课程信息
4.9
16 个评分
1 个审阅
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

100% 在线课程

立即开始,按照自己的计划学习。
Calendar

可灵活调整截止日期

根据您的日程表重置截止日期。
Beginner Level

初级

Clock

Approx. 10 hours to complete

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

Russian

字幕:Russian...
Globe

100% 在线课程

立即开始,按照自己的计划学习。
Calendar

可灵活调整截止日期

根据您的日程表重置截止日期。
Beginner Level

初级

Clock

Approx. 10 hours to complete

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

Russian

字幕:Russian...

教学大纲 - 您将从这门课程中学到什么

Week
1
Clock
完成时间为 1 小时

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 个视频(共 33 分钟)
Video6 个视频
«Microbes run the World» (Микробы правят миром)3分钟
«Applications of Bioinformatics» (Биоинформатические приложения)8分钟
«Analytical Approaches» (Аналитические подходы)3分钟
«Metagenomic Project» (Метагеномный проект)8分钟
«Assembly of Metagenomes» (Сборка метагеномов)6分钟
Week
2
Clock
完成时间为 1 小时

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 个视频(共 46 分钟), 1 个测验
Video7 个视频
Metagenomic Approaches (Метагеномные подходы)5分钟
Sequencing Approaches (Подходы к секвенированию)7分钟
Analytical Pipelines (Аналитические подходы)5分钟
Target Sequencing (Таргетное секвенирование)6分钟
Sequencing Platforms (Сиквенсные платформы)8分钟
Bioinformatics Algorithms: Genome as a String (Биоинформатические алгоритмы: геном как строка)7分钟
Quiz1 个练习
Тест 1.20分钟
Week
3
Clock
完成时间为 1 小时

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 个视频(共 41 分钟), 1 个测验
Video4 个视频
16S (16S рРНК)6分钟
16S Databases (Базы данных 16S)6分钟
Data Analysis in QIIME (Aнализ данных с помощью QIIME)18分钟
Quiz1 个练习
Тест 220分钟
Week
4
Clock
完成时间为 1 小时

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 个视频(共 43 分钟), 1 个测验
Video5 个视频
MyCC Binning Tool (Программа MyCC)8分钟
Binning Algorithms (Алгоритмы биннинга)10分钟
Supervised and Unsupervised Binning (Контролируемый и Неконтролируемый Биннинг)8分钟
Clustering (Кластеризация)7分钟
Quiz1 个练习
Тест 310分钟

讲师

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

关于 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...

常见问题

  • 注册以便获得证书后,您将有权访问所有视频、测验和编程作业(如果适用)。只有在您的班次开课之后,才可以提交和审阅同学互评作业。如果您选择在不购买的情况下浏览课程,可能无法访问某些作业。

  • 您购买证书后,将有权访问所有课程材料,包括评分作业。完成课程后,您的电子课程证书将添加到您的成就页中,您可以通过该页打印您的课程证书或将其添加到您的领英档案中。如果您只想阅读和查看课程内容,可以免费旁听课程。

还有其他问题吗?请访问 学生帮助中心