Биоинформатика?.. Что это?
Биоинформатика — анализ биологических данных с применением математических методов. С помощью биоинформатики можно проанализировать, какие мутации возникают, на что они влияют, с какой частотой происходят, и выяснить, к чему это приведет в будущем. Без биоинформатики сегодня невозможна большая часть передовой науки и медицины. В нашей школе - это двухгодичная дополнительная образовательная программа для ребят 9 и 10 классов. На курсе затрагиваются области современной биоинформатики, такие как:
Геномика — поиск генов и предсказание их функций.
Филогенетика — изучение родственных связей между видами, построение филогенетических деревьев.
Транскриптомика — изучение активности генов в разных здоровых и больных тканях.
Эволюция — процесс изменения живых организмов от простых до более сложных.
Секвенирование — расшифровка генома.
Практические работы курса
Помимо теоретических лекций наши ребята работают с теми же инструментами и базами данных, которыми пользуются специалисты.
За курс каждый из них успевает:
• построить филогенетическое дерево и отследить, как выбранный ген возникал и менялся на протяжении миллионов лет эволюции
• проанализировать геном коронавируса, сравнить штаммы между собой и найти мутации, отвечающие за новые свойства
• поработать с базами данных
• провести собственное научное исследование и защитить свою курсовую, а возможно, и дипломную работу.
Какие знания и навыки получают ребята к концу 10 класса?
Знания:
что такое геном человека, как он устроен
что такое ген, белок, РНК, ДНК
как происходят геномные мутации, почему большинство из них безвредны, а отдельные — приводят к раку или наследственным заболеваниям
что такое секвенирование ДНК, какие современные технологии существуют
как устроены крупнейшие мировые базы биологических данных и как их использовать
что такое экспрессия генов и как знания о ней используются в диагностике тяжелых болезней (аутоиммунных, онкологических, наследственных заболеваний
какие алгоритмы применяются в геномном анализе, как они работают
какие методы статистического анализа и машинного обучения можно применить для определения или предсказания диагнозов и др.
Навыки:
работать в командной строке на разных платформах — Linux, Windows PowerShell, терминал.
уверенно программировать на Python и пользоваться инструментами анализа больших данных.
самостоятельно проводить биоинформатический анализ.
работать с реальными научными базами.
ставить исследовательскую задачу, планировать её решение и оценивать результат.
представлять научный результат другим людям.
Биоинженерия и биоинформатика входят в список приоритетных направлений для российской и мировой экономики. Выпускники этих специальностей востребованы в научно-исследовательских институтах, университетах, медицинских учреждениях, в фармацевтических, биотехнологических и биомедицинских компаниях.