Об этом курсе
4.9
Оценки: 16
Рецензии: 1
Авторский коллектив курса «Введение в биоинформатику: метагеномика»  был отмечен дипломом II степени в номинации "За способность понятно объяснять самые абстрактные идеи" на Международном конкурсе открытых онлайн-курсов EdCrunch Award в 2018 году. Метагеномика — раздел геномики, изучающий геном не отдельного организма, а совокупности обитателей микробных сообществ, живущих в разных природных условиях. На протяжении 4,5 миллиардов лет микроорганизмы являются доминирующей формой жизни на Земле. При этом только 3-4% из них может быть выращено в лабораторных условиях, а об остальных мы не знаем практически ничего. Детальный анализ состава и функционирования сложных сообществ позволяет ответить на многие вопросы, связанные со здоровьем человека, охраной окружающей среды, хранением и переработкой продуктов питания, разработкой альтернативных источников энергии, и т.д. Такой анализ возможен только в результате биоинформатической обработки огромных массивов данных, получаемых при секвенировании суммарной метагеномной ДНК и/или отдельных генов. В предлагаемом курсе «Введение в биоинформатику: метагеномика» мы затронем вопросы подготовки метагеномных проб и особенностей их анализа; математических подходов, лежащих в основе созданных специально для этого типа данных программных продуктов; вопросы секвенирования и сборки метагеномов, их аннотации и применения. В ходе курса участникам будет предложен проект, в котором они смогут на практике применить полученные знания. В рамках этого проекта учащиеся будут самостоятельно работать с реальными данными, проведут самостоятельный анализ и сделают выводы о составе и функции выбранного для этого проекта сообщества. Курс «Введение в биоинформатику: метагеномика» преследует три главные цели: 1. ознакомить вас с задачами, которые ставит необходимость исследования сложных микробных сообществ перед медиками, биологами, программистами и математиками; методами их решения; программными продуктами и аналитическими платформами, созданными для работы с метагеномными данными; математическими алгоритмами, лежащими в основе этих программ 2. привить экспериментальные навыки работы с метагеномными данными, умение правильно планировать эксперимент, оценивать сложность задачи и требуемых для ее решения ресурсов (лабораторных и компьютерных), оценивать качество произведенных данных с точки зрения поставленной задачи, 3. научить правильно выбирать, а при необходимости и создавать, программные продукты для решения поставленной задачи Metagenomics – part of the genomics studies considering not a single organisms, but the whole microbial communities living in different environments. Over 4.5 billion years bacteria are the dominant form of life on Earth. However, only 3-4% of them can be grown in laboratories, and we know almost nothing about others. A detailed analysis of the composition and functioning of complex communities allows to answer a lot ot questions related to human health, environmental protection, food storage and processing, the development of alternative energy sources, etc. The only way do it is processing of huge amounts of bioinformatics data obtained by sequencing of the total metagenomic DNA or individual genes. In the course "Introduction to bioinformatics: Metagenomics" we will address the issues of sample preparation and metagenomic analysis; mathematical approaches used in such analysis; metagenome sequencing and assembling issues, annotation and application of the data. During the course, learners will be offered a project where they can apply acquired knowledge in practice. In this project, students will work with the real data, conduct independent analysis and draw conclusions about the composition and functions of the microbila community selected for the project. The course "Introduction to bioinformatics: Metagenomics" has three main objectives: 1. Give you outline of the problems the physicians, biologists, mathematicians and programmers meets studying complex microbial communities; methods to solve these problems; software and analytic platform designed to work with metagenomic data; mathematical algorithms underlying these programs 2. Make you familiar with experimental skills for metagenomic analysis, the ability to plan an experiment, to assess the problem complexity and the required resources (wet lab and computational), to assess the quality of the obtained data for the given problem. 3. Teach how to choose and, if necessary, create software for the given tasks...
Globe

Только онлайн-курсы

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.
Calendar

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.
Beginner Level

Начальный уровень

Clock

Approx. 10 hours to complete

Предполагаемая нагрузка: 6 недель, 3-8 часов в неделю...
Comment Dots

Russian

Субтитры: Russian...
Globe

Только онлайн-курсы

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.
Calendar

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.
Beginner Level

Начальный уровень

Clock

Approx. 10 hours to complete

Предполагаемая нагрузка: 6 недель, 3-8 часов в неделю...
Comment Dots

Russian

Субтитры: Russian...

Программа курса: что вы изучите

Week
1
Clock
1 ч. на завершение

Week 1 - Introduction (Введение)

The first week of our course will be dedicated to an overview of metagenomics. You will learn what metagenomics studies are and why this field of study has gained popularity in the current times. You will get acquainted with the basic approaches of metagenomic bioinformatics and with the specificity of the metagenomic analytical approaches used for the analysis of natural microbial communities. Первая неделя нашего курса знакомит с метагеномикой. Вы узнаете что изучает метагеномика и почему она возникла в наши дни. Вы познакомитесь с основными подходами метагеномной биоинформатики и особенностями аналитических подходов, применяемых для анализа природных микробных сообществ. ...
Reading
6 видео (всего 33 мин.)
Video6 видео
«Microbes run the World» (Микробы правят миром)3мин
«Applications of Bioinformatics» (Биоинформатические приложения)8мин
«Analytical Approaches» (Аналитические подходы)3мин
«Metagenomic Project» (Метагеномный проект)8мин
«Assembly of Metagenomes» (Сборка метагеномов)6мин
Week
2
Clock
1 ч. на завершение

Week 2 - Experimental Data (Экспериментальные данные)

Welcome to the second week of our course! This week is dedicated to experimental metagenomic data. We start with metagenomic DNA (mDNA) isolation and go on to sequencing and analysis to understand what is so special about this type of data. <br> Добро пожаловать на вторую неделю нашего курса! Эта неделя посвящена экспериментальным метагеномным данным. Мы пройдем от выделения метагеномной ДНК (мДНК) к ее секвенированию и анализу и поймем чем вызваны особенности этих данных и способов их получения. ...
Reading
7 видео (всего 46 мин.), 1 тест
Video7 видео
Metagenomic Approaches (Метагеномные подходы)5мин
Sequencing Approaches (Подходы к секвенированию)7мин
Analytical Pipelines (Аналитические подходы)5мин
Target Sequencing (Таргетное секвенирование)6мин
Sequencing Platforms (Сиквенсные платформы)8мин
Bioinformatics Algorithms: Genome as a String (Биоинформатические алгоритмы: геном как строка)7мин
Quiz1 практическое упражнение
Тест 1.20мин
Week
3
Clock
1 ч. на завершение

Week 3 - Analytical Approaches: 16s analysis (Аналитические подходы: анализ 16S)

This week we are going to explain how the analysis of the 16S rRNA gene sequences helps evaluate microbial diversity in metagenomic communities. You will learn about the databases that store already existing 16S sequences, and will be introduced to the analytical program QIIME, which will help you when you transition to working on metagenomic projects using real data. На этой неделе мы познакомим вас с тем, как анализ последовательностей генов 16S рРНК позволяет оценить микробное разнообразие метагеномных проб. Расскажем о базах данных, которые хранят накопленную уже информацию о 16S сиквенсах и представим аналитическую программу QIIME, которая будет вам весьма полезна в вашей работе с реальными данными метагеномных проектов. ...
Reading
4 видео (всего 41 мин.), 1 тест
Video4 видео
16S (16S рРНК)6мин
16S Databases (Базы данных 16S)6мин
Data Analysis in QIIME (Aнализ данных с помощью QIIME)18мин
Quiz1 практическое упражнение
Тест 220мин
Week
4
Clock
1 ч. на завершение

Week 4 - Analytical Approaches: Binning (Аналитические подходы: биннинг)

Welcome to the fourth week of the course. It will be devoted to binning. Don’t know what that is? Then you will be even more interested to discover what the basis of this analytical approach is and how it helps simplify the analysis of very complex metagenomic data. Stay with us! Добро пожаловать на четвертую неделю курса. Она будет посвящена биннингу. Вы не знаете что это такое? Тогда вам тем более будет интересно узнать на чем основан этот аналитический подход и как он помогает упростить задачу анализа очень сложных метагеномных данных. Оставайтесь с нами! ...
Reading
5 видео (всего 43 мин.), 1 тест
Video5 видео
MyCC Binning Tool (Программа MyCC)8мин
Binning Algorithms (Алгоритмы биннинга)10мин
Supervised and Unsupervised Binning (Контролируемый и Неконтролируемый Биннинг)8мин
Clustering (Кластеризация)7мин
Quiz1 практическое упражнение
Тест 310мин

Преподавателя

Alla L Lapidus

Professor, Department of Cytology and Histology
Centre For Algorithmic Biotechnology

Михаил Райко

Постдок
Центр геномной биоинформатики им. Ф.Г.Добржанского

Павел Добрынин

Младший научный сотрудник
Центр геномной биоинформатики им. Ф.Г.Добржанского

Екатерина Черняева

Постдок
Центр геномной биоинформатики им. Ф.Г.Добржанского

О Saint Petersburg State University

The Saint-Petersburg University (SPbU) is a state university, located in Saint-Petersburg, Russia. Founded in 1724, SPbU is the oldest institution of higher education in Russia. At present, there are more than 30 000 students in SPbU studying 398 programmes...

Часто задаваемые вопросы

  • Зарегистрировавшись на сертификацию, вы получите доступ ко всем видео, тестам и заданиям по программированию (если они предусмотрены). Задания по взаимной оценке сокурсниками можно сдавать и проверять только после начала сессии. Если вы проходите курс без оплаты, некоторые задания могут быть недоступны.

  • Оплатив сертификацию, вы получите доступ ко всем материалам курса, включая оцениваемые задания. После успешного прохождения курса на странице ваших достижений появится электронный сертификат. Оттуда его можно распечатать или прикрепить к профилю LinkedIn. Просто ознакомиться с содержанием курса можно бесплатно.

Остались вопросы? Посетите Центр поддержки учащихся.