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生物信息学专题:从基因组大数据到精准医学——基因、蛋白质等生物数据的计算分析在药物分析、疾病治疗等领域中的应用

阅读 220
2024-05-28

  开始日期: 2024-07-28

  课时安排: 7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习

  适合人群

  适合年级 (Grade): 高中生/大学生

  适合专业 (Major): 生物信息学、计算生物学、分子生物学、基因组学、蛋白质工程、生物芯片设计、药物设计、基因治疗等专业或者对相关专业研究感兴趣的学生

  学生需要具备基本的数理统计学、生物学(基因与遗传学、蛋白质学、细胞生物学)、计算机科学基础

  建议选修: 生物学与生命科学

  导师介绍

  Vassiliy

  约翰斯·霍普金斯大学 Johns Hopkins University (JHU)教授

Vassiliy

  Vassiliy教授是约翰斯·霍普金斯大学应用生物工程教授。Vassiliy教授在俄罗斯圣彼得堡国立大学获得神经科学博士学位,并曾在日本理化学研究所(RIKEN)脑科学研究所开展研究工作,随后曾在马里兰大学开展神经科学研究工作。Vassiliy教授是同行评议杂志上40多篇文章的作者。他还是《Journal of Neuroscience and Neuroengineering》高级编辑,大脑测绘和治疗学会(Society for Brain Mapping and Theraputics SBMT)的董事会成员。他目前的研究重点是脑功能测绘、癫痫研究、神经网络和创伤性脑损伤和再生,主要研究啮齿动物体感系统,这是许多类型神经科学研究的完美对象,包括神经疾病模型。

  任职学校

  约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University),简称Hopkins或JHU,成立于1876年,是一所世界顶级的著名私立大学,美国第一所研究型大学,也是北美学术联盟美国大学协会(AAU)的14所创始校之一。美国国家科学基金会连续33年将该校列为全美科研经费开支最高的大学。截止目前,学校的教员与职工共有37人获得过诺贝尔奖。其位于2021 THE世界大学排名世界第12,美国第9 ,2021 U.S. News世界大学排名世界第10。JHU的医学院与护理学院连续多年全美排名第一。

  项目背景

  生物信息学(Bioinformatics)是研究生物信息的采集、处理、存储、传播,分析和解释等各方面的学科,也是随着生命科学 和计算机科学的迅猛发展,生命科学和计算机科学相结合形成的一门新学科。它通过综合利用生物学,计算机科学和信息技术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。

  项目介绍

  本项目以生物数据在蛋白质和核酸测序的方法,并研究其在药物设计和精准医疗这两大领域的应用。首先我们从生物信息学的基础入手,了解什么是生物信息学、生物数据库是什么以及生信常用工具有哪些?之后我们将了解生信在分子生物学领域的应用,并重点研究生物数据处理在蛋白质结构测序、核酸结构测序等方面的应用。接下来,我们将学习生物信息处理基因组测序的方式方法。课程中我们将贯穿三大应用,详细讲述生物信息数据在药物设计和个性化精准医疗领域的应用。学生将在项目结束时,提交项目报告,进行成果展示。

  项目大纲

  生物信息学概论:什么是生物信息学、生物数据库、生信主要工具、生物数据的应用Introduction to Bioinformatics: What is bioinformatics, storage and analysis of biodata, key tools for bioinformatics, applications of biodata

  探索COVID-19患者的基因表达变化和相关生物学途径 Exploring changes in gene expression and associated biological pathways in individuals with COVID-19

  生物数据的利用——药物设计:生物信息学用于开发药物 Drug design: Bioinformatics is used to develop drugs.

  生物信息学与分子生物学:生物数据在蛋白质结构序列分析、核酸序列分析中的应用 Bioinformatics and molecular biology: the application of bioinformatics in protein DNA and RNA analysis

  基因与基因组:什么是基因,基因组数据的分析方法和工具 Genes and Genomes: What Are Genes? Bioinformatics genome sequence and gene prediction

  生物数据的利用——生物芯片:什么是生物芯片,生物芯片的类型,生物信息学如何设计生物芯片 Use of BioInfos - Biochips: What are biochips, Types of biochips, and How do bioinformatics design biochips

  生物数据的利用——精准医疗:通过分析基因组测序数据,寻找可能影响患者对特定药物反应 Use of BioInfos - Precision Medicine: Analyzing genome sequencing data to look for ways to influence a patient's response to a specific drug

  项目回顾与成果展示 Program Review and Presentation

  论文辅导 Project Deliverables Tutoring

  项目收获

  7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习 共125课时

  项目报告

  优秀学员获主导师Reference Letter

  EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导(可用于申请)

  结业证书

  成绩单

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