Введение в Биоинформатику (Introduction to Bioinformatics)

Введение в Биоинформатику (Introduction to Bioinformatics)

Вид образования: Неформальное
Уровень формального образования: Старшая школа  /  Подготова к поступлению в колледж (вуз, университет)  /  Бакалавриат  /  Подготовка в магистратуру  /  Аспирантура  /  Дополнительное профессиональное  /  Профессиональное совершенствование
Рекомендуемый возраст для неформального обучения: 11-15  /  16-18  /  19-25  /  25-45  /  45-65  /  65+
Язык обучения: Русский  /  Английский
Тип ООК (согласно положению): MOOC 4.0
Ключевые слова: Биоинформатика, сиквенс генома, алгоритмы, операционная система, LINUX
Авторы курса: Лапидус Алла Львовна
Преподаватели: Черняева Екатерина Николаевна, Райко Михаил Петрович, Вяххи Николай Иванович, Добрынин Павел Владимирович
Организация: Санкт-Петербургский Государственный Университет
Входные требования по уровню знаний: нет
Выходные знания, умения, навыки: Знания-По окончании курса обучающиеся знают что такое биоинформатика, как правильно спланировать геномный эксперимент и тем самым сберечь данные и финансы, как получать геномные данные, где их хранить и как анализировать. Умения-Умеют обрабатывать и анализировать данные геномного секвенирования, Навыки - пользование командной строкой (LINUX), пользование базами биологических данных
Входной тест: Нет
Ограничения по числу участников: нет
Формирование групп по уровню подготовленности: Нет
Присутствие преподавателей: Нет
Присутствие тьюторов: Нет
Присутствие фасилитаторов: Нет
Форма представления учебных материалов: Видеолекции  /  Презентации  /  Тексты
Наличие обратной связи в материалах: Нет
Наличие совместного обучения: Нет
Наличие практических занятий: проекты  /  тестовые задания
Наличие форумов, дискуссий: Да
Наличие вебинаров, видеоконференций: Нет
Наличие неформального общения, meetup: Нет
Интеграция с LMS: Нет
Учебная аналитика: Нет
Наличие сертификации: Да
Наличие временных границ: Нет
Тип занятий (синхронность): синхронные
Виды оценивания: тест
Количество модулей в курсе: 7
Количество тестов (экзаменов): 8
Возможность формирования собственной траектории, индивидуализации на курсе: Да
Операционные системы: Windows, MAC OS, LINUX
Поддержка лиц с ограниченными возможностями: Нет
Обучающие технологии: Web based training
Сайт курса: https://www.coursera.org/learn/bioinformatika
Гостевой логин и пароль для экспертов: a.lapidus@spbu.ru (login)  и 12344321(password)
Экспертная оценка (только для экспертов): Оценить курс
Посмотреть оценку (только для экспертов):  Результат


Неделя 1 - Введение (Week 1 - Introducton)

Первая неделя нашего курса посвящена основным концепциям геномной биоинформатики. Слушатели знакомятся с историей этой дисциплины, основными методами и алгоритмами. Также знакомит с реальной лабораторной работой - мы рассказываем о том, как выделяется ДНК и откуда берутся данные, с которыми нам предстоит работать в дальнейшем. 

The first week of our course covers the basic concepts of genome bioinformatics. You will learn about the history of this discipline, the main methods and algorithms. Also you will familiarize yourself with actual laboratory work - we will explain how DNA is extracted and where the sequencing data comes from.

1.    Video: Введение в биоинформатику (Introduction to Bioinformatics)

2.    Video: Сиквенсные проекты (Sequencing Projects)

3.    Video: Алгоритмы сборки (Assembly Algorithms)

4.    Video: Подходы к анализу данных (Data Analysis Approaches)

5.    Video: Знакомство с методами выделения геномной ДНК (Genomic DNA Isolation techniques overview) (13:49)

6.    Video: Определение количества и качества ДНК (DNA quality and quantity control) (07:37)

7.    Video: Подготовка ДНК-библиотек для секвенатора Illumina MiSeq (DNA-library preparation for Illumina MiSeq platform) (13:21)

8.    Video: Запуск секвенатора Illumina MiSeq (Illumina MiSeq sequencer running) (03:25)

Тест 1 (Quiz 1)

Неделя 2 - Технологии секвенирования (Sequencing Technologies)

Эта неделя посвящена обзору методов секвенирования ДНК. This week is dedicated to Next Generation DNA Sequencing technologies. 

1.    Video: Основные понятия. Секвенирование по Сэнгеру (Basic concepts. Sanger sequencing.)

2.    Video: Обзор технологий нового поколения (NGS Technologies Overview)

3.    Video: 454, Ion Torrent, SOLiD, Illumina

4.    Video: Synthetic Long Reads, PacBio, Oxford Nanopore

Неделя 3 - Контроль качества (Quality Control)

На этой неделе слушатели приступают к работе над геномным проектом. В лекциях мы поговорим о формате представления исходных данных и контроле качества. Также мы подготовили небольшое введение в операционную систему Linux, так как большинство необходимых программ разработаны именно для нее. 

This week one can start working on the real genome project. This week lectures will cover raw data formats and aspects of quality control. Also we offer brief introduction to the Linux, because the majority of bioinformatics tools developed for this operation system.

1.    Video: Проблемы качества (Quality Issues)

2.    Video: Форматы данных, шкала Phred (Data Formats, Phred Scale)

3.    Video: Проверка качества. FastQC (Quality Check. FastQC)

4.    Video: Пример - часть 1 (Case Study - part 1)

5.    Video: Пример - часть 2 (Case Study - part 2)

6.    Video: Введение в Linux (Introduction to Linux)

Тест 3 (Quiz 3)

Неделя 4 - Сборка ДНК de novo (De novo DNA assembly)

Четвертая неделя посвящена сборке геномов de novo. Она посвящена различным методам секвенирования малоизученных организмов, и проблемам, которые при этом возникают. Также мы рассказываем о работе алгоримов, используемых при сборке новых геномов.  Forth week is dedicated to de novo genome assembly. 

Students will learn about different sequencing approaches of unknown organisms, and the problems associated with this task. We will also talk about algorithms used for the assembly of new genomes. 

1.    Video: Сборка ДНК de novo - часть 1 (De novo DNA assembly - part 1)

2.    Video: Сборка ДНК de novo - часть 2 (De novo DNA assembly - part 2)

3.    Video: Алгоритмы (Algorithms)

4.    Video: Сложность алгоритмов (Algorithms Complexity)

5.    Video: Overlap Layout Concensus

6.    Video: Графы де Брюйна (De Bruijn Graphs)

7.    Video: Алгоритмы сборки геномов (Genome Assembly Algorithms)

 Тест 4 (Quiz 4)

Неделя 5 - Выравнивание коротких фрагментов (Short read alignment)

Пятая неделя курса посвящена выравниванию коротких фрагментов на референс - подходу, который используется при работе с уже изученными геномами. В лекциях разбираются наиболее популярные программы для решения таких задач, а также основные алгоритмы для работы со строками. 

Fifth week of the course is devoted to short read alignment to the reference genome, which is used when we work with the already studied organisms. In lectures we will talk about the most popular software for solving such problems, as well as basic algorithms for working with strings.

1.    Video: Подходы к выравниванию ( Alignment approaches)

2.    Video: Построение индекса (Building index)

3.    Video: Выравнивание с помощью Bowtie (Bowtie Alignment)

4.    Video: Форматы SAM, BAM. Сортировка. (SAM, BAM Alignment Format. Sorting.)

5.    Video: Поиск вариантов (Variant Calling)

6.    Video: Строковые алгоритмы. Хэш-функция. (String Algorithms. Hash.)

7.    Video: Поиск подстроки с ошибками (String Searching with Errors)

8.    Video: Суффиксные деревья (Suffix Trees)

Тест 5 (Quiz 5)

Неделя 6 - Поиск и аннотация генов (Gene Finding and Annotation)

В завершающей неделе курса мы разбераем методы поиска генов в собранных последовательностях и их аннотации.<br> In the final week of the course we will examine methods of gene finding and annotation in assembled sequences.

1.    Video: Подходы к аннотации генов (Gene Finding Approaches)

2.    Video: Скрытые марковские модели (Hidden Markov Models)

3.    Video: Аннотация генов в бактериальном геноме (Bacterial Genome Annotation)

4.    Video: Анализ вариантов (Variant Analysis)

Тест 6 (Quiz 6)

Неделя 7

Геномный проект (Genome Project)

  В этом практическом задании обучающимся предстоит собрать и проаннотировать бактериальный геном, проинтерпретировать результаты и найти причину ужасной эпидемии, охватившей Европу в 2011 году. In this practice challenge you will have to assemble and annotate bacterial genome, interpret the results and find the cause of the terrible epidemic in Europe in 2011.

Discussion Prompt: Впечатления о курсе

Часть 1: исходные данные (Part 1: Raw Data)

Часть 2: сборка de novo (Part 2: De Novo Assembly)

Часть 3: выравнивание по референсу (Part 3: Alignment to Reference)

Часть 4: аннотация (Part 4: Annotation) 

 



Назад в раздел