🚀 @SBERLOGABIG online seminar on bioinformatics:

👨‍🔬 Александра Галицына ( Open2C, выпускник Сколтеха) «Некоторые проблемы и решения в нынешней вычислительной биологии хроматина»

⌚️ Пятница 1 Апреля, 19.00 по Москве



Трехмерная организация ДНК, или, иначе говоря, хроматина - предмет неутихающих споров в области молекулярной биологии, о котором формируется огромный пласт литературы, формируются консорциумы и базы данных, нацеленные на исследование этого аспекта жизни клетки. В какой степени трехмерная организация хроматина играет роль в экспрессии генов? Каковы механизмы эпигенетического кодирования через структуру хроматина? В докладе мы коснемся этих вопросов и перейдем к насущному, а именно разбору существующих экспериментальных техник исследования и вычислительным методам работы с ними.

Главный инструмент хроматинового биолога - фиксация структуры хроматина Hi-C, позволяет получить ДНК-ДНК контакты ансамбля клеток. С его помощью можно исследовать общие закономерности хроматина клеточной популяции, например, петли, ТАДы, компартменты, шкалирование полимера. Недавно появилась адаптация для одиночных клеток, single-cell Hi-C, в котором теоретически можно разрешить структуру отдельных клеток, проследить пути развития отдельных клеток и их структур. Однако на деле метод имеет ряд технических ограничений вроде малого количества клеток, спарсности и шума данных. В докладе мы разберем способы решения этих проблем и обозначим сильные стороны single-cell Hi-C, который все же привел к ряду важных открытий в биологии хроматина. В основу доклада положены недавние статьи [1], [2] и [3]. По ходу доклада мы разберем технические аспекты работы с геномными и хроматиновыми данными и попробуем ряд инструментов для работы с ними [4] и [5].



1. Single-cell Hi-C data analysis: safety in numbers. Galitsyna, A. A., & Gelfand, M. S. (2021). Briefings in bioinformatics, 22(6), bbab316. https://doi.org/10.1093/bib/bbab316



2. Order and stochasticity in the folding of individual Drosophila genomes. Ulianov, S. V., Zakharova, V. V., Galitsyna, A. A., Kos, P. I., Polovnikov, K. E., Flyamer, I. M., Mikhaleva, E. A., Khrameeva, E. E., Germini, D., Logacheva, M. D., Gavrilov, A. A., Gorsky, A. S., Nechaev, S. K., Gelfand, M. S., Vassetzky, Y. S., Chertovich, A. V., Shevelyov, Y. Y., & Razin, S. V. (2021). Nature communications 12(1), 41. https://doi.org/10.1038/s41467-020-20292-z



3. Spatial organization of transcribed eukaryotic genes. Leidescher, S., Ribisel, J., Ullrich, S., Feodorova, Y., Hildebrand, E., Galitsyna, A., Bultmann, S., Link, S., Thanisch, K., Mulholland, C., Dekker, J., Leonhardt, H., Mirny, L., & Solovei, I. (2022). Nature cell biology, 24(3), 327–339. https://doi.org/10.1038/s41556-022-00847-6



4. Bioframe: Operations on Genomic Intervals in Pandas Dataframes. Open2C, Abdennur, N., Fudenberg, G., Flyamer, I., Galitsyna, A. A., Goloborodko, A., Imakaev, M. & Venev, S. V. (2022). bioRxiv. https://www.biorxiv.org/content/early/2022/02/19/2022.02.16.480748



5.** https://github.com/open2c



📹 Видео: https://www.youtube.com/watch?v=NrkOm87_How

📖 Материалы: https://t.me/sberlogabio/25383