एल्गोरिदम से कैंसर तक: जैव सूचना विज्ञान के स्कूल से व्याख्यान

2018 की गर्मियों में, सेंट पीटर्सबर्ग के पास जैव सूचना विज्ञान पर एक वार्षिक ग्रीष्मकालीन स्कूल आयोजित किया गया था, जिसमें 100 छात्रों और स्नातक छात्रों ने जैव सूचना विज्ञान का अध्ययन करने और जीव विज्ञान और चिकित्सा के विभिन्न क्षेत्रों में इसके उपयोग के बारे में जानने के लिए भाग लिया था।

इस स्कूल का मुख्य ध्यान कैंसर अनुसंधान पर था, लेकिन जैव सूचना विज्ञान के अन्य क्षेत्रों पर व्याख्यान थे, जिनमें विकास से लेकर एकल-कोशिका अनुक्रमण डेटा का विश्लेषण शामिल था। सप्ताह के दौरान, लोगों ने अगली पीढ़ी की अनुक्रमण डेटा के साथ काम करना सीखा, पायथन और आर में प्रोग्राम किया, मानक जैव सूचना विज्ञान उपकरण और रूपरेखाओं का उपयोग किया, सिस्टम बायोलॉजी, जनसंख्या आनुवंशिकी और ड्रग मॉडलिंग के तरीकों से परिचित हुए और ट्यूमर का अध्ययन किया, और कई अन्य चीजों का अध्ययन किया।

नीचे आपको स्कूल में दिए गए 18 व्याख्यानों का एक संक्षिप्त विवरण और स्लाइड के साथ एक वीडियो मिलेगा। एक तारांकन "*" के साथ चिह्नित - काफी बुनियादी, उन्हें पूर्व तैयारी के बिना देखा जा सकता है।

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1 *। ऑन्कोजेनोमिक्स और व्यक्तिगत ऑन्कोलॉजी | मिखाइल Pyatnitsky, बायोमेडिकल रसायन विज्ञान के अनुसंधान संस्थान

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माइकल ने ट्यूमर के जीनोमिक्स के बारे में संक्षेप में बात की और कैंसर कोशिकाओं के विकास को समझने के साथ ऑन्कोलॉजी की व्यावहारिक समस्याओं को हल कर सकते हैं। लेक्चरर ने ऑन्कोजीन और ऑन्कोसुप्प्रेसेंट्स के बीच के अंतर को समझाने के लिए विशेष ध्यान दिया, "कैंसर जीन" की खोज करने के तरीके, और ट्यूमर के आणविक उपप्रकारों को अलग करना। अंत में, माइकल ने ऑन्कोजेनोमिक्स के भविष्य और आने वाली समस्याओं पर ध्यान दिया।

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2 *। वंशानुगत ट्यूमर सिंड्रोम का आनुवंशिक निदान | एंड्रे अफानसेव, yRisk

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आंद्रेई ने वंशानुगत ट्यूमर सिंड्रोम के बारे में बात की और उनके जीव विज्ञान, महामारी विज्ञान और नैदानिक ​​अभिव्यक्तियों का विश्लेषण किया। व्याख्यान का हिस्सा आनुवांशिक परीक्षण के मुद्दे के लिए समर्पित है - जिन्हें परीक्षण करने की आवश्यकता है, इसके लिए क्या किया जा रहा है, डेटा को संसाधित करने और परिणामों की व्याख्या करने में क्या कठिनाइयाँ होती हैं, और आखिरकार, इससे मरीजों और उनके रिश्तेदारों को क्या लाभ होता है।

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३ *। पान-कैंसर एटलस | जर्मन डेमिडोव, बीआईएसटी / यूपीएफ

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दशकों तक कैंसर जीनोमिक्स और एपिजेनोमिक्स के क्षेत्र में शोध के बावजूद, "कैसे, कहाँ और क्यों ट्यूमर सिंड्रोम उत्पन्न होते हैं" इस सवाल का जवाब अभी भी पूरा नहीं हुआ है। इसका एक कारण यह है कि सीमित डेटा सेट (यानी, इस तरह की मात्रा एक या एक से अधिक प्रयोगशालाओं में अनुसंधान के लिए विशिष्ट है) का पता लगाने के लिए छोटे प्रभावों का पता लगाने के लिए डेटा की एक बड़ी मात्रा के मानकीकृत अधिग्रहण और प्रसंस्करण की आवश्यकता है, लेकिन जो एक साथ खेलते हैं कैंसर के रूप में इस तरह के एक जटिल और बहुक्रियाशील बीमारी में एक बड़ी भूमिका।

पिछले कुछ वर्षों में, इस समस्या से अवगत दुनिया के सबसे मजबूत शोध समूहों में से कई ने इन सभी प्रभावों का पता लगाने और उनका वर्णन करने के प्रयासों में शामिल होना शुरू कर दिया है। हरमन ने इनमें से एक पहल (द पैनकैंसर एटलस) और प्रयोगशालाओं के इस संघ के काम के हिस्से के रूप में प्राप्त परिणामों के बारे में बात की और इस व्याख्यान में सेल के एक विशेष अंक में प्रकाशित किया।

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4. एपिगैनेटिक तंत्र के अध्ययन में चिप-सीक | ओलेग शापिनोव, जेटब्रेन रिसर्च

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जीन अभिव्यक्ति का विनियमन विभिन्न तरीकों से किया जाता है। अपने व्याख्यान में, ओलेग ने हिस्टोन को संशोधित करके एपिजेनेटिक विनियमन के बारे में बात की, इन प्रक्रियाओं का अध्ययन चिप-सीक विधि और परिणामों के विश्लेषण के तरीकों का अध्ययन करके किया।

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5. कैंसर अनुसंधान में मल्टीमिक्स | कॉन्स्टेंटिन ओकोनेनिकोव, जर्मन कैंसर रिसर्च सेंटर

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आणविक जीव विज्ञान में प्रयोगात्मक प्रौद्योगिकियों के विकास ने कोशिकाओं, अंगों या यहां तक ​​कि पूरे जीव में कार्यात्मक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के अध्ययन को संयोजित करना संभव बना दिया। जैविक प्रक्रियाओं के घटकों के बीच संबंधों को स्थापित करने के लिए, बहु-तर्क का उपयोग करना आवश्यक है, जो जीनोमिक्स, ट्रांसक्रिपटॉमिक्स, एपिजेनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स से बड़े पैमाने पर प्रयोगात्मक डेटा को जोड़ता है। कोन्स्टेंटिन ने बाल चिकित्सा ऑन्कोलॉजी पर ध्यान देने के साथ कैंसर अनुसंधान के क्षेत्र में मल्टीमिक्स के उपयोग के उदाहरण दिए।

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6. एकल कोशिका विश्लेषण की बहुमुखी प्रतिभा और सीमाएँ | कॉन्स्टेंटिन ओकोनेनिकोव

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इन आंकड़ों के विश्लेषण के लिए एकल कोशिकाओं और विधियों के आरएनए अनुक्रमण पर एक अधिक विस्तृत व्याख्यान, साथ ही साथ उनके अध्ययन में स्पष्ट और छिपी समस्याओं को दूर करने के तरीके।

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7. डेटा एनालिसिस सिंगल-सेल RNA-seq | सेंट लुइस में कॉन्स्टेंटिन ज़ेटसेव, वाशिंगटन विश्वविद्यालय

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एकल कोशिकाओं की अनुक्रमण पर परिचयात्मक व्याख्यान। कॉन्स्टेंटिन अनुक्रमण विधियों, प्रयोगशाला के काम के चरणों में कठिनाइयों और जैव सूचना विज्ञान विश्लेषण, और उन्हें दूर करने के तरीकों पर चर्चा करता है।

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8. नैनोपोर सीक्वेंसिंग का उपयोग करके मांसपेशी डिस्ट्रोफी का निदान | पावेल एदेव, जॉर्ज वाशिंगटन विश्वविद्यालय

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ऑक्सफोर्ड नैनोपोर तकनीक का उपयोग करते हुए अनुक्रमण में ऐसे फायदे हैं जिनका उपयोग बीमारियों के आनुवांशिक कारणों की पहचान करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि पेशी अपविकास। अपने व्याख्यान में, पावेल ने इस बीमारी के निदान के लिए एक पाइपलाइन विकसित करने की बात की।

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९ *। जीनोम का ग्राफ प्रतिनिधित्व | इल्या मिंकिन, पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी

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ग्राफ मॉडल बड़ी संख्या में समान अनुक्रमों के एक कॉम्पैक्ट प्रतिनिधित्व की अनुमति देते हैं और अक्सर जीनोमिक्स में उपयोग किए जाते हैं। इल्या ने विस्तार से वर्णन किया कि रेखांकन जीनोमिक अनुक्रमों को कैसे पुनर्स्थापित करता है, वे काउंट डी ब्रुइन का उपयोग कैसे और क्यों करते हैं, इस तरह के "ग्राफ" दृष्टिकोण से उत्परिवर्तन खोजों की सटीकता बढ़ जाती है, और ग्राफ़ का उपयोग करने के साथ क्या अनसुलझे समस्याएं अभी भी बनी हुई हैं।

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१० *। मनोरंजक प्रोटिओमिक्स | पावेल सिनित्सिन, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ बायोकेमिस्ट्री (2 भाग)

वीडियो 1 , वीडियो 2 | स्लाइड 1 , स्लाइड 2

प्रोटीन एक जीवित जीव में अधिकांश जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार हैं, और अब तक प्रोटिओमिक्स हजारों प्रोटीनों की एक साथ वैश्विक विश्लेषण की एकमात्र विधि है। हल किए जाने वाले कार्यों की श्रेणी प्रभावशाली है - एंटीबॉडी और एंटीजन की पहचान करने से लेकर कई हजार प्रोटीन के स्थानीयकरण का निर्धारण करने तक। अपने व्याख्यान में, पावेल ने डेटा विश्लेषण में इन वर्तमान और प्रोटिओमिक्स के अन्य अनुप्रयोगों, इसके वर्तमान विकास और नुकसान के बारे में बात की।

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११ *। आणविक सिमुलेशन के मूल सिद्धांत | पावेल याकोवलेव, BIOCAD

वीडियो | स्लाइड शो

आणविक गतिशीलता पर एक परिचयात्मक सैद्धांतिक व्याख्यान: इसकी आवश्यकता क्यों है, यह दवा के विकास के संबंध में क्या करता है और इसका उपयोग कैसे किया जाता है। पावेल ने आणविक गतिकी की विधियों, आणविक शक्तियों की व्याख्या, बंधों का वर्णन, "बल क्षेत्र" और "एकीकरण", मॉडलिंग में सीमाएं और बहुत कुछ पर ध्यान दिया।

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१२ *। आणविक जीवविज्ञान और आनुवंशिकी | यूरी बार्बिटोव, जैव सूचना विज्ञान संस्थान

वीडियो 1 , वीडियो 2 , वीडियो 3 | स्लाइड शो

छात्रों और तकनीकी विशिष्टताओं के स्नातकों के लिए आणविक जीव विज्ञान और आनुवंशिकी का तीन-भाग परिचय। पहले व्याख्यान में आधुनिक जीव विज्ञान की अवधारणाओं, जीनोम की संरचना के प्रश्न और उत्परिवर्तन की घटना पर चर्चा की गई है। दूसरा जीन के कामकाज, प्रतिलेखन और अनुवाद की प्रक्रियाओं को विस्तार से शामिल करता है, तीसरा - जीन अभिव्यक्ति और बुनियादी आणविक जैविक विधियों का विनियमन।

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१३ *। एनजीएस डेटा विश्लेषण के सिद्धांत | यूरी बार्बिटोव, जैव सूचना विज्ञान संस्थान

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व्याख्यान दूसरी पीढ़ी के अनुक्रमण तरीकों (एनजीएस), उनके प्रकार और विशेषताओं के बारे में बात करता है। व्याख्याता विस्तार से बताता है कि सीक्वेंसर का डेटा "आउटपुट पर" कैसे व्यवस्थित किया जाता है, विश्लेषण के लिए इसे कैसे रूपांतरित किया जाता है, और इसके साथ काम करने के तरीके क्या हैं।

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१४ *। कमांड लाइन का उपयोग करना, अभ्यास करना है गेन्नेडी ज़खारोव, ईपीएएम

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उपयोगी लिनक्स कमांड लाइन कमांड, विकल्प और उनके उपयोग की मूल बातें का एक हैंड-ऑन अवलोकन। उदाहरण अनुक्रम डीएनए अनुक्रमों के विश्लेषण के लिए निर्देशित हैं। मानक लिनक्स संचालन के अलावा (उदाहरण के लिए, बिल्ली, grep, sed, awk), अनुक्रमों के साथ काम करने के लिए उपयोगिता (samtools, bedtools) माना जाता है।

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१५ *। सबसे छोटे के लिए डेटा विज़ुअलाइज़ेशन | निकिता अलेक्सेव, आईटीएमओ विश्वविद्यालय

वीडियो | स्लाइड शो

हर कोई अपने शोध परियोजनाओं के परिणामों का वर्णन करने या अन्य लोगों के चार्ट, ग्राफ़ और चित्रों को समझने के लिए हुआ। निकिता ने बताया कि ग्राफ़ और चार्ट की सही व्याख्या कैसे करें, उनसे मुख्य बात को उजागर करें; समझने योग्य चित्र कैसे बनाएं। व्याख्याता ने इस बात पर भी जोर दिया कि किसी लेख को पढ़ते समय या किसी विज्ञापन को देखने के लिए क्या देखना चाहिए।

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१६ *। जैव सूचना विज्ञान में कैरियर | विक्टोरिया कोरज़ोवा, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ बायोकेमिस्ट्री

वीडियो: 1 , 2 | स्लाइड शो

विक्टोरिया ने विदेश में अकादमिक विज्ञान की संरचना के बारे में बात की और विज्ञान या उद्योग में कैरियर बनाने के लिए स्नातक, स्नातक या स्नातकोत्तर अध्ययन के छात्र के रूप में इस पर ध्यान देना आवश्यक है।

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१ * *। सीवी कैसे बनाये | विक्टोरिया कोरज़ोवा, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ बायोकेमिस्ट्री

वीडियो

सीवी में क्या छोड़ना है, और क्या निकालना है? संभावित अल्पांश के लिए कौन से तथ्य रूचि के होंगे, और किन लोगों का उल्लेख नहीं करना बेहतर है? जानकारी को कैसे व्यवस्थित करें ताकि आपका फिर से शुरू ध्यान आकर्षित करे? व्याख्यान इन और अन्य सवालों के जवाब देगा।

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१ * *। जैव सूचना विज्ञान बाजार कैसे काम करता है | एंड्रे अफानसेव, yRisk

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बाजार की व्यवस्था कैसे की जाती है और जैव सूचना विज्ञान कहां काम करता है? इस प्रश्न का उत्तर, उदाहरण और युक्तियों के साथ, एंड्री द्वारा एक व्याख्यान में दिया गया है।

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अंत

जैसा कि आप देख सकते हैं, स्कूल में व्याख्यान आणविक मॉडलिंग और जीनोम को इकट्ठा करने के लिए रेखांकन और एकल कोशिकाओं के विश्लेषण और वैज्ञानिक कैरियर के निर्माण के लिए - विषयों में काफी व्यापक हैं। हम जैव सूचना विज्ञान संस्थान में स्कूल के पाठ्यक्रम में विभिन्न जैव सूचना विज्ञान विषयों को यथासंभव शामिल करने के लिए विभिन्न विषयों को शामिल करने का प्रयास कर रहे हैं, ताकि प्रत्येक प्रतिभागी अपने लिए कुछ नया और उपयोगी सीखें।

अगला जैव सूचना विज्ञान स्कूल 29 जुलाई से 3 अगस्त 2019 तक मॉस्को के पास आयोजित किया जाएगा। स्कूल नामांकन 2019 पहले से ही खुला है, 1 मई तक । इस वर्ष का विषय विकास (विकासात्मक जीव विज्ञान) और उम्र बढ़ने पर अनुसंधान में जैव सूचना विज्ञान होगा।

उन लोगों के लिए जो जैव सूचना विज्ञान का गहराई से अध्ययन करना चाहते हैं, सेंट पीटर्सबर्ग में हमारे पूर्णकालिक वार्षिक कार्यक्रम के लिए आवेदन स्वीकार किए जाते हैं। या मॉस्को में कार्यक्रम के उद्घाटन के बारे में हमारी खबर का पालन करें।

उन लोगों के लिए जो सेंट पीटर्सबर्ग या मास्को में नहीं हैं, लेकिन वास्तव में जैव सूचना विज्ञान बनना चाहते हैं, हमने एल्गोरिदम, प्रोग्रामिंग, आनुवंशिकी और जीव विज्ञान पर पुस्तकों और पाठ्य पुस्तकों की एक सूची तैयार की है।

हमारे पास स्टेपिक पर दर्जनों खुले और मुफ्त ऑनलाइन पाठ्यक्रम हैं , जिन्हें आप अभी से शुरू कर सकते हैं।

2018 में, ग्रीष्मकालीन बायोइनफॉरमैटिक्स स्कूल हमारे नियमित भागीदारों - जेटब्रेन, बीआईओएसीएडी और ईपीएएम के समर्थन से आयोजित किया गया था, जिसके लिए उन्हें बहुत धन्यवाद।

सभी जैव सूचना विज्ञान!

PS यदि यह आपको थोड़ा सा लगता है, तो यहां पिछले साल से पहले के व्याख्यान और पिछले साल से कुछ अधिक स्कूलों के साथ एक पोस्ट है ।