1 DIMITRI NOWICKI DEEEP LEARNING И БИОИНФОРМАТИКА

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ БИОИНФОРМАТИКА Статические объекты Последовательности: ДНК, РНК, белки (пептиды) Данные о взаимодействии вышеперечисленного: данные с микро массивов (microarray), метаболические сети Динамические объекты Structures – Proteins, Nucleic acids, Ligands (including metabolites and drugs) and Peptides (structures studied with bioinformatics tools are not considered static anymore and their dynamics is often the core of the structural studies) Systems Biology comes under this category including reaction fluxes and variable concentrations of metabolites Multi-Agent Based modelling approaches capturing cellular events such as signalling, transcription and reaction dynamics 2

SHOTGUN & NEXT GEN. СЕКВЕНИРОВАНИЕ 3 StrandSequence Подлинный фрагмент ДНК AGCATGCTGCAGTCATGCTTAGG CTA Первый кусочек AGCATGCTGCAGTCATGCT TAGGCTA Второй кусочек AGCATG CTGCAGTCATGCTTAGGCTA Результат секвенированиеие AGCATGCTGCAGTCATGCTTAGG CTA

ТЕКСТОВЫЙ ФОРМАТ FASTA: ПРИМЕР 4

ВЫРАВНИВАНИЕ 5 Используется в: Обнаружение полиморфизма Компьютерная таксономия Molecular clock

МЕТРИКА ЛЕВЕНШТАЙНА

ПРИМЕР 1 *KITTEN S I T T I N G

ПРИМЕР 2 Saturday S u n d a y

ОБЗОР ЗАДАЧ ДЛЯ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ 10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАТОГЕННОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ВАРИАНТОВ Training data CADDs training data consist of 16,627,775 observed variants and 49,407,057 simulated ones 11

БЕЛКОВЫЕ КАСКАДЫ 12

ФОЛДИНГ БЕЛКОВ Modeling (molecular physics) Complex optimization Machine learning Deep neural networks 13

14

ТРАНСКРИПЦИОННЫЙ ФАКТОР CREB 1 И ДНК 15

ZIF268 16

FOLDING VIA DEEP NEURAL NET 17

DEEP SPATIO-TEMPORAL ARCHITECTURES AND LEARNING FOR PROTEIN STRUCTURE PREDICTION 18

ЗАДАЧА ПРЕДСКАЗАНИЯ ВАРИАНТОВ СПЛАЙСИНГА 19

THANK YOU FOR ATTENTION! 20

ДАНИО РЕРИО (DANIO RERIO), ИЛИ ZEBRAFISH (ДИКИЙ) 21

ЧЕМ ХОРОША РЫБКА ДАНИО Позвоночное животное Достаточно сложный мозг, может обучаться Внешнее оплодотворение- легче проводить генетическую модификацию (трансфекцию) Стандартный модельный организм. Геном секвенирование Мальки прозрачны. Есть линии (породы), прозрачные во взрослом возрасте 22

ЭКСПЕРИМЕНТ С ПОДСВЕТКОЙ КАЛЬЦИЕВЫХ КАНАЛОВ В МАЛЬКЕ ДАНИО 23

КАСПЕР- ЛИНЕЙНЫЕ ПОЛУПРОЗРАЧНЫЕ ДАНИО 24