В курсе будут даны базовые определения из биоинформатики и молекулярной биологии, которые понадобятся для понимания дальнейшего материала образовательной программы. Будет проведен широкий обзор разделов биоинформатики с упором на методы чтения генома, а также на алгоритмы сравнения строк и алгоритмы неточного поиска подпоследовательностей в больших текстах.

14 лекций и 14 семинаров

Этот курс познакомит обучающихся с основными терминами и современными исследованиями в области генетики. От разбора молекулярного носителя наследственности, молекулы ДНК обучающиеся перейдут к подробному изучению ее функциональных единиц – генов. Обучающиеся научатся решать увлекательные генетические задачи и ориентироваться в причинах и последствиях мутаций, а также узнают законы классической генетики.

16 лекций и 16 семинаров

В настоящее время методы машинного обучения все шире используются для решения задач биоинформатики и системной биологии. Умение грамотно обрабатывать данные и извлекать закономерности, строить прогнозы становится критически важным для решения сложных научных и практических задач. Основная цель данного курса – дать студентам подготовку, необходимую для успешного освоения современных методов анализа данных. В рамках курса студенты познакомятся с основами интеллектуального анализа данных, включая преобразование и очистку данных, работу с пропущенными значениями, основными способами визуализации данных (гистограммами, диаграммами плотности, диаграммами рассеяния, ящиками с усами и т.п.), корреляционным анализом, с различными методами отбора признаков, с задачами снижения размерности, кластеризации, классификации, регрессии и с наиболее известными и широко используемыми методами их решения. Студенты познакомятся со специализированными библиотеками для визуализации и анализа данных и научатся применять полученные знания для решения практических задач, в том числе, загружать данные, сохраненные в разных форматах, выбирать и группировать нужные записи по заданным критериям, строить предсказательные модели и оценивать их качество.

16 лекций и 12 семинаров

Курс по компьютерной транскриптомике будет включать в себя изучение массового параллельного секвенирования, конвейера для обработки данных массового параллельного секвенирования транскриптомов и конвейерных систем, задачи картирования прочтений на геном, особенностей картирования транскриптомных последовательностей, дифференциальной экспрессии генов и многомерного анализа данных по экспрессии генов. Обучающиеся будут решать задачу сборки транскриптома de novo, а также другие задачи, решаемые с помощью анализа транскриптомных данных.

16 лекций и 16 семинаров

В курс входит введение в генетику популяций и сообществ, основные понятия и определения, используемые для описания генетического разнообразия, виды маркеров генетического разнообразия и их сравнительная характеристика. Обучающиеся узнают о генетике популяций нескольких видов - членов одного сообщества, связи генетического разнообразия и биоразнообразия, проведут оценку основных параметров популяций на основании анализа наборов нуклеотидных последовательностей (COI) и результатов исследования полиморфизма микросателлитных маркеров, а также анализ метагенома (Mothur), определение видового богатства, комбинирование информации метагеномного анализа и данных из генбанка, анализ состояния экосистемы с помощью исследования генетического разнообразия.

16 лекций и 16 семинаров

Основной целью курса является ознакомление студентов с современными методами метагеномного анализа, базирующегося на картировании и сборке геномных или транскриптомных прочтений материала микроорганизмов, полученных из среды.
В задачи курса входят обзор предметной области и основных направлений исследований, обзор экспериментальных методов, подходов к выделению материалов для исследования и пробоподготовки, обзор современных платформ высокопроизводительного секвенирования и их особенностей, обзор современных методов метагеномного анализа, методов оценки таксономического состава и разнообразия сообществ, их ограничений и особенностей интерпретации результатов.

15 лекций и 15 семинаров

В курсе рассматриваются основы математического моделирования молекулярно-генетических систем и процессов. На моделях биохимических реакций, генетической регуляции, метаболических путей, путей передачи сигналов обучающимся будут показаны особенности применения различных математических методов в задачах системной биологии, а также принципы построения метаболических моделей в масштабе генома.

14 лекций и 14 семинаров

Содержание курса охватывает круг вопросов, связанных со строением и свойствами биологических многочастичных систем, таких, как генные и метаболические сети, экологические популяции, их эволюцией и основными методами их анализа. Обучающимся приводятся данные о структурно-динамических свойствах биологических многочастичных систем, что в совокупности со сведениями о взаимодействиях элементов системы дает возможность студентам составить представление о сложных системах, их функционировании в живом мире, общих принципах их структурно-функциональной организации и эволюции.

22 лекции и 8 семинаров

В курсе дается обзор методов системной биологии, применяемых в задачах биомедицины. Обучающиеся познакомятся с математическими и компьютерными моделями заболеваний человека, в том числе «цифровыми репликами» человека для P4 медицины: персонализированной, предсказательной, превентивной и пациент-ориентированной (personalised, predictive, preventive, participatory).

14 лекций и 14 семинаров

Курс позволяет обучающимся узнать методы и подходы, применимые для решения задач генетики, экологии, эволюционной биологии, клеточной биологии. В настоящее время моделирование является популярным методом исследования в биологии поскольку позволяет объединять разные уровни организации биологических систем, начиная с молекулярно-клеточного и заканчивая популяционным и экосистемным уровнями. Обучающиеся получат навыки построения моделей на различных уровнях биологической организации.

18 лекций и 18 семинаров