Вернуться к каталогу блоков

Мультиомиксная реконструкция генных сетей и системный анализ эффектов мутаций

12500,00
р.
Добавить в маршрут
Модуль посвящён мультиомиксным подходам к реконструкции генных сетей и системному анализу эффектов мутаций. Он предназначен для слушателей, которые работают с различными типами омиксных данных и хотят перейти от анализа отдельных наборов данных к их интеграции и интерпретации в контексте биологических систем. Модуль сформирует представление о генных сетях как универсальной модели для анализа сложных биологических процессов и даёт практические навыки работы с мультиомиксными данными в среде R.

Входит в состав образовательной траектории
"Архитектор генных сетей"

Сложность: продвинутый уровень

Преподаватель: Бобровских Александр

Уровень сложности: Продвинутый

Направление: Сетевая биология

Инструменты: R

Направление: Биологические базы данных

Инструменты: STRINGdb

Подробная информация о блоке
Программа обучения
Характеристики образовательного блока

Подробная информация о блоке

Современные биологические исследования всё чаще опираются на одновременный анализ геномных, транскриптомных и других типов омиксных данных. По отдельности такие данные дают ограниченное представление о происходящих процессах, тогда как их интеграция позволяет выявлять системные эффекты и регуляторные механизмы, включая последствия генетических вариаций.
В первой части модуля рассматривается мультиомиксный подход к реконструкции генных сетей. Слушатели знакомятся с принципами интеграции различных типов данных и логикой построения сетевых моделей, отражающих структуру и регуляцию биологических систем.

Во второй части модуля внимание уделяется практической реконструкции генных сетей по мультиомиксным данным. Рассматриваются методы анализа структуры сети, интерпретации сетевых взаимодействий и оценки системных эффектов мутаций.
Практическая часть модуля ориентирована на работу с реальными исследовательскими кейсами и публично доступными данными, что позволяет слушателям применить полученные знания к задачам, близким к собственной научной практике.

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 имеют опыт работы с омиксными данными и стремятся углубить свои навыки их системной интерпретации.

Что вы получите после прохождения модуля:
  • Понимание принципов мультиомиксной интеграции данных.
  • Навык реконструкции генных сетей на основе различных типов омиксных данных.
  • Умение анализировать структуру генных сетей и интерпретировать сетевые взаимодействия.
  • Способность оценивать системные эффекты мутаций в контексте биологических процессов.
  • Практические инструменты для применения мультиомиксного сетевого анализа в собственных исследованиях.

Программа обучения

Тема 1. Мультиомиксный подход к реконструкции генных сетей
Содержание
Основные типы омиксных данных, используемые для сетевой интеграции. Транскриптомные, протеомные, геномные, эпигеномные данные. Обзор основных методов сетевой интеграции: сетевое слияние, байесовские сети, машинное обучение. Подходы ранней, промежуточной и поздней сетевой интеграции. Примеры онлайн платформ для реконструкции и анализа мультиомиксных сетей.
Практическая работа
Анализ мультиомиксных данных и их сетевая интеграция с использованием языка программирования R и его пакетов mixOmics, igraph.
Самостоятельная работа
Изучение документации mixOmics, igraph. Написание и оптимизация скриптов для реконструкции генных сетей по мультиомиксным данным. Использование баз данных для интерпретации результатов.

Тема 2. От сети к функции: системная интерпретация генетических вариаций
Содержание
Методы анализа воздействия мутаций на устойчивость и топологию сети. Узловой и реберный анализ. Подходы по предсказанию системных эффектов мутаций. Компенсаторные механизмы и принципы распространения сигналов в генных сетях.
Практическая работа
Анализ влияния мутаций на топологию генной сети. Оценка состояний сети до и после мутации. Пересчет сетевых метрик и оценка потенциального системного эффекта с использованием языка программирования R и его пакетов STRINGdb, igraph.
Самостоятельная работа
Изучение документации STRINGdb, igraph. Написание и оптимизация скриптов для оценки системных эффектов мутаций в генной сети. Использование баз данных для интерпретации результатов.

Итоговая аттестация

Характеристики образовательного блока

Характеристики образовательного модуля:

  • Продолжительность: 18 ак. ч.
  • Сложность: продвинутый уровень
  • Направления блока: сетевая биология, геномика, мультиомика, программирование на R, биологические базы данных
  • Навыки: мультиомиксная интеграция данных, реконструкция генных сетей, сетевой анализ, интерпретация эффектов мутаций.
  • Инструменты: R, RStudio, igraph, clusterProfiler, STRINGdb, mixOmics, 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