Download - 13 штокало ит в генетике
![Page 1: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/1.jpg)
ИТ в генетике:от экспериментальных данных к
лекарственному препарату нового поколения
н.с. Дмитрий Николаевич Штокало
Новосибирск 2013
![Page 2: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/2.jpg)
Процесс разработки лекарства обычно занимает более 15 лет
Поиск мишени (ген, белок, и др.)
Поиск действующего вещества
Поиск средства доставки
Преклинические испытания, тест на токсичность
Клинические испытания
![Page 3: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/3.jpg)
GGGGAGATGGGCTCTGAGACTATAAAGACAGCGGGGGCCCAGC|AGCCCTCAGCCCTCCAGG
Ген инсулин
Неправильная буква «А»
Метод лечения диабета 1-го рода
![Page 4: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/4.jpg)
GGGGAGATGGGCTCTGAGACTATAAAGСCAGCGGGGGCCCAGC|AGCCCTCAGCCCTCCAGG
Метод лечения диабета 1-го рода
Ген инсулин
Правильная буква «С»
![Page 5: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/5.jpg)
http://webvision.med.utah.edu/wp-content/uploads/2012/10/600px-Drosophila_repleta_lateral.jpg
50 Гб данных
ACGTTGCGACCCGTAGGACAA
CGGGTTACAGGGGGGATT
GCTAGACAGTTTTTTTTAAA
ACGTCAGCGTACGA
CCGGCGCGCGCGCGCCGGGAG
...
HelicosTM
Секвенирование – прочтениепоследовательности ДНК или РНК
![Page 6: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/6.jpg)
Приемлемого качества 30’000$ за 6 недельНизкого качества 5’000$ за 2 недели
Производительность секвенатороврастет экспоненциально
Стоимость прочтения генома пациента в 2013г.
![Page 7: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/7.jpg)
Типы современных данных
ACGTTGCGACCCGTAGGACAACGGGTTACAGGGGGGATTGCTAGACAGTTTTTTTTAAAACGTCAGCGTACGACCGGCGCGCGCGCGCCGGGAGGCGCGTTTTAATATAGCGCCCGCGCGCCGGGAGTAGATATC
Последовательности ДНК, РНК
Пос
ле в
оспа
лени
я
До
восп
ален
ия
Bank1Cd52Cd79aCol3a1Gbp9H2-DMb1HraslsIkzf3Mbnl1Rps24S100a4Slamf9St8sia4Tap1Tnfsf10Upp1
Таблицы экспрессии
Графы взаимосвязей
Различные базы знаний и аннотаций
![Page 8: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/8.jpg)
Пример результата анализа
![Page 9: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/9.jpg)
Методы анализа• Сравнение больных и здоровых
• Сравнение последовательностей (выравнивание)
• Сравнение векторов экспрессий генов (кластерный, регрессионный анализы)
• Сравнение новых даных с существующими базами знаний (Enrichment)
• Моделирование физических свойств молекул
![Page 10: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/10.jpg)
Анализ данных – искусство, основанное на знании и интуиции.
Задача ИТ:а)обеспечить инструментарием
доступа к знаниямб) визуализировать процесс для
возбуждения интуиции.
Основная проблема – жизнь шире и сложнее формальностей.
![Page 11: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/11.jpg)
«Универсальные» технологии разработаные с нашим участием
ExPlain для BIOBASE GmbHSLI Environment
для St.Laurent Institute
![Page 12: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/12.jpg)
Применяемые нами технологии(1. Выравнивание)
ACGTTGCGACCCGTAGGACAACGGGTTACAGGGGGGATTGCTAGACAGTTTTTTTTAAAACGTCAGCGTACGACCGGCGCGCGCGCGCCGGGAG
РеференснаяДНК
КусочкиРНК
Выравнивание на геном с помощьюHeliSphere software (Helicos BioScience)
Кусочки РНК
![Page 13: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/13.jpg)
Применяемые нами технологии(2. Очистка сигнала от шума)
HeliSphere software +
фильтрация по похожести с мусорными последовательностями+
Нормализация
![Page 14: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/14.jpg)
Применяемые нами технологии(3. Задачи распознавания)
Пакет R –для кластеризации, машинного обучения,
вычисления статистической значимости рез-тов.
![Page 15: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/15.jpg)
Применяемые нами технологии(4. Поиск по литературе и базам
знаний )
Pathway Studio® (Elsevier Inc.)
ExPlainTM (BIOBASE GmbH)
![Page 16: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/16.jpg)
0%
20%
10%
% А
попт
оза
клет
окБлокировка найденных нами
мишеней приводит к апоптозу 12% раковых клеток
![Page 17: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/17.jpg)
Найдены биомаркеры предрасположенности к рецидиву
сужения кровеносных сосудов после вставки расширяющего стента
![Page 18: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/18.jpg)
Другие ИТ технологии в процессе диагностики и разработки лекарств
Поиск мишени (FoldX, Ugene, BioUML)
Поиск действующего вещества (Docking, PASS, Lead Finder)
Поиск средства доставки (PASS, Lead Finder)
Тест на токсичность (QSAR, PASS, Lead Finder)
Клинические испытания
![Page 19: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/19.jpg)
Спасибо за внимание!
Новосибирск 2013
![Page 20: 13 штокало ит в генетике](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081502/557ee820d8b42ad17d8b4595/html5/thumbnails/20.jpg)
Найдено 3000 сайтов редактирования РНК ферментом
ADAR у мухи
На данный момент наш список сайтов является наиболее полным