Вернуться к каталогу блоков

Реконструкция генных сетей по геномным и транскриптомным данным

12500,00
р.
Добавить в маршрут
Модуль посвящён системному анализу биологических данных и методам реконструкции генных сетей на основе транскриптомных и геномных (ChIP-seq) данных. Он предназначен для слушателей, которые работают с омиксными данными, но сталкиваются с трудностями при переходе от анализа отдельных генов и списков дифференциальной экспрессии к пониманию регуляторных и функциональных взаимодействий. Модуль формирует представление о генных сетях как ключевом инструменте системной биологии и даёт практические навыки их реконструкции и интерпретации.

Входит в состав образовательной траектории
"Архитектор генных сетей"

Сложность: продвинутый уровень

Преподаватель: Бобровских Александр

Направление: Сетевая биология

Уровень сложности: Продвинутый

Инструменты: R

Направление: Биологические базы данных

Подробная информация о блоке
Программа обучения
Характеристики образовательного модуля

Подробная информация о блоке

Современные транскриптомные и геномные исследования позволяют выявлять тысячи изменений на уровне отдельных генов, однако без системного анализа такие данные трудно интерпретировать в биологическом контексте. Генные сети позволяют перейти от фрагментарных наблюдений к моделям, отражающим организацию и регуляцию биологических процессов.
В первой части модуля транскриптомные данные рассматриваются как источник информации о функциональных и коэкспрессионных взаимодействиях между генами. Слушатели знакомятся с принципами построения генных сетей по данным экспрессии и с логикой их анализа.

Во второй части модуля рассматриваются геномные и ChIP-seq данные как источник информации о регуляторных взаимодействиях. Обсуждаются способы использования данных о связывании регуляторных факторов для реконструкции регуляторных сетей и их интеграции с транскриптомной информацией.
Практическая часть модуля ориентирована на работу в среде R и направлена на освоение базовых приёмов сетевого анализа, визуализации и функциональной интерпретации генных сетей.

Для кого этот модуль:
  • Студенты-магистры биологических и биомедицинских направлений
  • Начинающие биоинформатики и биологи с базовыми навыками программирования (R или Python)
  • Аспиранты и молодые учёные в области молекулярной биологии, генетики и биомедицины
  • Специалисты смежных областей (врачи, фармакологи, селекционеры), заинтересованные в методах системной биологии

Курс рассчитан на слушателей, которые понимают основы молекулярной биологии и имеют опыт работы с омиксными данными, но не обладают системным инструментарием для их анализа.


Что вы получите после прохождения модуля:
  • Понимание принципов реконструкции генных сетей по транскриптомным и ChIP-seq данным
  • Навык перехода от списков генов к сетевым моделям биологических процессов
  • Практический опыт сетевого анализа транскриптомных и регуляторных данных
  • Умение интерпретировать сетевые взаимодействия в биологическом контексте
  • Инструменты и методические рекомендации для применения генно-сетевого анализа в собственных исследованиях

Программа обучения

Тема 1. Транскриптомные данные как источник информации о сетевых взаимодействиях
Содержание
Транскриптомные технологии (RNA-seq, scRNA-seq). Принципы подготовки транскриптомных данных для реконструкции генных сетей. Предобработка, нормализация, фильтрация, статистический анализ данных. Методы реконструкции генных сетей на основе транскриптомных данных. Корреляционный анализ, методы взаимной информации, машинного обучения.
Практическая работа
Проведение реконструции и визуализации коэкспрессионной генной сети с использованием языка программирования R и его пакетов WGCNA, igraph, clusterProfiler.
Самостоятельная работа
Подготовка транскриптомных данных для реконструкции генных сетей. Изучение документации R, Rstudio, WGCNA, igraph, clusterProfiler. Написание и оптимизация скриптов для реконструкции генных сетей по транскриптомным данным.

Тема 2. Геномные и ChIP-seq данные как источники регуляторных взаимодействий
Содержание
Обзор технологии ChIP-seq и её роль в идентификации сайтов связывания транскрипционных факторов. Рассмотрение подходов по анализу ДНК мотивов и ключевых баз данных (JASPAR, TRANSFAC и др.). Рассмотрение способов интеграции информации о сайтах связывания транскрипционных факторов в сетевые структуры.
Практическая работа
Проведение реконструкции и визуализации генной сети с использованием предобработанных ChIP-seq данных из публичного репозитория с использованием языка программирования R и его пакетов ChIPseeker, igraph.
Самостоятельная работа
Поиск ChIP-seq данных в публичном репозитории.
Изучение документации ChIPseeker, igraph.
Написание и оптимизация скриптов для реконструкции генных сетей по геномным данным.

Итоговая аттестация

Характеристики образовательного модуля

Характеристики образовательного модуля:

  • Продолжительность: 18 ак. ч.
  • Сложность: продвинутый уровень
  • Направления блока: сетевая биология, геномика, транскриптомика, программирование на R, биологические базы данных
  • Навыки: реконструкция генных сетей, сетевой анализ, интерпретация транскриптомных и регуляторных данных.
  • Инструменты: R, RStudio, WGCNA, igraph, clusterProfiler, ChIPseeker, ggplot2
  • Документ об образовании: удостоверении о повышении квалификации НГУ

Эксперт образовательного модуля:

  • Бобровских Александр Владимирович, старший преподаватель ФЕН НГУ, м.н.с. ИЦИГ СО РАН