Анализ центромерных ДНК-повторов (для студентов)

Обязанности

Центромеры - это участки хромосом длиной в миллионы нуклеотидных пар, состоящие из тандемных ДНК-повторов (сателлитов) на которых организованы белковые структуры кинетохора. К кинетохору прикрепляются микротрубочки веретена при расхождении хромосом, от чего зависит сохранность генома при делении клетки. Показано, что композиция ДНК центромер влияет на вероятность потери хромосом при делении, что приводит к раку и серьезным нарушениям развития. При расшифровке генома человека в 2000-е годы центромеры остались малоизученными, поскольку их полную последовательность нельзя было расшифровать обычными методами. Сейчас разработаны новые технологии и начинается эра массовой расшифровки и исследования центромер, сначала человека и приматов, а затем и всех остальных видов. Очевидно, что это значительно повлияет на соответствующие области медицины, представления об эволюции и образовании видов, а также о работе белкового аппарата, отвечающего за деление клеток. Биоинформатическая революция в биологии центромер только начинается, и, если Вы хотите принять участие в чем-то совершенно новом - эта область для Вас!

 

Биоинформатические задачи центромерного проекта:

  1. Сотрудничество с международным Т2Т-консорциумом (T2T consortium) в разработке системы аннотации центромерных альфа сателлитных повторов человека и приматов. Система аннотации, основанная на многолетних исследованиях участников проекта, создана и работает вчерне и должна быть доведена до совершенства и опубликована совместно с консорциумом. О работе консорциума, который является локомотивом новой волны исследования центромер, можно посмотреть здесь:

https://www.sites.google.com/ucsc.edu/t2tworkinggroup

  1. Исследование центромерных альфа сателлитных ДНК-повторов в секвенированных из ископаемой ДНК геномах древних людей (неандертальцы, денисовцы, люди современного типа и т.д.) с целью создания экспресс-теста для определения принадлежности ископаемых костей к этим группам путем неглубокого секвенирования ДНК.
  2. Исследование межиндивидуального полиморфизма центромерных последовательностей у современных людей (в разных этнических группах) и создание системы определения личности по принципу ДНК-фингерпринта на основе альфа сателлита.
  3. Исследование центромер современных и реконструкция центромер вымерших приматов, и выявление закономерностей эволюции центромерных ДНК-повторов.

С публикациями лаборатории можно ознакомиться тут -

https://rogaevlab.ru/publications

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=Rogaev+EI

 

МЕТОДЫ

 

Мы используем базы данных полногеномного секвенирования (llumina, PacBioHiFi и Oxford Nanopore), доступные публично, генерированные в рамках Т2Т консорциума или непосредственно в нашей лаборатории, а также геномные сборки центромер, сгенерированные Т2Т консорциумом (первый публичный релиз от 22.09.2020). Как коллабораторы консорциума мы имеем real-time доступ к материалам этой международной рабочей группы.

В нашей работе мы используем стандартные (RepeatMasker, BLAST, MEGA, UCSC Human Genome Browser, BWA, bowtie, MAFFT и др.) и не очень (HUMAS-HMMER, k-mer based methods, etc) инструменты анализа ДНК и филогенетического анализа, в том числе разработанные нашей группой.

Требования

Препочтительны студенты-дипломники профильных биологических, медицинских, физических и химических ВУЗов, хотя главный критерий - интерес к науке, мыслительному процессу, желание заниматься компьютерным анализом ДНК и сносный английский, остальному можно быстро научиться.

Навыки компьютерного анализа ДНК и желание сделать карьеру в области биоинформатики центромер и/или палеоантропологии, естественно, приветствуются, в частности:

- опыт работы с UCSC Human Genome Browser и создания в нем custom tracks;

- базовые знания Linux, умение работать в командной строке;

- знакомство с пакетом HMMER;

- умение читать и желание писать статьи на английском;

- анализ и визуализация данных с использованием R, Python.

Кроме того, крайне полезным является желание и умение налаживать новые методы работы как самостоятельно, так и при помощи квалифицированных коллабораторов. У нас уже имеется круг людей в разных концах Москвы и мира, с которыми мы сотрудничаем, от желания и умения работать с ними будет зависеть многое.

Условия

- Устоявшийся коллектив с разнообразным составом и хорошей материальной базой.

- Стипендия для студентов от 5000р/мес чистыми, при достаточной занятости.  Сумма увеличивается в соответствии с результатами, усердием и полезностью студента.
- График работы более-менее свободный, особенно при достаточной степени самостоятельности. Работа в основном из дома при регулярном общении через Zoom/Skype. Главное результат.

- Возможность постоянного общения и совместной работы (при желании) с большинством ведущих в мире специалистов по центромерам в рамках Т2Т консорциума.

Перетащите файл сюда Выбрать файл ...
Отправляя отклик, я соглашаюсь с политикой обработки персональных данных