(Information for students in Russian)

Информация для студентов, планирующих работу в лаборатории

Биология становится все более “точной” наукой, в решении биологических задач все большее значение приобретают компьютерные, физические, математические и инженерные науки. Биологические системы являются одинми из самых сложных систем, поэтому для их изучения, модификации и создания требуется ученые и инженеры, которые умеют работать с системами высокой сложности и в то же время понимают биологическую специфику задач. Самые сложные системы, созданные на сегодняшний день человеком - это компьютерные/электронные системы. Создание систем такой сложности стало возможным не столько благодаря фундаментальным открытиями, сколько благодаря реализации инжереных подходов к исследованию и разработке систем, основанных на широком внедрении компьютерных технологий, технологий автоматизации, раздлении труда и другим инженерным принципам.

Важная образовательная задача группы интегративной биологии - активно способствовать развитию у студентов инженерно-физических навыков в решении биологических задач.

Более подробно о нашем видении развития инженерной биологии можно почитать в матералах на сайте http://engbio.ru

Основные направления работы на данный момент

  • Строение и динамика нуклеосом и комплексов нуклеосом с белками хроматина.
  • Супрануклеосомная структура хроматина, 3D-геномика - обработка данных и моделирование.
  • Биоинформатический анализ последовательностей и структур белков хроматина и их вариаций при различных заболеваниях.
  • Онкогеномика - изучение мутаций белков хроматина и нарушения работы хроматина при онкологических заболеваниях.
  • Создание биологических баз данных.
  • Взаимодействия ДНК и белков: изучение специфичности и эффектвности редактирования геномов с помощью CRISPR/Cas систем.
  • Создание биосенсоров на основе CRISPR/Cas систем.
  • Развитие методов синтетической биологии, создание генетических сетей/схем.

Методы исследований

Вычислительные
  • Метод атомистической молекулярной динамики.
  • Методы огрубленного и интегративного моделирования.
  • Методы макромолекулярного докинга, дизайн пептидов, связывающихся с биомакромолекулами.
  • Методы структурной биоинформатики, анализ PDB
  • Методы биоинформатики: анализ информации в биологических базах данных
  • Методы биоинформатики: работа с NGS-данными
  • Методы биоинформатики: разработка баз данных с веб-интерфейсом
  • Методы численной обработки экспериментальных данных: FRET-эксперименты, эксперименты по гидроксильному футпринтингу, эксперименты по расчету констант связвания молекул.
Экспериментальные
  • Программирование микроконтроллеров, 3Д-печать.
  • Молекулярное клонирование, сборка генетических конструкций, экспрессия и очистка белков.
  • Методы анализа констант связывания макромолекул на основе взаимодействия флюоресцентных меток.

Возможные перспективные направления работы

  • Компьютерный дизайн искуственных белков и пептидов.
  • Разработка белков в облаке ( см. https://sudonull.com/post/28691-Development-of-proteins-in-the-cloud-using-Python-and-Transcriptic-or-How-to-create-any-protein-for- )
  • Роботизация и автоматизация экспериментов.

Организациия учебного процесса и научной работы студентов

  • Студентам для ознакомления с работой лаборатории предлагется:
    • Посещать лабораторные семинары. Информация здесь
    • Побеседовать с руководителем или сотрудниками лаборатории, предварительно договорившись о встрече. Координаты здесь.
  • Отбор студентов и учебный процесс устроен по следующей схеме.
    • Этап 1. Студент успешно проходит тестирование (по ссылке) (включает в себя прохождение 30 примеров на платформе Rosalind), высылает по электронной почте руководителю лаборатории свое резюме/CV и мотивационное письмо о том, чем бы Вы хотели заниматься (направления работы описаны выше), какие методы освоить, какие у Вас уже есть навыки, сколько времени Вы готовы уделять научной работе.
    • Этап 2. Студент проходит практику (ротацию) в лаборатории - выполняет небольшой научно-исследовательский проект. Цель практики состоит в том, чтобы: 1) студенты могли попробовать себя в научной работе в определенной области, сформировали представление о характере и сути работы в данной области, определились с предпочтениями по выполнению курсовых и дипломных работ в данной области или необходимостью попробовать себя в других направлениях, 2) научные руководители оценили склонность студентов к тому или иному виду работы, рекомендовали студентам продложить научную работу в этой области или выбрать другую тематику/научную группу для дальнейшей научной работы. Практика может выполнять в рамках летней лабораторной практики после ВТОРОГО курса. Но приветсвуется желание начать выполнять практику раньше - это даст большую гибкость и запас времени студентам для нахождения лаборатории для выполнения дипломной работы. Более подробная информации о прохождении практики по ссылке https://github.com/intbio/soph_labs/
    • Этап 3. В случае успешного прохождения практики студент может приступать к выполнению дипломной работы.

см. https://github.com/intbio/soph_labs/