ЛАБОРАТОРИЯ БИОИНФОРМАТИКИ

Лаборатория биоинформатики образована в 2014 году. Основным направлением деятельности лаборатории является создание научно-практического задела на стыке математики, физики, информатики, биологии и медицины.

Лаборатория сотрудничает с различными учреждениями, среди которых: Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН – филиал Федерального государственного учреждения «Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» Российской академии наук» – по направлению медицинская физика, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова Российской академии наук – по направлению полимеры и композиционные материалы для доставки лекарств.

ЗАВЕДУЮЩИЙ ЛАБОРАТОРИЕЙ

Боровиков Павел Игоревич
Математик
Лаборатория биоинформатики

Специалисты

Лагутин Вадим Владимирович
Программист
Лаборатория биоинформатики
Наумов Владимир Александрович
Биоинформатик
Специалист по геномике человека
Лаборатория биоинформатики

задачи лаборатории

Анализ биологических данных: NGS, microarray, MS, PCR, биостатистика:

- Оценка роли микроРНК в патогенезе и диагностике эндометриоза;

- Применение nmf и t-sne в задаче клеточного типирования на основе экспрессии генов;

- Оценка и визуализация дифференциальной экспрессии генов;

- Разработка программного комплекса для типирования генов системы HLA и KIR;

- Применение метода NMF для разделения суммарных экспрессий генов в ткани на отдельные клеточные типы;

- Атлас экспрессии генов в нормальном эндометрии.

Анализ NGS: пайплайн для анализа полных геномов либо экзомов человека. Пайплайн состоит из следующих частей:

- Контроль качества прочтений;
- Выравнивание прочтений на референсный геном геном hg38;
- Анализ отличий от референсного генома;
- Аннотация отличий по базам данных частот и патогенности;
- Фильтрация полученных результатов.

Разработка программного обеспечения (ПО): разработка масштабируемых программных комплексов, баз данных:

- Система поддержки и автоматизации процесса неинвазивного ДНК скрининга;

- Базы данных для медицинских и научных исследований;

- Плагины для автоматизации процесса обработки данных сиквенса для ION Torrent Suite.

Математические модели: модели сложных биологических систем и внутриклеточных процессов, анализ биологических и медицинских данных:

- Моделирование процесса деградации биополимерных скаффолодов;

- Создание динамической модели структуры микробиоты с использованием методов теории графов;

- Математическая модель резорбции биоматериалов адресной доставки лекарственных веществ;

- Модель гидролиза алифатических полиэфиров в биологической среде при ограничении диффузии воды.

Машинное обучение: построение, обучение и внедрение технологии нейросетей, глубинного обучения, методов компьютерного зрения.

- Нейросеть для классификации патологий по данным масс-спектрометрального анализа;

- Поиск визуальных паттернов, компьютерное зрение и слежение за объектами по видео на примере поиска направления взгляда новорожденных и анализ их визуальной активности;

- Поиск скрытых движений на примере анализа сосательной активности недоношенных по видео.

Достижения

Проект Лаборатории биоинформатики поддержан грантом министерства науки и высшего образования России. Работа по Соглашению с Министерством науки и высшего образования России № 14.604.21.0207 от 26.11.2018 г. по теме «Автоматизированная система поддержки принятия врачебных решений при акушерской патологии».

Публикации лаборатории

  1. T-Cell Immunity in COVID-19-Recovered Individuals and Individuals Vaccinated with the Combined Vector Vaccine Gam-COVID-Vac. Krechetov SP, Vtorushina VV, Inviyaeva EV, Gorodnova EA, Kolesnik SV, Kudlay DA, Borovikov PI, Krechetova LV, Dolgushina NV, Sukhikh GT. International Journal of Molecular Sciences. 2023; 24(3):1930. https://doi.org/10.3390/ijms24031930
  2. ОЦЕНКА СОСАТЕЛЬНОГО РЕФЛЕКСА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНТЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ У НОВОРОЖДЕННЫХ В ТЕЧЕНИЕ ПЕРВЫХ МЕСЯЦЕВ ЖИЗНИ. Рюмина И.И., Боровиков П.И., Нароган М.В., Кухарцева М.В., Лагутин В.В., Орловская И.В., Зубков В.В., Дегтярев Д.Н. Акушерство и гинекология. 2021. № 2. С. 105-112.