Введение в биоинформатику: от рабочей задачи к анализу данных
Научитесь разбираться в биоинформатических задачах, работать с базовыми инструментами анализа биологических данных и оценивать полученные результаты — без предварительного опыта программирования.
Практические задания на основе задач из биоинформатики
Подготовка
Для начала обучения не требуются Python, R и Linux
Дата начала обучения
3 марта 2027 г.
Задачи курса
Шесть задач, с которыми вы научитесь работать
Биоинформатика помогает решать разные задачи — от поиска информации о генах до анализа результатов секвенирования и оценки прогнозных моделей. На курсе вы познакомитесь с инструментами и подходами, которые используются в таких ситуациях.
Задача 01
«Мне дали список генов. Что с ним делать?»
Научитесь находить информацию о генах и их функциях, исследовать связанные биологические процессы и взаимодействия, использовать публичные базы данных и инструменты сетевого анализа.
ПрактикаПоиск информации в биологических ресурсах, функциональный анализ и работа с сетью генов в STRING.
Задача 02
«Я хочу найти публичные данные для своей задачи. Можно ли им доверять?»
Разберётесь, где искать биологические данные, как устроены записи в публичных ресурсах и на что обращать внимание при выборе набора данных: происхождение, метаданные, дизайн исследования, качество и ограничения.
ПрактикаПоиск и оценка пригодности публичного набора данных для конкретного исследовательского вопроса.
Задача 03
«Мне принесли результаты секвенирования. Можно ли использовать их дальше?»
Узнаете, какие этапы проходят данные секвенирования, как читать отчёты контроля качества, обнаруживать типичные проблемы и понимать, какие дополнительные проверки могут потребоваться.
ПрактикаРабота с отчётами FastQC и MultiQC, анализ показателей качества и принятие обоснованного решения о дальнейших действиях.
Задача 04
«Есть ли разница между группами? Насколько ей можно верить?»
Научитесь читать результаты статистического анализа, учитывать величину эффекта, вариабельность и статистическую неопределённость, а также отличать обоснованные выводы от поспешных интерпретаций.
ПрактикаАнализ результатов сравнения групп и дифференциальной экспрессии генов.
Задача 05
«Можно ли по данным отличить одну группу от другой?»
Разберётесь, когда для биологических данных применяют машинное обучение, как оценивают качество моделей и почему высокие показатели точности не всегда означают, что модель пригодна для реальной задачи.
ПрактикаЗапуск подготовленной модели, оценка её результатов и выявление возможных ошибок.
Задача 06
«Я хочу, чтобы анализ можно было повторить. Что для этого нужно?»
Познакомитесь с устройством биоинформатических пайплайнов, ролью автоматизации, настройками программ, версиями баз данных и способами документирования анализа.
ПрактикаРабота с подготовленным вычислительным процессом, анализ его этапов и результатов, разбор ошибок и проверка воспроизводимости.
От биологического вопроса до обоснованного результата
Биоинформатический анализ начинается не с выбора программы, а с понимания задачи.
Прежде чем применять инструмент, необходимо определить, какие данные нужны, как они были получены, насколько они качественные и какие выводы позволяют сделать.
На курсе вы познакомитесь с последовательностью этапов биоинформатической работы и научитесь понимать назначение каждого из них.
Постановка задачиЧто нужно выяснить?
Выбор данныхКакие измерения необходимы и где получить данные?
Контроль качестваМожно ли использовать имеющиеся данные?
ОбработкаКакие операции необходимо выполнить?
АнализКакие методы помогут ответить на вопрос?
ИнтерпретацияЧто означают полученные результаты?
ОграниченияКакие выводы обоснованны и что требуется проверить дополнительно?
После прохождения курса вы сможете на базовом уровне разбираться в биоинформатических задачах и выполнять отдельные операции анализа биологических данных.
Работать с публичными биологическими ресурсами
Находить сведения о генах, белках и последовательностях, пользоваться базами данных и оценивать применимость найденной информации.
Выполнять базовый анализ последовательностей
Использовать BLAST, находить похожие последовательности и интерпретировать результаты поиска.
Оценивать качество данных секвенирования
Читать основные показатели отчётов FastQC и MultiQC, распознавать типичные проблемы и понимать, как они влияют на дальнейший анализ.
Разбираться в результатах статистического анализа
Интерпретировать различия между группами с учётом статистической значимости, величины эффекта и ограничений исследования.
Анализировать результаты транскриптомных исследований
Работать с таблицами дифференциальной экспрессии, визуализациями и результатами функционального анализа.
Исследовать взаимодействия генов
Строить простые сети известных взаимодействий и понимать ограничения полученных связей.
Понимать возможности машинного обучения
Определять, когда оно может быть полезно, и критически оценивать качество готовых моделей.
Понимать устройство воспроизводимого анализа
Разбираться в логике пайплайнов, их параметрах, зависимостях и способах проверки результатов.
Главный результат обучения — умение подойти к новой биоинформатической задаче последовательно: от постановки вопроса и выбора данных до анализа, интерпретации и оценки ограничений.
Анализ экспрессии генов
Исходные данные
Подготовленный набор транскриптомных данных и результаты сравнения групп.
Что делаете
Анализируете изменения экспрессии, работаете с визуализациями и функциональным обогащением.
Результат
Интерпретация различий и биологическая гипотеза, основанная на результатах анализа.
Воспроизводимый анализ
Исходные данные
Подготовленный рабочий процесс обработки биологических данных.
Что делаете
Запускаете отдельные этапы анализа, изучаете параметры, проверяете результаты и разбираете возможные ошибки.
Результат
Понимание того, что необходимо для повторения и проверки вычислений.
10 тематических разделов и итоговая аттестация. От знакомства с биологическими данными и основными инструментами — к решению комплексной практической задачи.
12345678910А
Ширина отрезка — объём темы в академических часах. 10 — сквозной кейс, А — итоговая аттестация.
Что такое биоинформатика, какие задачи она решает, как определить необходимые данные и этапы анализа. Разбор профессиональных ситуаций и выбор подходов к их решению.
Какие бывают биологические данные, как они получаются и хранятся. Экспериментальный дизайн, метаданные, типичные проблемы качества и сопоставимости данных.
Поиск информации в NCBI, Ensembl и UniProt. Работа с последовательностями ДНК и белков. Использование BLAST и интерпретация результатов.
Различия между группами, описательная статистика, статистическая значимость, величина эффекта, доверительные интервалы и множественные сравнения.
Как получают данные секвенирования, что содержится в FASTQ, BAM и VCF. Контроль качества, FastQC и MultiQC, типичные ошибки обработки и оценка результатов.
Анализ экспрессии генов, сравнение экспериментальных групп, визуализация результатов, функциональное обогащение и интерпретация биологических процессов.
Устройство вычислительных процессов, автоматизация, параметры и версии программ, контрольные точки, работа с подготовленным пайплайном и анализ ошибок.
Поиск взаимодействий генов и белков, построение простых сетей в STRING, определение функциональных групп и интерпретация связей.
Какие задачи решает машинное обучение, как устроены прогнозные модели, как оценивать качество предсказаний, выявлять переобучение и утечку данных.
Комплексная задача на основе данных биологического эксперимента: оценка исходной информации, анализ качества, выбор методов, работа с результатами и подготовка аналитического заключения.
Практическое задание на разбор новой биоинформатической ситуации и проверка базовых знаний по программе.
Всего48 академических часов
Итоговый кейс
В конце курса — комплексная задача из практики биотехнологической компании
Представьте, что биотехнологическая компания исследует влияние вещества на клетки. Получены данные секвенирования РНК, и необходимо выяснить, какие гены и биологические процессы могут изменяться после воздействия.
Вам предстоит изучить имеющиеся данные, оценить их качество, разобраться в результатах анализа экспрессии генов и определить, какие выводы можно сделать.
Что потребуется выполнить
Разобраться в постановке задачи и исходных данных.
Проверить экспериментальный дизайн и метаданные.
Оценить качество данных по предоставленным отчётам.
Определить необходимые этапы обработки.
Проанализировать результаты сравнения групп.
При необходимости использовать дополнительные биологические ресурсы.
Сформулировать выводы, ограничения и дальнейшие шаги.
Для кого
Кому будет полезна программа
Программа рассчитана на вводный уровень. Она подойдёт тем, кто только начинает знакомство с биоинформатикой, но уже имеет представление о биологических объектах и процессах.
01
Биологам и специалистам лабораторий
Если вы работаете с биологическими образцами, экспериментальными результатами или данными секвенирования и хотите лучше понимать возможности их анализа.
02
Сотрудникам биотех, фармы и R&D
Если в работе возникают задачи анализа биологических данных, оценки результатов исследований или взаимодействия с биоинформатиками.
03
Исследователям и аспирантам
Если вы хотите начать применять биоинформатические методы, работать с публичными данными и понимать, как анализировать результаты экспериментов.
04
Специалистам смежных направлений
Если вам нужно разобраться в инструментах биоинформатики, научиться ставить задачи на анализ и оценивать полученные результаты.
Перед началом обучения
Нужно ли уметь программировать?
Нет. Для начала обучения не требуется опыт работы с Python, R, Linux, системами управления вычислительными процессами или машинным обучением.
Практические задания
В практических заданиях используются доступные инструменты, графические интерфейсы, подготовленные данные и рабочие среды.
Программирование
При этом вы узнаете, какую роль программирование, командная строка и автоматизация играют в профессиональной биоинформатике и когда без этих навыков уже не обойтись.
Желательная подготовка
Базовые знания биологии на школьном или вузовском уровне.
Курс поможет получить первое представление о профессиональной работе с биологическими данными, но не заменяет углублённую подготовку по программированию, статистике и специализированным методам анализа.
Условия
Как проходит обучение
Формат занятий
Онлайн-курс
Теоретические материалы
Памятки и презентации лекций
Практическая часть
Практические задания на основе задач из биоинформатики: подготовленные данные, графические интерфейсы и рабочие среды
Программы и сервисы
NCBI
Ensembl
UniProt
BLAST
FastQC
MultiQC
STRING
Проверка заданий и консультации
Каждое выполненное домашнее задание проверяется экспертом, который дает обратную связь по вашей работе
Сколько времени потребуется
48 академических часов, начало 3 марта 2027 г.
Итоговая аттестация
Практическое задание на разбор новой биоинформатической ситуации и проверка базовых знаний по программе
Да. Для начала курса не требуются Python, R и Linux. Вы будете использовать подготовленные данные и инструменты, позволяющие выполнять базовые практические задания без самостоятельного написания программ.
Нет. Программа вводная. При этом желательно иметь базовые знания биологии, чтобы понимать рассматриваемые объекты и процессы.
Вы познакомитесь с основными этапами обработки данных секвенирования, научитесь оценивать базовые показатели качества и разбираться в результатах анализа. Для самостоятельного выполнения полного NGS-пайплайна потребуется дополнительная подготовка.
Да. Практическая часть включает поиск и анализ последовательностей, работу с биологическими базами данных, оценку качества секвенирования, интерпретацию статистических результатов, анализ генных сетей и подготовленный вычислительный процесс.
Нет. В процессе обучения вы познакомитесь с основными направлениями и сможете определить, какие из них больше соответствуют вашим профессиональным задачам.
Да. Курс предназначен в том числе для специалистов, которым необходимо понимать возможности биоинформатического анализа, выполнять базовые операции, корректно ставить задачи и интерпретировать результаты, полученные в работе.
Заявка на обучение
Начните разбираться в биоинформатических задачах
Оставьте заявку на программу «Введение в биоинформатику: от рабочей задачи к анализу данных». Мы свяжемся с вами, расскажем об условиях обучения и ответим на вопросы.