Каждый год летом проходит шестидневная школа по биоинформатике, на которой сто студентов и аспирантов – биологов и программистов – погружаются в изучение основ биоинформатики по интенсивной программе.

В 2020 летняя школа, как и многие другие мероприятия, прошла онлайн и в сокращенном формате. За три дня участники из разных городов России и ближайших стран знакомились с обзором направлений в биоинформатике, пробовали свои силы в программировании, поиске геномных ассоциаций и хемоинформатике.

Традиционно мы записали несколько лекций школы и делимся видео и слайдами. Помеченные звёздочкой «*» можно смотреть без подготовки.

Приятного просмотра!

Думаю, что многие читатели Хабра уже слышали о биоинформатике, возможно даже непосредственно о задаче сборки генома. Множество людей по всем миру занято написанием геномных ассемблеров — программ, интерпретирующих сырые данные машин для секвенирования и выдающих в результате последовательность ДНК изучаемого организма. Однако, в большинстве случаев, геном целиком «из коробки» получить не удается. В этой статье я постараюсь объяснить, почему же геном нельзя собрать одним щелчком мыши и опишу процесс его «финиширования» — пожалуй, самый трудоемкий этап во всей сборке, порой длящийся несколько лет.

Также, я расскажу, как мы иногда можем существенно облегчить этот процесс, используя уже собранные геномы близкородственных организмов. Этой задачей я занимался в рамках написания своей магистерской диссертации в Санкт-Петербургском Академическом Университете, а обучение проходило совместно с Институтом Биоинформатики. Поскольку получившийся алгоритм достаточно специфичен, я начну с описания проблемы в целом, дам обзор некоторых «хардварных» методов ее решения, а затем немного расскажу о том, что же получилось у меня.

Биоинформатика — чрезвычайно любопытная область научного знания, так как в ней соединяются задачи, формулируемые в биологических терминах, и методы, привычные для специалистов по алгоритмам, обработке больших данных и машинному обучению. Таким образом, биоинформатика — это один из примеров, когда IT может прийти на помощь при изучении реального мира.

Недавно я побывал в гостях у Михаила Сергеевича Гельфа́нда в Институте проблем передачи информации. Мы поговорили о том, что такое биоинформатика, о её интересных приложениях, о том, чем могут быть полезны IT-специалисты в биоинформатике и что им для этого нужно выучить.

Под катом этой статьи вы найдете полную расшифровку нашего разговора, а видео можно посмотреть на YouTube.

Каждый год Институт биоинформатики в Санкт-Петербурге и Москве набирает биологов, математиков и программистов, чтобы погрузить в мир биоинформатики. Биологи учатся программировать и тренируются реализовывать идеи в коде, а информатики изучают биологию и применяют алгоритмические подходы к биологическим и медицинским задачам. Самая важная часть обучения — реальные научные проекты. В этой статье мы расскажем о работе и результатах студентов Института, сделанной под руководством Олега Шпынова из JetBrains Research в 2019 году. Проект посвящен изучению изменения хроматина человека с помощью машинного обучения.


Студенты-информатики 2019 Института биоинформатики

Летом 2019 года в седьмой раз проходила летняя школа по биоинформатике — недельный образовательный интенсив для ста студентов и недавних выпускников из разных городов и стран, делающих первые шаги в этой области.

Биологи, медики, программисты, математики, физики, химики — самые распространенные специальности участников школы — условно поделились на два потока «биологов» и «информатиков». Лекции и практики были посвящены различным биоинформатическим методам и их применению в медицине и биологии: начиная от эволюции и заканчивая анализом данных секвенирования одиночных клеток и старением.

Ниже мы делимся обзором, видеозаписями и слайдами 15 прошедших лекций. Помеченные звёздочкой «*» можно смотреть без подготовки или с базовыми знаниями.

Приятного просмотра!

27 марта в Санкт-Петербурге стартует четвёртый хакатон по биоинформатике BioHack 2020. За время существования хакатона в нём участвовали более 300 молодых специалистов из разных стран и было разработано 58 решений. Свои проекты для работы на хакатоне представляли ведущие исследовательские организации: Институт физиологии им. И.П. Павлова, Институт Цитологии РАН, СПбГУ, ФНКЦ ФХМ, JetBrains BioLabs, Институт белка РАН, Genotek, МФТИ, iBinom и другие.

В 2019 году главный приз в размере 150 000 рублей забрала команда Garlic. За 48 часов, отведенных на работу, команда создала инструмент, который позволяет искать геномные перестройки заданной структуры. Мы попросили куратора проекта — Дмитрия Конанова, рассказать о проекте, хакатоне и в целом о жизни биоинформатика.

Многие из вас уже знают о недавней летней школе по маркетингу софтверных продуктов, проведенной компанией JetBrains в Санкт-Петербурге с 28 июля по 5 августа. Это был для нас эксперимент, поэтому изначально мы не были уверены в том, что получится записать и опубликовать видео (как технически, так и идейно — было непонятно, насколько формат будет подходить для видео). Уже в ходе школы стало понятно, что записи этих уютных летних встреч принесут много полезных знаний тем, у кого не получилось поучаствовать лично, поэтому мы рады опубликовать видеозаписи.



В этом посте мы публикуем видеозаписи встреч летней школы, а также рассказываем о том, что там происходило. Кроме того, советуем пост от paullarionov, написанный вскоре после завершения школы и содержащий впечатления о проекте со стороны участника, а также ссылки на все презентации и домашние задания.

Об авторе

Автор нижеприведенной заметки родился в 1981-м году, чем поставил окончательный крест на секретной программе по евгенике в УССР, давшей миру так много тех, о ком он совершенно не просил. Родился в опасной близости от гидроэлектростанции Днепрогэс, ввиду чего одним из любимых занятий было писать на доске мелом слово «гидроэлектростанция». Другим любимым занятием автора был запуск самодельных ракет на основе сельскохозяйственной селитры, фольги и газет. Ввиду маниакальной склонности к доведению любого дела до конца автор продолжил заниматься своим хобби сначала на химическом факультете МГУ, а потом и в аспирантуре университета штата Мичиган. Получив степень Ph.D. в органической химии, автору неожиданно пришла в голову мысль, что не так интересна селитряная ракета, как та голова, которая ее придумала — или хотя бы то, что от нее осталось. Так автор увлекся биологией — сперва молекулярной динамикой протеинов, а потом и тем, что гордо зовется «системной биологией», чем и промышляет сейчас в медицинской школе Университета Вашингтона в Сент-Луисе.

Молекулярная биология на данный момент представляет из себя типичный фронтир, научный эквивалент Калифорнии времени Золотой Лихорадки (все же читали Джека Лондона, да? Нет, не «До Адама», там про программистов). А ведь как все мы усвоили из художественной литературы, Дикий Запад — это не только жуткие болезни, скальпы, беспорядочная стрельба, беспринципность, звериная жестокость, грязь, вонь и бескультурье, а еще и возможность заработать себе на жизнь несколько монет, показать свое беспримерное мужество, и, вообще, хорошо провести время. Надеюсь, эта заметка раззадорит вас, и вы тоже рискнете намыть немного золотишка.

Нижеследующий текст можно рассматривать как короткую и несерьезную зарисовку о современном положении дел в системной биологии.

10 ноября стартуют три новых онлайн-курса (MOOC) на русском языке: по программированию на Python, операционной системе Linux, молекулярной биологии и генетике. Курсы созданы преподавателями Санкт-Петербургского Института биоинформатики, чем и обусловлено их разнообразие.

Курсы рассчитаны на неподготовленную аудиторию, ведь в институте Python и Linux изучают биологи, а молекулярную биологию – программисты, чтобы потом всем вместе осваивать биоинформатику. Но, даже если вы прекрасно умеете программировать и свободно чувствуете себя в vim, можете посоветовать эти курсы своим студентам или друзьям, либо просто записаться на биологию.

Курсы совершенно бесплатны и останутся доступны для самостоятельного изучения под Creative Commons после окончания. Но те, кто хочет жарких дискуссий в комментариях, оперативных ответов от преподавателей и сертификатов по окончанию, могут поучаствовать в ближайшем запуске с дедлайнами (10 ноября – 8 декабря).

Чтобы считаться грамотным в широком смысле этого слова, человек должен не только писать без ошибок и уметь считать, но и разбираться в истории, политике, быть начитанным и так далее. Сейчас в этом списке прочно укрепилась и компьютерная грамотность — было бы очень странно ее там не встретить, учитывая, что мы на каждом шагу имеем дело с компьютерами уже несколько десятилетий.

Но компьютерные технологии — не единственные, которые получили такое бурное развитие за последнее время. Например, космические корабли бороздят просторы Вселенной… правда жизнь произвольно взятого человека далека от исследований космоса. Да и адронный коллайдер никак не вмешивается в существование большинства людей (запустили, конец света не настал, вот и собственно всё).

Совсем другое дело — биотехнологии, и вообще вся область знаний, из которой у них растут ноги (биология и генетика в частности). Биология уже прочно заняла место в повседневной жизни, но, к огромному сожалению, разбираться в ней пока не считается необходимым.

Поэтому мы и создали русскоязычный открытый онлайн-курс "Молекулярная биология и генетика", к которому ещё можно присоединиться до 24 ноября 2014, либо проходить потом в свободном режиме. Ниже немного расскажем о нём.

Предлагаю вашему вниманию перевод статьи «Should Everybody Learn to Code?», которая показалась мне интересной.

Чтобы проверить, смогут ли профессиональные графические дизайнеры написать простейшую компьютерную программу, Брайан Дорн, в то время студент магистратуры в Технологическом институте Джорджии (Georgia Tech), попросил их прочесть и изменить фрагмент программного кода. Дорн хотел понять, смогут ли они сами разобраться – как автоматизировать работу в Adobe Photoshop. Дизайнеры стали искать информацию в Интернете и, к сожалению, во многих случаях вводили неверные поисковые запросы: например, пытались разобраться с Java, когда на самом деле им был нужен JavaScript для этого конкретного проекта.

Это могло быть связано с «отсутствием общего базового понимания компьютерных и программных структур», писал Дорн в журнале Communications в мае 2011 года.

Рад представить вам 27 лекций по биоинформатике (включая описания, слайды и полные видеозаписи). Лекции читались на летней школе по биоинформатике, которая проходила в июле 2014 под Санкт-Петербургом, собрала вместе 100 студентов со всей России и СНГ, а также лекторов из МГУ, МФТИ, Сколтеха, РАН, СПбАУ, СПбГПУ, СПбГУ, Yale University, Fox Chase Cancer Center, George Washington University, Pennsylvania State и других прекрасных организаций.

Школу традиционно проводила команда Института биоинформатики, а поддерживали ее СПбАУ РАН, СПбГУ, JetBrains, РВК, BIOCAD, EMC, Фонд «Династия» и РФФИ, благодаря чему удалось сделать мероприятие абсолютно бесплатным для всех участников.

Каждый год в конце июля Институт биоинформатики совместно с СПбАУ РАН проводит летнюю школу по биоинформатике. В этой небольшой статье собраны лекции (видео и слайды) за два последних года проведения летних школ.

Вводные слова о школе

Каждый год на школу приезжает 100 студентов и аспирантов со всей России, СНГ и других стран. В основном это биологи, медики, программисты, математики и физики. В течение недели участники погружаются в мир биоинформатики: просыпают посещают лекции и семинары, много общаются друг с другом и работают над научными проектами.

Привет, уважаемые участники сообщества!

В Санкт-Петербурге на днях снова выпал снег, и для летнего вдохновения расскажем о мероприятии, проходившем в июле 2014 года. А именно – летней школе по биоинформатике, организованной Институтом биоинформатики и СПбАУ РАН при поддержке СПбГУ. Про первую школу на Хабре писали тут и тут.

В этой статье речь пойдет об интересном эксперименте — учебно-научных проектах в рамках школы: начиная от идеи и заканчивая тем, что же получилось в итоге.

Этим летом в Москве прошла первая летняя школа по биоинформатике. В ней приняло участие более 100 человек, которые приехали из различных уголков России и СНГ и были разделены на два потока: «информатики» и «биологи». Организовал мероприятие Институт биоинформатики в сотрудничестве с СПбАУ РАН, МГУ, ИППИ РАН и программой GameChangers.

Про то, как прошла сама школа, на хабре уже писали наши студенты. Теперь же каждый желающий, не имевший возможности поучаствовать в школе, может ознакомиться с интересующими его докладами: мы выложили все видеозаписи лекций и все слайды презентаций онлайн.

Если вы впервые слышите про биоинформатику, то советую в первую очередь посмотреть вводную лекцию Аллы Лапидус, которая расставит всё на свои места. Сейчас Алла занимает ведущие позиции в центре геномной биоинформатики СПбГУ и в лаборатории алгоритмической биологии СПбАУ РАН, а ранее долгое время руководила геномными проектами в DOE Joint Genome Institute (Калифорния).



Под катом можно посмотреть список всех прошедших лекций, включая их краткие описания, которые помогут вам сориентироваться, а также полные видеозаписи на русском.

Компания JetBrains и Университет ИТМО объявляют набор на магистерскую программу «Разработка программного обеспечения / Software Engineering» на 2019-2021 учебные годы.

Приглашаем выпускников бакалавриата получить актуальные знания в области программирования и компьютерных наук.

В прошедшем осеннем семестре сотрудники лабораторий JetBrains Research провели несколько открытых лекций в Computer Science Center. Тематика докладов разнообразная, как и области исследований лабораторий. Для удобства собрали ссылки на все выступления. Приятного просмотра!

Компания JetBrains объявляет об открытии магистерской программы «Разработка программного обеспечения / Software Engineering» на базе Университета ИТМО. Приглашаем абитуриентов продолжить своё обучение и получить качественные знания в области программирования и компьютерных наук.

Учебная программа

Программа предлагает студентам актуальные знания в области разработки программного обеспечения. Базовые курсы (алгоритмы, программирование, машинное обучение и другие) дополнены специализированными предметами (глубокое обучение, информационный поиск, анализ изображений и другие), которые представляют современные подходы к решению задач IT-индустрии. Преподавательский состав программы включает в себя действующих учёных и разработчиков крупных компаний Петербурга.

Из всех известных мне технических и естественных наук, пожалуй, именно о биоинформатике представление у людей самое плохое. Оно либо в той или иной степени неверное, либо его нет совсем. Когда два года назад я начал заниматься бионформатикой, знаний об этой науке у меня самого не было ровным счетом никаких. Со временем я лучше стал представлять, какие задачи стоят перед биоинформатиками, чем они пользуются, и что может являться результатом их работы.

У биоинформатиков нет никаких пробирок, реагентов, бактерий, белых халатов. Главные инструменты у них – ноутбук, ручка с бумагой или белая доска с маркером – в общем, всё как у программистов. Да и сама работа очень сильно похожа на работу в IT компании, а лаборатория – на небольшой отдел разработки. А в чем же тогда отличия? Что ж, попробую ответить.

C тех пор, как я опубликовал первую обзорную статью о биоинформатике, прошел уже почти год. Хотелось бы писать чаще, но как раз биоинформатика отвлекаться и не дает. В предыдущей статье была упомянута задача сборки генома, а также Лаборатория алгоритмической биологии (СПбАУ РАН), в которой ей занимаются. Как уже было сказано, над этой задачей работают во многих университетах мира давно и достаточно успешно. Однако для сборки генома биологи получают огромное количество различных типов данных, каждый из которых имеет свои особенности. Около пяти лет назад появилась технология MDA, открывшая большие возможности в области изучения бактерий. В результате появился тип данных, для которого потребовался новый геномный сборщик. Через несколько лет он был разработан, и не в Стэнфорде или Массачусетсе, а в Санкт-Петербурге, в молодом Академическом университете. Но обо всем по порядку.