کارگاه آشنایی با آنالیزهای سیستمز بایولوژی

معرفی کارگاه

سیستمز بیولوژی یکی از رویکردهای نوین در زیست‌شناسی محاسباتی است که با استفاده از تحلیل داده‌های زیستی و بررسی تعاملات میان ژن‌ها، پروتئین‌ها و مسیرهای مولکولی، به درک جامع‌تری از سازوکارهای پیچیده سلولی و مولکولی کمک می‌کند. در این کارگاه دو ساعته، ابتدا مفاهیم پایه و اصول سیستمز بیولوژی، انواع رویکردها و Workflowهای متداول در این حوزه و همچنین مبانی ساخت، تحلیل و تفسیر شبکه‌های زیستی معرفی شدند.

در ادامه، منابع مهم جمع‌آوری داده‌های بیان ژن شامل TCGA، GEO و SRA بررسی شدند و روش‌های شناسایی ژن‌های با بیان افتراقی (Differentially Expressed Genes; DEGs) از داده‌های حاصل از فناوری‌های RNA-seq و Microarray مورد بحث قرار گرفتند. سپس مراحل ساخت و تحلیل شبکه‌های زیستی، از جمله شبکه‌های تعامل پروتئین-پروتئین (PPI) و شبکه‌های رقابتی RNAهای غیرکدکننده (ceRNA) آموزش داده شد. همچنین، آنالیزهای غنی‌سازی عملکردی (Enrichment Analysis)، بررسی Gene Ontology (GO)، تحلیل توپولوژیک شبکه‌ها و شناسایی ژن‌های کلیدی یا Hub Genes از دیگر مباحث این کارگاه بودند.

در بخش‌های بعدی، رویکرد WGCNA (Weighted Gene Co-expression Network Analysis) و کاربرد آن در شناسایی ماژول‌های هم‌بیانی ژن‌ها معرفی شد. همچنین، نقش روش‌های یادگیری ماشین (Machine Learning) در تحلیل داده‌های سیستمز بیولوژی، شناسایی الگوهای پیچیده و توسعه مدل‌های پیش‌بینی بررسی شد. در نهایت، ارتباط سیستمز بیولوژی با طراحی و اکتشاف دارو (Drug Discovery and Design) و چگونگی استفاده از تحلیل شبکه‌های زیستی برای شناسایی اهداف درمانی و بررسی مکانیسم اثر داروها مورد بحث قرار گرفت.

هدف اصلی این کارگاه، آشنایی شرکت‌کنندگان با یک مسیر تحلیلی نسبتاً جامع از دریافت داده‌های بیان ژن تا ساخت و تفسیر شبکه‌های مولکولی، شناسایی ژن‌های کلیدی و بررسی کاربردهای سیستمز بیولوژی در پژوهش‌های زیست‌پزشکی و داروسازی بود.

مدرس کارگاه:

احسان کرامتی – دکترای تخصصی ژنتیک

آکادمی بیولوژی کرامتی

ویدیو کارگاه

اسلایدهای کارگاه