生物信息学讲座





我很高兴向您介绍的 27讲课生物信息学 B>(包括说明,充分幻灯片和视频)。讲座暑期学校在生物信息学,这在2014年7月附近的圣彼得堡举行,来自全国各地俄罗斯和独联体100名学生聚集在一起,以及讲师MSU,MIPT,斯科尔科沃科技,俄罗斯科学院,SPbAU,STU,圣彼得堡国立大学,耶鲁大学,Fox Chase癌症中心,乔治华盛顿大学,宾夕法尼亚州等优良的公司。

学校传统上由一个团队生物信息学研究所进行的,并支持她的SPbAU科学,圣彼得堡国立大学,JetBrains公司,RVC,BIOCAD,EMC,基金会“王朝”和俄罗斯联邦财产基金,这有助于使该事件的所有参与者完全免费。

今年,该校将于7月20-25日在莫斯科(这里信息的截止日期很快的),所有的讲座也将被记录。

材料
组织 如果下面的列表中会发现很难找到并选择您也可以使用小程序学校听课,在YouTube上 播放列表和的页面所有幻灯片的。

1.介绍生物信息学(阿拉·拉皮德斯,SPbAU俄罗斯科学院,圣彼得堡国立大学)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/roshino_bioinfintro_alapidus_final.pdf">[Слайды]

在核物理学革命导致许多年前的数据,大量需要存储和处理的积累。原来只能通过电脑,在他们身后,和超级计算机。

基因组学热潮过去10 - 15年继续这一传统,她乘生物医学研究与我们每个人,因此,该数据会越来越多尤其是在个性化医疗和大型制药公司索赔的理念之光。这里没有计算机知识和软件产品,做什么都没有。但除此之外,它是必要知道要好好学习什么,他们如何如何分析数据,以及如何可以信任。如何存储和处理。其中,使用和在何处使用。

讲座点燃的大部分“怎么样。”阿拉旨在谈论的生物信息学应用的重要意义和广度。



2。突变过程及其研究方法(阿列克谢Kondrashov,MGU)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-28-01-kondrashov-mutation.pdf">[Слайды]

突变 - 第一达尔文进化论的两个重要因素。讲座检查的原因和突变的机制,测量小型,中型和大型的时间突变过程的参数的方法,对突变的速率和最简单的种群遗传结构突变效应模型数据。

3.自然选择和研究方法(阿列克谢Kondrashov,MGU)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-27-4-kondrashov-selection.pdf">[Слайды]

自然选择 - 达尔文进化论的两个必要因素的第二位。讲座检查的选择,在最简单的筛选对人口的影响模型的性质和选择方法和用于描述参数和学习数据的原因和机制。



4。儿童的发展和生物信息学:挑战和解决方案(埃琳娜Grigorenko,耶鲁大学)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/grigorenko-childhood-applications_0.pdf">[Слайды]

讲座谈到科学和生物信息学的发展,几个“关节”。
产前诊断和产前测序和序列的问题ekzomnogo新生儿。

这本书是关于学习的状态metiloma的早期环境的影响以及儿童疾病的基因组病因。最后,我们认为,在作出有关儿童发展的诊断和个性化决定利用基因组信息相关的伦理问题。

5.新一代测序:原理,可能性和前景(玛丽亚Logacheva,MGU)
[视频] [幻灯]

新一代测序(NGS)已经改变了生物学和生物医学研究的许多领域。它允许相对快速且廉价地获得基因和先前研究的物种的基因组的序列,以及 - 上的大量一个物种的个体的材料 - 揭示种内变异,以寻找与感兴趣的性状相关的基因。除了基因组测序NGS允许在身体的不同组织中的基因表达进行了详细的分析,或在不同条件下,被广泛应用于后生研究。

讲座提供的测序,其物理和化学原理,特别是在样品制备中,数据的表征,它们的价值和常见的错误的主要方法的概述。特别注意了不同的方法来解决的相关的NGS实验规划生物学问题和建议的适用性。

蛋白质6.结构生物学:问题和方法(帕维尔·雅科夫列夫,BIOCAD)审查
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-28-03-yakovlev.pdf">[Слайды]

仅使用一级序列可以解决相关的核酸(DNA和RNA)的大多数问题。在的蛋白质的功能的研究只知识一级序列的不允许解决大部分问题。其中的蛋白质互相如何交互多少?会造成任何氨基酸置换改变蛋白质的功能?如何去除药物,或蛋白以增加其有效性的副作用?这些问题是为了回答生物信息学,主要开发算法建模蛋白质及其相互作用的空间形态。



7。从头转录组件(阿尔乔姆卡西亚诺夫MIPT)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-28-04-kasyanov.pdf">[Слайды]

由于显著降低成本和提高生产率的技术的处理从头基因组测序nemodelnyh生物体的项目数量已显著增加。在一些情况下,从头基因组测序和装配困难的 - 例如,如果是具有相当规模。在这样的情况下诉诸转录的研究。另外,从头转录组分析,可能需要在研究了大量的可变剪接的基因的物种的情况下,因为即使在基因组中是相当困难,以确定同种型的完整列表。

本次讲座是专门用来装配转录组数据的问题在没有基因组。考虑主题,如拼接图和程序三位一体newbler,比较和组件的分析,装配转录多倍体的生物。

8.的基因组装配算法(安东Bankevich,SPbAU RAS)的演变
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-28-10-bankevich.pdf">[Слайды]

目前,有几个世代的DNA测序方法。然而,新的技术是没有意义的,而不能够处理结果的算法。不断出现的新的测序方法给所有的新算法问题。其中最重要的挑战是建立的基因组中。讲座谈到测序方法和算法的方法已经出现的和继续出现在这个发展的每一步基因组的组装演变。



9。简介分子生物学和遗传学(保罗·多勃雷宁,圣彼得堡国立大学)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-28-05-dobrynin.pdf">[Слайды]

讲座涉及DNA在原核生物和真核生物的结构和组织,负责遗传物质的维持和再生的分子机制。后面的遗传变异性逐份基本机制,和遗传物质的实施方式。

10多个局部比对的问题,同线性块(伊利亚Minkin,宾夕法尼亚州立大学)建设
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-28-09-minkin.pdf">[Слайды]

讲座会检查比较基因组学两个类似的算法问题:多个本地定位和同线性块的建设。这些算法起到完整基因组序列的比较了至关重要的作用。我们谈到设定目标并在其上建了几个现代化的算法基本思路。



11。为什么以及如何做一个演示文稿(安德烈·阿法纳谢夫,iBinom)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-28-12-afanasiev-presentations.pdf">[Слайды]

讲座讨论演讲的类型,他们真正需要什么,并告诉你如何使让所有学生理解和不入睡,并避免什么错误,并采取一个例子,在准备他的讲话。

12.企业在生物信息学(安德烈·阿法纳谢夫,iBinom)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/afanasiev_-_biznes_v_sfere_bioinformatiki.pdf">[Слайды]

所描述的讲座在俄罗斯和世界生物信息学什么存在的公司,谁创造了他们,他们赚钱的东西。
他们讨论计划的主要参与者和趋势的行业。

在讲座的最后一部分给出了安德鲁食物关于他们自己的启动或选择一个新的工作安排思路。

13.机遇和系统生物学的挑战(伊利亚Serebriysky,Fox Chase癌症中心)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-29-1-serebriiski.pdf">[Слайды]

讲座的目的是给生物对象的系统属性的概述。伊利亚Serebriysky讲述了系统生物学,模型,系统生物学的主要问题是interaktomike和建设,努力解决他们的基本组成部分。我们讨论了一些系统生物学(主要来自肿瘤学领域)所取得的成就。它还讨论了公共资源的系统生物学(TCGA / cBioPortal,CCLE)。



14。实验室系统生物学(伊利亚Serebriysky,Fox Chase癌症中心)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/rsmu_network_building_v3.gslides.pdf">[Слайды]

这次会议的重点是建立合作网络的公共数据库的基础上。要使用这些数据库和Web服务的Entrez,GeneMANIA,BioGRID等。各种成像技术的网络,特别是通过Cytoscape的。

15.宏基因组学(阿拉·拉皮德斯,SPbAU RAS)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/metagenomics_lalpidus.pdf">[Слайды]

病菌无处不在,微生物统治世界,但不是所有的人,我们可以在实验室见面。他们中的大多数,我们不知道如何成长,这意味着他们必须设法从他们的自然栖息地去除 - 土地,从树的根部水等,他们生活在大群体,其中

宏基因组学,并有助于在这些非常复杂的研究。它可以帮助养活,温暖,抚平人抓到歹徒。这在宏基因组学和生物信息学所有,并致力于此讲学。



16。假设(安东Korobeynikov,圣彼得堡国立大学,SPbAU RAS)的问题,许多统计检验
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-29-4-korobeynikov.pdf">[Слайды]

讲座被认为是同时测试多个假设的经典问题。这些问题出现的非常频繁,如全基因组搜索协会或微阵列数据的分析。可能的解决这个问题,从经典方法邦费罗尼后整理技术,可以控制的FDR(假发现率)。

17.如何使用统计和错误(尼基塔Alexeev,圣彼得堡国立大学,乔治华盛顿大学)
[视频] [幻灯]

讲座涉及在使用统计和预防方法的错误。特别是,考虑到问题的答案:?在什么情况下,你可以使用标准的标准比较样品的典型代表,该怎么做,如果标准的标准不适合



18。基因表达调控的数学模型(玛丽亚萨姆索诺夫STU)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-27-3-samsonova.pdf">[Слайды]

了解基因活性的调控的微妙的机制 - 的必要条件,以破译人类疾病的机制。不幸的是,迄今为止还没有这样的理解,我们不能令人满意地解释如何任何组的转录因子与染色质蛋白,衔接蛋白和其他复杂的RNA聚合酶,或如何以及为何相互作用这样或那样的部分的DNA序列的可以控制复杂,限制在空间和时间确定的基因表达模式。

数学建模有助于这一过程的机理和定量描述来了解基因调控机制。讲座讨论的两个最常见的方法来表达建模 - 基于非线性反应扩散方程和热力学平衡。这样的模型以及它们用于新知识的产生的实例的结构的一贯的阶段。



19。半局部和局部序列比对(亚历山大Tiskin,华威大学)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-30-2-tiskin.pdf">[Слайды]

计算两个字符串的最长公共子(最长公共子,LCS) - 经典的算法问题之一,它拥有计算机科学的广泛应用,以及计算生物学,它被称为“全球序列比对”。在许多应用中,有必要概括这个问题,我们称之为计算半局部LCS(半本地LCS),或“半局部对准”。在这种情况下,需要计算LCS和其他字符串的所有子串之间的线路,和/或在同一行的所有前缀和后缀的所有不同。除了字符串算法广义问题中的重要作用,她发现与半群代数和计算几何计算生物学意想不到的连接,以进行比较(比较网络)的网络,以及实际应用。此外,计算半局部局部坐标系的问题可以作为一个灵活和有效的方法,以生物序列(完全)的局部比对。

讲座提出了一种有效的解决方案来计算半局部局部坐标系的问题和的主要结果和相关应用的概述。这些措施包括动态支持LCS;快速计算派系在一些特殊的图形;压缩行的比较快;琴弦上的并行计算。



20。分子序列的家属分析(谢尔盖Nurk,SPbAU RAS)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-30-4-nurk.pdf">[Слайды]

当解决了各种各样的问题,从发现调节基序来预测蛋白质的功能,生物信息学有与整个“家族”进化相关核苷酸或氨基酸序列的工作。讲座讨论呈现在流行的生物信息学工具和数据库使用,例如家庭的不同方式。它告诉如何解密和解释PROSITE模式序列标识,什么是从剖面的HMM PSSM的差异,以及如何避免在它们的结构和分析的结果的错误。



21。表观基因组学,RNA,以及所有(安德烈·米罗诺夫,IITP)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-31-01-mironov-epigenetics.pdf">[Слайды]

讲座提供了表观遗传学的概念的概述。我们认为,染色质结构组织的水平,畅谈各种表观遗传修饰:组蛋白的修饰,CpG的基序的甲基化。讨论了它们对基因表达的影响。
它也被认为是在剪接,压印等
表观遗传修饰的作用
谈到系统XIST(X染色体失活特异性转录),反义RNA剪接,RNA依赖的监管。
这也被认为是一个典范的表观遗传修饰的研究。

22.数据质量控制NGS(康斯坦丁Okonechnikov,马普学会感染生物学)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-31-02-okonechnikov-qc.pdf">[Слайды]

讲座介绍了测序错误,是典型的技术NGS。这样的错误的实例是PCR扩增,序列特异性读数误差,气相色谱端和他人分布不均。我们打​​破了不同的方法,用于评估这些错误并占它们在分析中。提出了做法和现有的软件工具解决方案的问题。



23。数据质量控制NGS,研讨会(康斯坦丁Okonechnikov,马普学会感染生物学)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/07-31-06-okonechnikov-qc-seminar-new.pdf">[Слайды]

在研讨会期间,与会者学习了如何使用的编程技能进行质量控制NGS。我们研究的数据格式BAM / SAM,图书馆和pysam pyplot,基本概念。特别是,计数复制,分发,插入长度,计算覆盖在窗口中的频率进行GC-组合物估计值的分析示例。

24.实用RNA测序(康斯坦丁Okonechnikov,马普学会感染生物学)
[视频] <一href="http://bioinformaticsinstitute.ru/sites/default/files/bs2014_practical_rnaseq_v0.3.pdf">[Слайды 1] [幻灯片2]

研讨会精通数据分析RNA测序的实际任务。
演示和实践的格式进行了讨论和论证方法:调整里德,初始质量控制管道用于研究基因表达和DESeq袖扣,发现亚型成绩单,搜索混合基因



25。