Tartu . En particular, la idea y las diapositivas pertenecen a Raúl Vincente e Ilya Kuzovkin.
Presentación original en inglés .
Perspectivas para la modificación artificial de genotipos humanos (Alexey Kondrashov, Universidad Estatal de Moscú, MSU)VideoNinguna ley de la naturaleza prohíbe la síntesis de moléculas largas de ADN con una secuencia dada. ¿Cuál será el fenotipo de una persona cuyo genotipo no porta alelos derivados de jóvenes? Depende de cuán común sea el signo y el estrechamiento de la epistasis. La conferencia discute enfoques para el estudio de este tema.
Bioinformática en la síntesis de construcciones genéticas (Pavel Yakovlev, BIOCAD)Video |
DiapositivasEl desarrollo de métodos de diseño molecular in silico le permite construir construcciones de proteínas con las propiedades deseadas. Las secuencias de aminoácidos obtenidas tienen más probabilidades de formar proteínas con la funcionalidad deseada. Pero surge un nuevo desafío: construir una línea celular que sintetice tales proteínas. La conferencia aborda los problemas que surgen al resolver este problema: ¿por qué no puede tomar una transcripción inversa, cómo ensamblar el gen requerido, cómo insertarlo en un vector y, por supuesto, de dónde proviene la bioinformática?
Descripción general de las mediciones genómicas modernas de células individuales (Petr Harchenko, Universidad de Harvard)Video |
DiapositivasEl estudio de tejidos complejos y la clasificación de los tipos de células se ha basado tradicionalmente en propiedades morfológicas y citológicas. Varios tipos de nuevas tecnologías experimentales ahora nos permiten estudiar las características genómicas de células individuales y medir simultáneamente cientos o miles de células individuales. La conferencia ofrece una visión general de dichas tecnologías y métodos bioinformáticos que se utilizan para clasificar los tipos de células, condiciones y líneas genéticas a partir de datos similares.
El uso de datos omixicos en el estudio de la evolución humana (Filip Khaitovich, Institutos de Ciencias Biológicas de Shanghai, SkolTech)Video |
DiapositivasLa concentración de metabolitos y lípidos se puede utilizar para evaluar el estado fisiológico de los tejidos. La conferencia presenta varios estudios exhaustivos sobre el nivel de concentración de metabolitos y lípidos en tejidos humanos y animales, que proporcionan nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares que subyacen a las características fisiológicas únicas de los humanos.
Epílogo
En 2016, la escuela de verano sobre bioinformática recibió el apoyo de
JetBrains ,
RVC ,
BIOCAD ,
EPAM Systems ,
Parseq Lab , por lo que muchas gracias a ellos.
En 2017, la escuela de bioinformática de verano se llevará a cabo del 31 de julio al 5 de agosto en Dolgoprudny en el Instituto de Física y Tecnología de Moscú . El enfoque escolar de este año es la minería de datos en bioinformática.
Fecha límite para enviar solicitudes: 10 de junio . Date prisa para solicitar la participación.