BioLabs

Os objetivos do grupo BioLabs são descobrir os mecanismos subjacentes à regulação epigenética em humanos e animais e identificar o papel desses mecanismos na diferenciação celular e no envelhecimento. Estamos desenvolvendo novos algoritmos e métodos para a análise de dados experimentais, construindo pipelines e ferramentas computacionais escaláveis e trabalhando em colaboração com biólogos em vários estudos sobre envelhecimento.

Projeto de Pesquisa

Longitudinal analysis of human aging

O envelhecimento está associado a processos como a redução de funções fisiológicas, uma maior vulnerabilidade a doenças, inflamação crônica, etc. Porém, o impacto do envelhecimento saudável na programação molecular das células ainda é mal compreendido.

Em um projeto conjunto de pesquisa com o laboratório de Maxim Artyomov na Universidade Washington em St.Louis, esperamos compreender o envelhecimento humano em todos os níveis, desde o nível molecular até os específicos de órgãos e organismos, através da caracterização e execução abrangentes de análises de sistemas em conjuntos de dados multiômicos em larga escala. Esses conjuntos de dados incluem transcritômica em massa e de células únicas, epigenômica, metabolômica, proteômica, exames clínicos de sangue e outros. O objetivo final é detectar os principais agentes do envelhecimento humano através de dados longitudinais bem controlados.

O grupo cria métodos inéditos e desenvolve pipelines computacionais para todas as etapas da análise dos dados experimentais. Nossa expertise em Bioinformática, aprendizado de máquina e desenvolvimento de software permite-nos combinar as melhores práticas necessárias para desenvolver pipelines robustos e escaláveis.

Principais publicações:

  1. Shchukina, I., Bagaitkar, J., Shpynov, O. et al. Enhanced epigenetic
    profiling of classical human monocytes reveals a specific signature of
    healthy aging in the DNA methylome
    . Nat Aging 1, 124–141 (2021).
  2. Mogilenko, D., Shpynov, O. et al. Comprehensive profiling of an aging immune
    system reveals clonal GZMK+ CD8+ T cells as conserved hallmark of
    inflammaging
    . Immunity 54.1 (2021): 99–115.
  3. Arthur, L., Esaulova, E., Mogilenko, D. et al. Cellular and plasma
    proteomic determinants of COVID-19 and non-COVID-19 pulmonary
    diseases relative to healthy aging
    . Nat Aging 1, 535–549 (2021).

Projetos de Software

SPAN Peak Analyzer

Um chamador de pico polivalente semissupervisionado, capaz de processar uma grande variedade de conjuntos de dados de ChIP-seq e ATAC-seq, de célula única ou não, que lida de forma robusta com múltiplas replicações e ruído, aproveitando informações limitadas de anotações manuais.

JBR Genome Browser

Um navegador de genoma de nova geração, rápido e confiável, com capacidades aperfeiçoadas de visualização de grandes sessões, picos semissupervisionados e funções de anotação. Ele é integrado ao SPAN Peak Analyzer.

SnakeCharm

Um plug-in de Snakemake para os IDEs da Plataforma IntelliJ, voltado para o suporte a sistemas de gerenciamento de workflow, que adiciona realce de sintaxe, complementação de código, verificações de código em tempo real e integração avançada com o ecossistema Snakemake.

Pubtrends

Uma ferramenta exploratória de publicação científica, capaz de analisar artigos similares ou a estrutura intelectual de um campo de pesquisa. Aplicamos métodos bibliométricos para grafos de citações e algoritmos de processamento de linguagem natural para análise de texto. Este serviço permite que os usuários encontrem os artigos mais citados, explorem tópicos, visualizem citações e grafos de similaridade de artigos e gerem revisões automatizadas da literatura.

Fishbone ARM

Um algoritmo híbrido de mineração de dados para explorar dependências ocultas em conjuntos de dados observacionais. O algoritmo combina técnicas de Aprendizado por Regras de Associação e a Teoria da Informação para a confecção automatizada do diagrama de Ishikawa, um método de visualização de padrões e regras complexos nos dados.

Publicações

Veja a lista completa de publicações aqui.

Código-fonte

Todo o código-fonte e as bibliotecas estão disponíveis no GitHub.

Estágio de estudantes

Lista dos participantes e seus projetos.

Membros do Grupo

Oleg Shpynov
Chefe de Laboratório
Roman Cherniatchik
Pesquisador
Petr Tsurinov
Pesquisador
Daria Khalenyova
Pesquisadora