Кaждый гoд в кoнцe июля Институт биoинфoрмaтики сoвмeстнo с СПбAУ РAН прoвoдит лeтнюю шкoлу пo биoинфoрмaтикe. В этoй нeбoльшoй стaтьe сoбрaны лeкции (видeo и слaйды) зa двa пoслeдниx гoдa прoвeдeния лeтниx шкoл.

Кaждый гoд нa шкoлу приeзжaeт 100 студeнтoв и aспирaнтoв сo всeй Рoссии, СНГ и другиx стрaн. В oснoвнoм этo биoлoги, мeдики, прoгрaммисты, мaтeмaтики и физики. В тeчeниe нeдeли учaстники пoгружaются в сферы биoинфoрмaтики: (прoсыпaют 😉 ) пoсeщaют лeкции и сeминaры, мнoгo oбщaются (подруга) с другoм и рaбoтaют нaд нaучными прoeктaми.

Лeкции нa шкoлe читaют вeдущиe рoссийскиe и зaрубeжныe учeныe, a тaкжe исслeдoвaтeли из биoтexнoлoгичeскиx и биoинфoрмaтичeскиx кoмпaний.

В этoй стaтьe сoбрaны лeкции зa двa гoдa прoвeдeния лeтниx шкoл. Нeкoтoрыe лeкции будут пoнятны бeз дoпoлнитeльнoй пoдгoтoвки (oтмeчeны звёздoчкoй «*»). Другиe рaссчитaны нa тex, ктo имeeт нeкoтoрoe прeдстaвлeниe o мoлeкулярнoй биологии и программировании. Во (избежание удобства лекции разделены вдоль пяти темам. Также в скором времени (отдельным постом) появятся лекции согласно статистике, иммунологии и метагеномике.

В 2016 году школу поддерживали компании JetBrains, РВК, BIOCAD, EPAM Systems и Parseq Lab. Вслед за что им большое спасибо.

(не то вы хотите принять фигурирование в летней школе 2017 — заполните форму получай сайте школы, и мы сообщим вам, равно только откроется прием заявок.

Технологии высокопроизводительного секвенирования (NGS), обработка их данных и применение результатов в медицинской и научной практике

1. Технологии секвенирования* (Пашуня Добрынин, Центр геномной биоинформатики им. Ф.Г. Добржанского, СПбГУ)

Видео | Слайды

Обзорная телелекция о становлении и развитии технологий секвенирования: применение NGS во (избежание решения различного рода задач, сильные и слабые стороны существующих методов, а равно как ограничения их использования. Виды развития технологий секвенирования.

2. Практическая биоинформатика: обработка данных NGS (Александр Предеус, Институт биоинформатики)

Видео | Слайды

В лекции рассматриваются основные области, в которых работают биоинформатики в науке и индустрии. Подавляющее значительная задач биоинформатиков можно разобщить на две большие категории: обработка экспериментов и предсказание каких-либо свойств биологической системы. В лекции входя во все подробности освещены задачи первой категории, а вернее— обработка NGS-экспериментов, взаимодействие с экспериментаторами в вашей лаборатории и инспектирование качества.

3. Транскриптомика: практические методы и применяемые алгоритмы (Александр Предеус, Институт биоинформатики)

Видео | Слайды

Транскриптомика убежденно заняла место в списке самых популярных задач, встающих хуй NGS-биоинформатиками. Дифференциальный анализ экспрессии генов, кластеризация экспрессионных данных и интерпретация полученных данных в терминах метаболических и сигнальных каскадов позволяют настричь богатейшую информацию практически о каждый встречный и поперечный системе. В лекции рассматриваются цвет пайплайны, основные проблемные места в дизайне экспериментов и обработке, а как и практические случаи удачного применения транскриптомных подходов.

4. Практическое применение ChIP-Seq и родственных методов (Александр Предеус, Институт биоинформатики)

Видео | Слайды

Методы ChIP-Seq, а равно как «геномного футпринтинга» (ATAC-Seq, FAIRE-Seq, DNase-Seq) хорошо применяются для нахождения механизмов регуляции биологических процессов, в частности, транскрипционной регуляции. Потенциальное промежуток изучаемых факторов очень многомерно, при всем том селективный подход позволяет выцарапать богатую информацию о регуляции в системе возьми основании всего нескольких экспериментов. В лекции рассказывается о таких подходах. Для примере конфликтующих современных теорий показаны основные сложности интерпретации регуляторной информации и способы консолидации полученных результатов.

5. Применение HTS в поиске первопричин раковых заболеваний (Коста Оконечников, German Cancer Research Center, DKFZ)

Видео | Слайды

Технологии высокопроизводительного секвенирования (HTS) стали одними из особливо важных и часто применяемых методов в молекулярной биологии. Невзирая на то, что обзор результатов HTS является сложной задачей, существует магазин методов и инструментов, позволяющих обрабатывать сии данные биологам и медикам лишенный чего специальной биоинформатической подготовки. В этой лекции рассказывается о часть, как на практике только и остается использовать эти методы и программы.

6. Полногеномное секвенирование при анализе траекторий детского развития (Олёна Григоренко, СПбГУ, Baylor College of Medicine, Yale University, University of Houston)

Видео | Слайды

В лекции приводятся примеры использования разных типов полногеномного секвенирования в контексте изучения типичных (нейротипичных) и нетипичных (нейронетипичных) траекторий развития. Применение данных секвенирования экзома, метилома и генома с целью анализа расстройств развития (возьмем, расстройств языка и речи, расстройства поведения и расстройств аутистического спектра).

7. Аннотация MPS данных таргетной панели исполнение) диагностики моногенных заболеваний (Тамарка Симакова, Parseq Lab)

Видео | Слайды

Высокопроизводительное секвенирование позволяет стяжать данные высокого качества о последовательности нуклеотидов в геноме. Ради применения результатов анализа в клинической практике требуется корректно определить генетические варианты, провести их аннотацию и интерпретацию в контексте исследуемого заболевания и направляющего диагноза. Нынешний этап по-прежнему остается сложной задачей, имеющей ключевое роль для эффективного использования новой технологии.

Компоновка геномов

8. Сборка генома в исторической перспективе* (Равный Богу Колмогоров, University California San Diego)

Видео | Слайды

Поручение сборки генома — одна из самых старых задач биоинформатики — остается актуальной и получи сегодняшний день. Различные алгоритмы и модели в (два (приема сменяют друг друга, поспевая из-за развивающимися биотехнологиями и наращиванием вычислительных мощностей. В лекции рассказывается история этой задачи — начиная ото первой сборки генома человека и заканчивая последними успехами в области.

9. Сборка de novo геномов и транскриптомов (Артем Касьянов, МФТИ, ИОГен РАН)

Видео | Слайды

Вырабатывание технологий высокопроизводительного секвенирования привело к значительному упрощению секвенирования и сборки de novo нуклеотидных последовательностей немодельных видов. Cборка геномных и транскриптомных последовательностей постепенно становится рутинной процедурой. Во всяком случае большинство геномных нуклеотидных последовательностей, полученных с использованием NGS, представлено в базах данных в виде незаконченных черновиков геномов.

10. Референсный геном в виде полоса как «геномный паспорт» человечества (Марися Зуева, EPAM Systems)

Видео | Слайды

Одним из величайших достижений человечества стала расшифровка генома человека в 2003 году. С тех было секвенировано сильнее 250 000 тысяч лицо, и это число удваивается и тот и другой год. Гаплоидный геном невыгодный позволяет адекватно отразить весь объем быстрорастущей информации, выходом является референс в виде раздел, построенного таким образом, затем) чтоб(ы) геном каждого человека был в состоянии быть представлен в виде пути в этом графе.

Зеркало геномной информации в единой структуре данных — углубленный научный вызов. Решение данной задачи принесет дары помоны в различных областях современной биоинформатики, да прежде всего в популяционной генетике и поиске новых мутаций.

Биоинформатика в популяционной и эволюционной генетике

11. Молекулярная биология и становление* (Надежда Маркина, ИБХ РАН)

Видео | Слайды

Вводная доклад по основам молекулярной биологии и эволюции на информатиков и программистов. Лекция дает подходящий момент овладеть основными понятиями, которые потребуются при дальнейшем освоении биоинформатики в целом.

12. Основы популяционной генетики* (Мика Колмогоров, UCSD)

Видео | Слайды

Популяционная продажная девка империализма изучает изменчивость организмов внутри одной популяции. Норов и динамика наблюдаемых мутаций играют важную обязанности в понимании развития организма. В лекции описаны основные принципы и математические модели, используемые в популяционной генетике, а равным образом применение этих моделей в реальных исследованиях.

13. Эволюция бактериальных геномов (Михаля Гельфанд, МГУ, ИППИ РАН)

Видео

Энтеробактериальный геном можно рассматривать сверху разных уровнях: как набор генов

(и обсуждать эволюцию Фавн-геномов), как последовательность генов (и обсуждать геномные перестройки) и равно последовательность нуклеотидов (и обсуждать гомологичную рекомбинацию). В лекции приводятся отличаются как небо и земля примеры и обсуждаются перспективы общей теории.

14. Эволюция регуляторных систем (Мишута Гельфанд, МГУ, ИППИ РАН)

Видео

Становление бактериальных регуляторных систем включает изменение состава регулонов, перестройку регуляторных каскадов и ко-эволюцию факторов транскрипции и узнаваемых ими мотивов в ДНК. В лекции приводятся отличаются как небо и земля примеры и перспективы этой теории.

15. Последние успехи в анализе эволюционных перестроек (Макс Алексеев, George Washington University)

Видео | Слайды

Каста лекция посвящена последним научным достижениям в области анализа эволюционных перестроек. Геномные перестройки — сие, образно говоря, геномные «землетрясения», которые изменяют структуру хромосом. Минимальное количество перестроек в лоне двумя геномами (так называемое «геномного расстояние») представляет собой достанет точную меру эволюционного расстояния посредь этими организмами и часто используется в сравнительной геномике. Вопреки на то, что существует удобная схема Double-Cut-and-Join (DCJ) для анализа в наибольшей степени распространенных перестроек генома (развороты, транслокации, деления, слияния) и вычисления соответствующего расстояния, каста модель совсем не учитывает сильнее редкие, но «мощные» транспозиции перегруппировки.

Биоинформатика и старение

16. Почему семя стареют и как биоинформатика помогает в этом разобраться?* (Андрюха Афанасьев, CEO компании iBinom, с.н.с. Лаборатории функционального анализа генома МФТИ)

Видео | Слайды

Обзорная доклад о достижениях современной геронтологии, проблемах и перспективных направлениях.

17. Тайны старения мозга (Ёля Сюгис, Quretec, University of Tartu)

Видео | Слайды

Значимая опилки современных исследований направлена получай изучение молекулярных механизмов старения мозга и возникновения нейродегенеративных заболеваний, таких в качестве кого болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Результаты таких экспериментов накапливаются в различных общедоступных и частных базах данных, которые создаются пользу кого эффективной работы с определенными типами биологических данных. Тем отнюдь не менее, основные механизмы нейродегенеративных заболеваний все паки (и паки) остаются плохо изученными. В данной лекции обсуждается создание общих сложных сетей взаимодействия отдельных уж описанных механизмов для создания целостной картины в понимании нейродегенеративных поражений.

Современный биоинформатический и биотехнологический рынок

18. Мировые генетические и биоинформатические компании. И тетечка, кто ими притворяется*(Андрюша Афанасьев, CEO компании iBinom, с.н.с. Лаборатории функционального анализа генома МФТИ)

Видео | Слайды

Обзор мирового рынка биоинформатики и NGS. Тренды и ведущие игроки.

А равно как пара слов о том, по образу работает венчурная индустрия, и почему появляются Элизабет Перриш и ей подобные.

19. What’s hot: о нежели говорят врачи с биоинформатиками держи международных конференциях* (Андрей Афанасьев, CEO компании iBinom, с.н.с. Лаборатории функционального анализа генома МФТИ)

Видео | Слайды

Обзор выступлений бери научно-практических конференциях TRI-Con, ASHG, AMP и NGS в медицинской генетике. Основные вопросы современной медицинской генетики и молекулярной диагностики.

20. Современные методы разработки таргетных лекарственных средств (Павлюкаша Яковлев, директор департамента вычислительной биологии, BIOCAD)

Видео | Слайды

Выступление посвящена общим вопросам и тенденции современной разработки лекарств для примере биоинформацевтической компании BIOCAD.