No verão de 2018, foi realizada uma escola anual de verão em bioinformática perto de São Petersburgo, com a participação de 100 estudantes e estudantes de pós-graduação para estudar bioinformática e aprender sobre seu uso em vários campos da biologia e da medicina.
O foco principal desta escola era a pesquisa do câncer, mas havia palestras em outras áreas da bioinformática, variando da evolução à análise dos dados de sequenciamento de células únicas. Ao longo da semana, os caras aprenderam a trabalhar com dados de sequenciamento de última geração, programados em Python e R, usaram ferramentas e estruturas de bioinformática padrão, familiarizaram-se com os métodos de biologia de sistemas, genética de populações e modelagem de medicamentos no estudo de tumores e estudaram muitas outras coisas.
Abaixo, você encontrará um vídeo de 18 palestras ministradas na escola, com uma breve descrição e slides. Marcado com um asterisco "*" - bastante básico, eles podem ser observados sem preparação prévia.
1 *. Oncogenômica e oncologia personalizada | Mikhail Pyatnitsky, Instituto de Pesquisa em Química BiomédicaVídeo |
SlidesMichael falou brevemente sobre a genômica dos tumores e como entender a evolução das células cancerígenas pode resolver os problemas práticos da oncologia. O palestrante prestou atenção especial à explicação das diferenças entre oncogenes e onossupressores, métodos para pesquisar "genes do câncer" e isolamento de subtipos moleculares de tumores. Em conclusão, Michael prestou atenção ao futuro da oncogenômica e aos problemas que podem surgir.
2 *. Diagnóstico genético de síndromes tumorais hereditárias | Andrey Afanasyev, yRiskVídeo |
SlidesAndrei falou sobre síndromes tumorais hereditárias e analisou sua biologia, epidemiologia e manifestações clínicas. Parte da palestra é dedicada à questão dos testes genéticos - quem precisa ser testado, o que está sendo feito para isso, que dificuldades surgem no processamento de dados e na interpretação dos resultados e, finalmente, que benefício isso traz para os pacientes e seus familiares.
3 *. O Atlas do Câncer | Demidov alemão, BIST / UPFVídeo |
SlidesApesar de décadas de pesquisa no campo da genômica e epigenômica do câncer, a resposta à pergunta "como, onde e por que as síndromes tumorais surgem" ainda não está completa. Uma razão para isso é a necessidade de aquisição e processamento padronizados de uma enorme quantidade de dados para detectar pequenos efeitos difíceis de serem detectados em um conjunto de dados limitado (ou seja, esse volume é típico para pesquisas em um ou mais laboratórios), mas que juntos desempenham um papel enorme em uma doença tão complexa e multifatorial como o câncer.
Nos últimos anos, muitos dos grupos de pesquisa mais fortes do mundo, conscientes desse problema, começaram a unir forças na tentativa de detectar e descrever todos esses efeitos. Herman falou sobre uma dessas iniciativas (The PanCancer Atlas) e os resultados obtidos como parte do trabalho deste consórcio de laboratórios e publicado na edição especial da Cell nesta palestra.
4. ChIP-Seq no estudo de mecanismos epigenéticos | Oleg Shpinov, JetBrains ResearchVídeo |
SlidesA regulação da expressão gênica é realizada de várias maneiras. Em sua palestra, Oleg falou sobre a regulação epigenética modificando histonas, estudando esses processos usando o método ChIP-seq e métodos de análise dos resultados.
5. Multiômica na pesquisa do câncer | Konstantin Okonechnikov, Centro Alemão de Pesquisa do CâncerVídeo |
SlidesO desenvolvimento de tecnologias experimentais em biologia molecular tornou possível combinar o estudo de uma ampla gama de processos funcionais em células, órgãos ou mesmo em todo o organismo. Para estabelecer relações entre os componentes dos processos biológicos, é necessário usar a lógica múltipla, que combina enormes dados experimentais de genômica, transcriptômica, epigenômica e proteômica. Konstantin deu exemplos ilustrativos do uso da multimômica no campo da pesquisa sobre câncer, com foco na oncologia pediátrica.
6. A versatilidade e as limitações da análise de célula única | Konstantin OkonechnikovVídeo |
SlidesUma palestra mais detalhada sobre seqüenciamento de RNA de células únicas e métodos para analisar esses dados, bem como maneiras de superar problemas óbvios e ocultos em seu estudo.
7. Análise de dados RNA-célula única seq | Konstantin Zaitsev, Universidade de Washington em St. LouisVídeo |
SlidesPalestra introdutória sobre sequenciamento de células únicas. Konstantin discute métodos de seqüenciamento, dificuldades nas etapas do trabalho de laboratório e análise de bioinformática e maneiras de superá-los.
8. Diagnóstico de distrofia muscular usando sequenciamento de nanoporos | Pavel Avdeev, Universidade George WashingtonVídeo |
SlidesO sequenciamento usando a tecnologia Oxford Nanopore possui vantagens que podem ser usadas para identificar causas genéticas de doenças, como a distrofia muscular. Em sua palestra, Pavel falou sobre o desenvolvimento de um canal para o diagnóstico desta doença.
9 *. Representação gráfica do genoma | Ilya Minkin, Universidade Estadual da PensilvâniaVídeo |
SlidesOs modelos de gráfico permitem uma representação compacta de um grande número de seqüências semelhantes e são frequentemente usados em genômica. Ilya descreveu em detalhes como os gráficos restauram seqüências genômicas, como e por que eles usam o Conde de Bruin, quanto essa abordagem de “gráfico” aumenta a precisão das pesquisas de mutação e que problemas ainda não resolvidos com o uso de gráficos ainda permanecem.
10 *. Proteômica divertida | Pavel Sinitsyn, Instituto de Bioquímica Max Planck (2 partes)Vídeo 1 ,
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Slides 2As proteínas são responsáveis pela maioria dos processos bioquímicos em um organismo vivo, e até agora a proteômica é o único método para análise global do estado de milhares de proteínas simultaneamente. A variedade de tarefas a serem resolvidas é impressionante - desde a identificação de anticorpos e antígenos até a determinação da localização de vários milhares de proteínas. Em suas palestras, Pavel falou sobre essas e outras aplicações da proteômica, seu desenvolvimento atual e as armadilhas na análise de dados.
11 *. Os princípios básicos das simulações moleculares | Pavel Yakovlev, BIOCADVídeo |
SlidesUma aula teórica introdutória sobre dinâmica molecular: por que é necessária, o que faz e como é usada em relação ao desenvolvimento de medicamentos. Pavel prestou atenção aos métodos de dinâmica molecular, a explicação de forças moleculares, a descrição de ligações, os conceitos de "campo de força" e "integração", limitações na modelagem e muito mais.
12 *. Biologia Molecular e Genética | Yuri Barbitov, Instituto de BioinformáticaVídeo 1 ,
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SlidesIntrodução em três partes à biologia molecular e genética para estudantes e graduados de especialidades técnicas. A primeira palestra discute os conceitos da biologia moderna, questões da estrutura do genoma e a ocorrência de mutações. A segunda cobre em detalhes o funcionamento dos genes, os processos de transcrição e tradução, a terceira - a regulação da expressão gênica e os métodos biológicos moleculares básicos.
13 *. Princípios da análise de dados NGS | Yuri Barbitov, Instituto de BioinformáticaVídeo |
SlidesA palestra fala sobre os métodos de sequenciamento de segunda geração (NGS), seus tipos e características. O palestrante explica em detalhes como os dados "na saída" do seqüenciador são organizados, como são transformados para análise e quais são as formas de trabalhar com ele.
14 *. Usando a linha de comando, pratique | Gennady Zakharov, EPAMVídeoUma visão geral prática de comandos úteis da linha de comando do Linux, opções e os conceitos básicos de seu uso. Os exemplos são direcionados para a análise de sequências de DNA sequenciadas. Além das operações padrão do Linux (por exemplo, cat, grep, sed, awk), também é considerado um utilitário para trabalhar com seqüências (samtools, bedtools).
15 *. Visualização de dados para os menores | Nikita Alekseev, Universidade ITMOVídeo |
SlidesTodo mundo ilustrou os resultados de seus projetos de pesquisa ou entendeu tabelas, gráficos e figuras de outras pessoas. Nikita contou como interpretar corretamente gráficos e tabelas, destacando o principal deles; como desenhar imagens compreensíveis. O palestrante também enfatizou o que procurar ao ler um artigo ou assistir a um comercial.
16 *. Carreira em bioinformática | Victoria Korzhova, Instituto Max Planck de BioquímicaVídeo:
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SlidesVictoria falou sobre a estrutura da ciência acadêmica no exterior e sobre o que é necessário prestar atenção, como estudante de graduação, pós-graduação ou pós-graduação, para construir uma carreira na ciência ou na indústria.
17 *. Como fazer um currículo | Victoria Korzhova, Instituto Max Planck de BioquímicaVídeoO que deixar no CV e o que remover? Quais fatos interessam ao potencial escasso e quais são melhores para não mencionar? Como organizar as informações para que seu currículo atraia atenção? A palestra dará respostas a essas e outras perguntas.
18 *. Como o mercado de bioinformática funciona | Andrey Afanasyev, yRiskVídeo |
SlidesComo o mercado é organizado e onde a bioinformática funciona? A resposta a essa pergunta em detalhes, com exemplos e dicas, é apresentada em uma palestra de Andrey.
O fim
Como você pode ver, as palestras da escola são bastante amplas em tópicos - desde modelagem molecular e uso de gráficos para montar o genoma, até a análise de células únicas e a construção de uma carreira científica. Nós, do Instituto de Bioinformática, estamos tentando incluir uma variedade de tópicos no currículo escolar para abranger o maior número possível de disciplinas de bioinformática, para que cada participante aprenda algo novo e útil para si.
A próxima escola de bioinformática será realizada de 29 de julho a 3 de agosto de 2019 perto de Moscou.
A matrícula escolar 2019 já está aberta, até 1º de maio . O tema deste ano será bioinformática em pesquisa sobre desenvolvimento (biologia do desenvolvimento) e envelhecimento.
Para aqueles que desejam estudar bioinformática em profundidade, as inscrições continuam sendo aceitas para o nosso
programa anual em
tempo integral em São Petersburgo. Ou siga nossas notícias sobre a abertura do programa em Moscou neste outono.
Para aqueles que não estão em São Petersburgo ou Moscou, mas realmente querem se tornar bioinformática, preparamos uma
lista de livros e manuais sobre algoritmos, programação, genética e biologia.
Também temos dezenas de
cursos online abertos e gratuitos no Stepik , que você pode começar a fazer agora.
Em 2018, a escola de verão de bioinformática foi realizada com o apoio de nossos parceiros regulares - JetBrains, BIOCAD e EPAM, pelos quais muitos agradecem a eles.
Toda bioinformática!PS Se lhe pareceu um pouco,
aqui está um post com palestras do ano anterior à última escola e
mais algumas escolas do ano anterior .
