Семинары март-июнь 2019

27.06 Поиск паттернов ассоциации между квадруплексами и эпигенетическими метками

Заключительный в этом учебном году семинар лаборатории был посвящён докладу Арины Ностаевой (магистерская программа «Анализ данных в биологии и медицине»).

G-квадруплексы (G4) - это динамические структуры, образующиеся в G-богатых одноцепочечных областях ДНК. Секвенирование многих геномов показало, что они богаты мотивами, которые могут образовывать G4, и что их расположение коррелирует с функционально важными областями генома. Целью являлось исследование взаимосвязи квадруплексов и гистоновых меток и определение их возможной биологической роли в эпигенетическом формировании генома.

Кочновский проезд, д.3, аудитория 435.

Время проведения: 18:10-19:30

23.05 Применение сверточных нейронных сетей для распознавания структур стебель-петля, квадруплексов, Z-ДНК, эпигенетического кода и паттернов ассоциации между вторичными структурами и эпигенетическим кодом

На семинаре лаборатории студенты бакалаврских программ факультета Назар Бенказаров, Павел Латышев, Александр Кнышов и Евгений Мещеряков представили итоги своих курсовых проектов.

Кочновский проезд, д.3, аудитория 435.

Время проведения: 18:10-19:30

16.05 Особенности формы ДНК, возникающие при связывании с транскрипционными факторами

Артём Столяренко, стажёр лаборатории, на семинаре рассказал о своем исследовательском проекте, связанном с особенностями формы ДНК. 

Проводится исследование параметров формы двойной спирали ДНК при взаимодействии с транскрипционными факторами. Для исследования используются пакеты x3dna и Curves+. Доклад посвящён постановке задачи и проблематике, описанию используемых инструментов и текущим результатам исследования.

Кочновский проезд, д.3, аудитория 435.

Время проведения: 18:10-19:30

18.04 G-квадруплексы: Современные методы обнаружения и связь с метилированием ДНК

Студент магистратуры физического факультета МГУ Дмитрий Коновалов рассказал о гуаниновых квадруплексах - неканонических вторичных структурах ДНК образующихся из богатых гуанином последовательностей ДНК. Квадруплексы широко распространены в геноме человека и ассоциированы с рядом генетических заболеваний. Роль многих таких структур в геноме, на данный момент является неизвестной. Существуют свидетельства связи квадруплексов с эпигенетической регуляцией. Известно, что квадруплексы могут связываются с DNMT1. При этом, сообщалось как и о увеличении числа квадруплексов при гипометилировании, так и о увеличении стабильности отдельных квадруплексов при иперметилировании. Для изучения роли и выявления общих закономерностей квадруплексов нужны высокопроизводительные методы их обнаружения.
Первая часть доклада посвящена современным высокопроизводительным экспериментальным (G4-seq, G4-Chip-Seq) и компьютерным методам обнаружения G-квадруплексов. Во второй части доклада т представлены результаты проверки ряда гипотез о связи квадруплексов с метилированием ДНК человека (существование двух классов квадруплексов; связь с тканеспецифичными дифференциально метилированными участками (DMR), клеткоспецифичными DMR, инактивацией X хромосомы).

Также с практическим обзором ChIP‐Atlas: a data‐mining suite powered by full integration of public ChIP‐seq data выступил Дмитрий Светличный, ведущий научный сотрудник лаборатории.

Кочновский проезд, д.3, аудитория 205.

Время проведения: 18:10-19:30

11.04 Recognition of 3’-end L1, Alu, processed pseudogenes, and mRNA stem-loops in the human genome using sequence-based and structure-based machine-learning models

О своём исследование рассказал Александр Шеин, стажёр лаборатории.

The role of 3’-end stem-loops in retrotransposition was experimentally demonstrated for transposons of various species, where LINE-SINE retrotransposons share the same 3’-end sequences, containing a stem-loop.           We have discovered that 62-68% of processed pseduogenes and mRNAs also have 3’-end stem-loops. We investigated the properties of 3’-end stem-loops of human L1s, Alus, processed pseudogenes and mRNAs that do not share the same sequences, but all have 3’-end stem-loops. We have built sequence-based and structure-based machine-learning models that are able to recognize 3’-end L1, Alu, processed pseudogene and mRNA stem-loops with high performance. The sequence-based models use only sequence information and capture compositional bias in 3’-ends. The structure-based models consider physical, chemical and geometrical properties of dinucleotides composing a stem and position-specific nucleotide content of a loop and a bulge. The most important parameters include shift, tilt, rise, and hydrophilicity. The obtained results clearly point to the existence of structural constrains for 3’-end stem- loops of L1 and Alu, which are probably important for transposition, and reveal the potential of mRNAs to be recognized by the L1 machinery. The proposed approach is applicable to a broader task of recognizing RNA (DNA) secondary structures.

Кочновский проезд, д.3, аудитория 509.

Время проведения: 18:10-19:30

04.04 Исследование видоспецифической регуляции генной экспрессии в нервной ткани приматов

Абусаид Шаймарданов, студент магистерской программы  «Анализ данных в биологии и медицине», представил своё исследование видоспецифической регуляции генной экспрессии. 

Различия в генетической последовательности между человеком и шимпанзе (ближайшим родственником человека) крайне невелики. Сравнение гомологичных белковых последовательностей также демонстрирует небольшую разницу между видами: около 30% полипептидов идентичны, а для большинства остальных молекул различия представлены одной или двумя аминокислотами на белок. Таким образом, можно предположить, что одним из “человекообразующих” факторов, возможно, является изменение регуляции работы генов. В частности, в своей работе, мы рассматриваем различия между цис-регуляторными элементами человека и двух обезьян. В ходе работы были выявлены человекоспецифические, а также общие для приматов регуляторные элементы. Далее, мы попробовали найти отличия между двумя группами элементов, а также произвели поиск мотивов de novo и с помощью открытых баз данных.

Кочновский проезд, д.3, аудитория 511.

Время проведения: 18:10-19:30

18.03 Методы реконструкции генных сетей по экспрессионным данным

С докладом на семинаре выступил ведущий научный сотрудник лаборатории Дмитрий Светличный.

Современный уровень развития экспериментальной геномики позволяет проводить масштабное исследование активности генов в различных типах клеток и тканей. Ключевым практическим аспектом использования полученной информации является установление взаимосвязи между генетическими данными и функциональными свойствами клеток (например, влияние на развитие какого-либо заболевания), что требует обработки данных с целью интерпретация полученных результатов. Решение этой задачи в значительной степени опирается на современные методы машинного обучения и анализа данных. С целью исследования влияния генов применяются вычислительные методы реконструкции генной сети, представляющей собой граф, описывающий связи между генами. Будет рассказано о методах реконструкции топологии генной сети из экспериментальных данных с использованием комбинации методов машинного обучения и статистики.

Кочновский проезд, д.3, аудитория 322.

Время проведения: 16:40-18:00