БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 25 | 26 || 28 |

«МАТЕРИАЛЫ 52-Й МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ МНСК–2014 11–18 апреля 2014 г. БИОЛОГИЯ Новосибирск 2014 УДК 15.010 ББК Ю 9 Конференция проводится при поддержке ...»

-- [ Страница 27 ] --
Новосибирский государственный университет Жизнь прокариот проходит, как правило, в составе сложных пространственно-распределённых слоистых структур – бактериальных матах или биоплёнках. Кроме того пространственное распределение видов может играть большую роль в локальной микробной кооперации и конкуренции. Миграционные процессы в популяциях, являются существенным фактором эволюции. Взаимодействуя с другими эволюционными факторами, они способны существенно влиять на динамику частот аллелей в популяциях сообщества. Поэтому для моделирования функционирования и эволюции бактериальных сообществ требуется методика и программное средство, позволяющие учитывать многообразные факторы, связанные с пространственным распределением клеток и веществ.

В ходе проделанной работы мы разработали расширение методики ГЭК [1] для моделирования пространственно-распределённых пространственного перераспределения, как проток, диффузия и хемотаксис. Корректность методики была проверена на ряде тестовых моделей.

Были исследованы особенности системы «Отравитель-жертва» в пространственно-распределённой среде. Показано, что динамика и эволюция популяций «отравителя» и «жертвы» существенно зависят от пространственной локализации клеток, наличия/отсутствия хемотаксиса и топологии системы. Также была рассмотрена модель возникновения мутации в пространственно-распределённых ингибиторных трофических циклах. Для моделей данного типа была отмечена зависимость общей популяционной динамики от места возникновения мутации и направления пространственно-распределённой системе с изменяющимися условиями среды показало зависимость динамики системы от направления протока, наличия/отсутствия хемотаксиса и способности клеток к компенсаторному замещению недостающих субстратов.

1. Lashin et al. (2010) Comparative modeling of coevolution in communities of unicellular organisms: adaptability and biodiversity, JBCB, 8: 627-643.

Научный руководитель – канд. биол. наук С. А. Лашин

КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ ГЕНОМНОГО

СЕКВЕНИРОВАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИЯМ ChIP-seq И Hi-C Новосибирский государственный университет В настоящее время идет активное развитие технологий высокопроизводительного секвенирования ДНК, в том числе с использованием иммунопреципитации хроматина (ChIP-seq), что ведет к быстрому росту объема геномной информации в международных базах данных и появлению качественно новых задач биоинформатики. В связи с новыми данными Hi-C и ChIA-PET встает вопрос о модели компактизации молекул ДНК в ядре. Компьютерный анализ результатов Hi-C эксперимента показал, что укладка хромосом в ядре клетки соответствует модели «фрактальной глобулы», когда линейно близко расположенные участки ДНК чаще могут взаимодействовать друг с другом в пространстве.

Целью данной работы была разработка компьютерных программ статистической обработки данных расположения генов и доменов хроматина для анализа экспериментальных данных ChIP-seq, Hi-C, ChIAPET в геноме мыши (Dixon et al., 2012) и в геноме человека (Li et al., 2012, Fullwood et al., 2009).

Использовались данные о расположении пространственных доменов в геноме для эмбриональных стволовых клеток мыши и USCS Genome Browser (http://genome.ucsc.edu) для аннотации координат генов RefSeq.

Разработана компьютерная программа для анализа bed-файлов с координатами геномных участков и расположения генов на языке Java.

Найдены и статистически описаны наиболее ген-богатые хромосомные домены, в том числе включающие в себя известные гены плюрипотентности в геноме мыши.

Анализ хромосомных доменов позволил сделать статистическое описание групп генов, пространственно сближенных друг с другом. Был составлен список пар таких генов, для которых были рассчитаны корреляции уровней экспрессии по данным микрочипов и данным RNAseq. Показано, что коэффициент корреляции экспрессии в таких парах генов значительно выше, чем в случайно выбранных парах генов (парах с разных хромосом), что подтверждается наблюдениями, сделанными в работе (Li et al., 2012). Выявлены категории генных онтологий, относящихся к пространственно сближенным генам.

Научный руководитель – канд. биол. наук. Ю. Л. Орлов

КЛАССИФИКАЦИЯ ГЛИОБЛАСТОМ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА

ДАННЫХ ПО МИКРОРНК НА МОДЕЛИ КЛЕТОЧНЫХ ЛИНИЙ

Новосибирский государственный университет Поиск методов диагностики и лечения глиобластом является актуальной задачей в связи с распространенностью и агрессивностью этого вида опухоли. Современные методы не позволяют однозначно диагностировать и классифицировать опухоль. В то же время возможно применение экзосом для неинвазивной диагностики глиобластом.

Показана возможность классифицировать глиобластомы на основе данных по экспрессии микроРНК, определяя при этом тип клеткипредшественника. Однако необходима проверка и улучшение этого способа классификации на независимых данных.

Данная работа посвящена ключевым этапам разработки подходов к неинвазивной диагностике и классификации глиобластом на основе анализа экзосомальной микроРНК. Целью работы является проведение классификации клеточных линий глиобластомы U-87 и С2 на основе данных по клеточной микроРНК.

Для разработки метода классификации мы проанализировали данные по экспрессии микроРНК 261 случая глиобластомы, полученные из базы данных The Cancer Genome Atlas (TCGA). С помощью метода консенсусной кластеризации 261 случая глиобластомы были распределены по пяти подклассам, отражающим происхождение клеток, относящихся к различным подклассам, от различных клеток-предшественников. Далее был определен список, состоящий из микроРНК, которые являются маркерными для каждого из подтипов, а значит и наиболее информативными при классификации.

Отработана методика выделения экзосом и выбран метод оптимизации, предусматривающий увеличение секреции экзосом клетками линии U-87.

Иммуноцитохимическим методом подтверждено глиальное происхождение линии U-87 и глиальное происхождение линии С2, что будет использовано для проверки разработанной классификации.

Таким образом, доработанный метод классификации глиобластом, основанный на экспрессии ключевых микроРНК, может быть использован для классификации клеточных линий, что служит основой для разработки методики неинвазивной диагностики и классификации глиобластом.

Научный руководитель – канд. биол. наук Д. Ю. Ощепков

ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОЕ КОМПЬЮТЕРНОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ В БАКТЕРИАЛЬНЫХ СООБЩЕСТВАХ

Новосибирский государственный университет Моделирование эволюции бактериальных сообществ – актуальная задача современной математической биологии. В программе «Гаплоидный эволюционный конструктор» используется многоуровневый иерархический подход к моделированию сообществ [1]: моделируются процессы метаболизма и транспорта субстратов, взаимодействия с окружающей средой и другими популяциями. Некоторые особенности модели хранения популяций в ГЭК могут приводить к большим неточностям при моделировании – потере существенной части особей сообщества. При этом сам процесс моделирования может достигать сотни часов. В данной работе решается задача улучшения точности моделирования ГЭК, а также ускорения вычислений.

Неточности при моделировании возникают при процессе изменения численности популяции – наиболее трудоемком этапе моделирования.

Была разработана новая модель хранения численности популяции и протестирована на модели коадаптации нескольких генов. Было показано, что в разработанной модели с течением времени не накапливается погрешность, связанная с моделью хранения популяции (в отличие от исходной версии ГЭК). При этом достигается более высокая точность моделирования генетического разнообразия системы. Для минимизации затрат времени расчётов были разработаны три высокопроизводительных алгоритма изменения численности популяции: с использованием технологий OpenMP для систем с общей памятью, MPI для систем с распределенной памятью и CUDA для расчетов на видеоускорителе.

Время расчётов было уменьшено с нескольких десятков часов до нескольких минут.

Таким образом, проделанная работа позволяет пользователю моделировать эволюцию бактериальных сообществ высокого биологического разнообразия не беспокоясь о точности результата.

1. Lashin S. A., Suslov V. V., Kolchanov N. A., Matushkin Yu. G.

Simulation of coevolution in community by using the "Evolutionary Constructor" program. In Silico Biology, 2007, V 7, N 3, 261-275.

Научный руководитель – канд. биол. наук С. А. Лашин

О РАСПРЕДЕЛЕНИИ КОРОТКИХ

ПОДПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В СИМВОЛЬНЫХ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ

Сибирский федеральный университет, г. Красноярск заданными конечными (длины k = 3) подпоследовательностями 1 и 2 в бесконечной случайной последовательности из конечного алфавита = { A, C, G, T }. Вычисленные теоретические результаты сравнивались с соответствующими данными, полученными для конечных последовательностей из того же алфавита, а именно геномов Drosophila melanogaster, Homo sapiens и Caenorhabditis elegans.

Также исследовалось распределение то есть встречается впервые на расстоянии n справа от слова нигде ближе.

Вычислительный эксперимент показал, что характеры теоретической и экспериментальной зависимостей пар слов совпадают. А именно, первое распределение хорошо приближается прямой, а второе - экспонентой. Экспериментальные значения, вычисленные для реального гена, не укладываются в коридор погрешностей, вызванных конечностью последовательности. Можно наблюдать заметные отклонения на экспериментальных графиках f 1.2 (n) и f *1.2 (n), явно видна некоторая корреляция этих двух функций. Кроме того, изучалось поведение второго распределения для самых дальних среди ближайших соседей;

показано, что это распределение не носит экспоненциального характера: вероятность существования ближайшего соседа на большом расстоянии (самое дальнее среди всех первых соседей) существенно отличается от ожидаемой, оцениваемой по экспоненциальному распределению.

Научный руководитель – д-р физ.-мат. наук М. Г. Садовский

КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ СЛОЖНОСТИ НУКЛЕОТИДНЫХ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В САЙТАХ

ОДНОНУКЛЕОТИДНЫХ ПОЛИМОРФИЗМОВ

Новосибирский государственный университет Исследование контекстных закономерностей в нуклеотидных последовательностях, анализ распределения коротких олигонуклеотидов позволяет выдвигать гипотезы о функциональной роли исследуемых фрагментов генетического текста в геноме. Важной математической характеристикой текста является его сложность. Существует несколько методов оценки сложности текста, которые эффективно применяются при анализе генетических последовательностей. Одна из самых популярных – мера сложности по «сжимаемости» текста по методу Лемпеля-Зива, которая в применении к генетическим текстам была развита в работе (Orlov and Potapov, 2004). Разработанная программа включает алгоритмы оценки классической энтропии Шеннона и лингвистической сложности, характеризующей объем «словаря» коротких контекстов.

Данная работа посвящается применению программного комплекса Complexity оценки сложности нуклеотидного текста с включенным новым модулем в исследовании однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) человека. Для анализа были взяты участки в 200 нуклеотидов, содержащие SNP из базы данных UCSC Genome Browser. Показано статистически значимое изменение профиля сложности в точки полиморфизма;

причем почти все меры сложности текста в скользящем окне показывают уменьшение сложности вокруг точки полиморфизма, что, как отмечалось ранее, может быть связано с присутствием однонуклеотидных политрактов. На следующем этапе планируется исследовать распределение таких участков в протяженных хромосомных районах.

Научный руководитель - канд. биол. наук Ю. Л. Орлов

КОМПЬЮТЕРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ

ЧЕЛОВЕКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЗЫ ДАННЫХ BIOGPS

МИКРОЧИПОВ AFFYMETRIX U

Новосибирский государственный университет Анализ экспрессии генов с помощью микрочипов связан с широким кругом задач биоинформатики. Широко распространена технология синтеза коротких олигонуклеотидных зондов на поверхности микрочипа, разработанная компанией Affymetrix. Серия микрочипов GeneChip U используется в клинической практике, накоплен огромный массив экспериментальных данных, в частности, в базах данных BioGPS (http://biogps.org) и GEO NCBI. Исходный дизайн олигонуклеотидных проб микрочипа может не соответствовать целевому транскрипту (генумишени) и содержать ряд технических проблем, связанных с геномной аннотацией проб. Это ведет к противоречивым результатам, поэтому для работы с данными экспрессии требуется разработка специального программного комплекса, который позволил бы отфильтровать зашумленные сигналы экспрессии на микрочипе и упростить работу с большим объемом данных.

Цель данной работы - создание набора программ для комплексного компьютерного исследования экспрессии генов на микрочипах. Задачи состоят в выявлении особенностей генов, активно экспрессирующихся в тканях мозга человека, и анализе особенностей экспрессии пар транскриптов, ко-локализованных в геноме, в том числе цис-антисенс транскриптов. Для выполнения задач реализован инструментарий для обработки данных микрочипов Affymetrix U133 на языке С++, включающий алгоритмы оценок коэффициентов корреляции и фильтрации проб генов.

Среди проб микрочипа Affymetrix U133, представленных в БД BioGPS, были выделены пробы с высокой экспрессией, подготовлены выборки генов, экспрессия которых повышена в структурах мозга, создан инструмент, позволяющий строить таблицу корреляций экспрессии пар генов. Выявлены структурные особенности генов с высокой экспрессией (число экзонов, длина транскрипта, связь с альтернативным сплайсингом).

Планируется интеграция данного инструментария в пакет статистической обработки данных экспрессии генов, разрабатываемый в ИЦиГ СО РАН.

Научный руководитель — канд. биол. наук. Ю. Л. Орлов

КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И АННОТАЦИЯ

ЭТИЛЕН-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ САЙТОВ EBS И GCC-БОКСОВ В

ГЕНОМЕ A. THALIANA L.

Новосибирский государственный университет Этилен – фитогормон, регулирующий важнейшие процессы в жизни растения, включая процессы роста и развития и ответы на стрессовые воздействия. В пути передачи сигнала от этилена выделяют первичный и вторичный ответ. Первичный ответ регулируется транскрипционным фактором EIN3, который связывается с сайтами связывания EBS.

Вторичный ответ регулируется транскрипционными факторами семейства ERF и их сайты связывания GCC-боксы. В этой работе для исследования распределения этилен-чувствительных сайтов были использованы методы анализа контекстных особенностей у экспериментально-подтвержденных EBS сайтов и GCC-боксов.

Составлены выборки экспериментально-подтвержденных EBS сайтов (24 сайта) и GCC-боксов (27 сайтов) и позитивные выборки промоторов генов, обладающих этилен-чувствительной экспрессией(54 гена первичного и вторичного ответов на этилен по данным qRT-PCR и генов первичного ответа на этилен по эксперименту microarray). С использованием программ oPWM и SiteGA, созданных обучающих и позитивных выборок, а также позиционно весовой матрицы EBS сайта, проведено распознавание этилен-чувствительных элементов в геноме A.

thaliana. Исследованы плотности распределения этилен-чувствительных элементов. Анализ представленности потенциальных этиленчувствительных мотивов в позитивных показал значимое, в сравнении со средним по геному, обогащение EBS в промоторах из выборки генов первичного ответа на этилен, в то время как GCC-бокс был значимо обогащен в промоторах генов смешанной выборки первичного и вторичного ответа на этилен. Функциональная аннотация генов с потенциальными этилен-чувствительными сайтами в системе DAVID показала значимое обогащение терминами, относящиеся к развитию, ответам на стрессовые и гормональные воздействия.

Научный руководитель – канд. биол. наук. В. В. Миронова

ИЗУЧЕНИЕ ГЕНОМОВ ХЛОРОПЛАСТА: ВЫЯВЛЕНИЕ СВЯЗИ

МЕЖДУ ИХ СТРУКТУРОЙ И ТАКСОНОМИЕЙ

Сибирский федеральный университет, г. Красноярск Считается, что геномы одного вида организма близки по структуре.



Pages:     | 1 |   ...   | 25 | 26 || 28 |
 


Похожие материалы:

«СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции Часть IV 3 марта 2014 г. АР-Консалт Москва 2014 1 УДК 001.1 ББК 60 Современные тенденции в науке и образовании: Сборник науч- С56 ных трудов по материалам Международной научно-практической конфе- ренции 3 марта 2014 г. В 6 частях. Часть IV. М.: АР-Консалт, 2014 г.- 172 с. ISBN 978-5-906353-82-5 ISBN 978-5-906353-86-3 (Часть IV) В сборнике представлены результаты ...»

«Палинологическая школа-конференция с международным участием МЕТОДЫ ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (Москва, 16-19 апреля 2014) Тезисы докладов International Palynological Summer School METHODS OF PALAEOENVIRONMENTAL RESEARCHES (Moscow, April, 16-19, 2014) Book of abstracts Москва – 2014 УДК 561: 581.33:551.71/.78 Методы палеоэкологических исследований. Тезисы докладов палинологической школы-конференции с международным участием / Ред. А.А. Величко, Н.С. Болиховская, Е.Ю. Новенко, С.С. Фаустов. ...»

«ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СРЕДА ОБИТАНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ УРБОЭКОСИСТЕМ Сборник материалов Всероссийской научной конференции с международным участием (27–28 сентября 2012 года) Шуя 2012 УДК 502.52 Печатается по решению редакционно-издательского совета ББК 28.08 ФГБОУ ВПО Шуйский государственный педагогический Ф 43 университет Ф 43 Формирование экологической культуры и среда обита- ния на территории урбоэкосистем: Сборник материалов Всероссий- ской научной конференции (г. Шуя, 27-28 ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»