Архив тем дипломных работ

В настоящем разделе представлены возможные темы дипломных работ студентов, распределяющихся на кафедру.

Список тем Руководители
1 Анализ молекулярной эволюции последовательностей ДНК гоминид Афонников Д.А.
3 Интеграция геномных баз данных и фенотипической информации для пшеницы Афонников Д.А.
4 Компьютерное исследование режимов эволюции генных сетей Гунбин К.В.
5 Компьютерное исследование режимов эволюции ортологичных белков про- и эукариот Гунбин К.В.
6 Компьютерные методы аннотации геномов эукариот. Афонников Д.А.
7 Компьютерный анализ влияния хроматина и гистоновых модификаций в районах промоторов человека. Бабенко В.Н.
8 «Компьютерный анализ влияния хроматина и гистоновых модификаций на процесс сплайсинга в генах человека». Бабенко В.Н.
13 Сравнительный анализ по выделению неслучайных кластеров 5’ сайтов сплайсинга в тканеспецифичных экзонах генов человека. Бабенко В.Н.
16 Изучение механизмов возникновения соматических мутаций. Брызгалов Л.О.

_____________________

Тема работы (1): «Анализ молекулярной эволюции последовательностей ДНК гоминид».
Руководитель: к.б.н. Афонников Дмитрий Аркадьевич

Описание работы:

В институте Цитологии и генетики проводятся совместные и Институтом археологии и этнографии работы по анализу молекулярной эволюции человека и его предков на основе секвенированных геномов человека и ДНК ископаемых фрагментов его предков.
Целью работ является уточнение моделей происхождения человека на основе сравнительного анализа ДНК.
В ходе выполнения работы будет необходимо собрать базу данных по последовательностям геномов человека и его предков, информацию по аннотации этих геномов, изучить методы филогенетического анализа и применить их к анализу накопленных данных.
Факультет: ФЕН (студентам биологам, которые будут специализироваться в области биоинформатики и молекулярной эволюции)
Список методов, которые освоит студент:
  1. методы работы с молекулярно-биологическими данными (анализ последовательностей ДНК и белков)
  2. методы анализа молекулярной эволюции.

Назад к списку тем
_____________________


Тема работы (3): «Интеграция геномных баз данных и фенотипической информации для пшеницы».
Руководитель: к.б.н. Афонников Дмитрий Аркадьевич

Описание работы: В отделе теоретической биологии проводится работа по новому направлению биоинформатики: компьютерному анализу фенотипических признаков растений.
Задача состоит в интеграции данных по геному пшеницы с фенотипическими данными.
Работа будет заключаться :

  • в изучении системы представления геномных данных;
  • разработке методов представления данных, описывающих фенотипы растений;
  • разработке методов интеграции данных о фенотипе растений с данными о генотипе, молекулярными маркерами.

Факультет: ФИТ,  ФЕН (биологи, которые будут специализироваться в области биоинформатики )

В процессе выполнения работы студент освоит систему представления геномных данных Gmod, приобретет навыки работы со сложными биологическими данными.

Назад к списку тем
_____________________


Тема работы (4): «Компьютерное исследование режимов эволюции генных сетей».
Руководитель: к.б.н. Гунбин Константин Владимирович

Описание работы: В секторе эволюционной биоинформатики ИЦиГ СО РАН проводится работа по перспективному научному направлению компьютерного анализа режимов эволюции генных сетей.
Задача чрезвычайно обширна и может включать огромный спектр локальных работ, касающихся исследования молекулярной эволюции отдельных, интересующих студента, генных сетей, детерминирующих различные физиологические, морфологические, поведенческие, эмбриологические параметры эукариотических и прокариотических организмов.
Задача состоит из 3 этапов: 1) реконструкция интересуемой генной сети и анализ её структурно-функциональной организации, 2) исследование режимов молекулярной эволюции белков (первичной последовательности, вторичной и третичной структур) и белок-кодирующих генов (их функции и структуры), 3) реконструкция предковой(ых) генных сетей и анализ её(их) динамики функционирования.
Соответственно изложенным выше этапам работы, студентов ожидает:

  1. структурно-функциональный анализ интересующих их молекулярно-биологических процессов, представленных в виде генных сетей;
  2. разработка конвейерных систем анализа молекулярной эволюции генов и белков, исследование молекулярной эволюции генов и белков;
  3. интеграция данных о режимах эволюции генов и белков с данными о динамике функционирования современных и предковых генных сетей, разработка автоматических систем и баз данных интеграции;
  4. интерпретация данных о обнаруженных особенностях молекулярной эволюции генов и белков на основе данных физиологии, эмбриологии, палеонтологии и палеогеографии.

Факультет: ФИТ, ФФ, ФЕН (Биолог). Проект будет интересен студентам заинтересованным в анализе конкретных биологических процессов и явлений.
Список методов, которые освоит студент:

  1. анализа режимов молекулярной эволюции генов и белков (более 50 алгоритмов анализа данных);
  2. качественного (сети Петри, методы теории графов) и количественного (системы обыкновенных дифференциальных уравнений в реализации программных продуктов Mathematica и MathCAD) анализа динамики функционирования генных сетей;
  3. статистического соотнесения биометрических данных с данными о молекулярной эволюции последовательностей генов и белков (различные пакеты системы R)

Назад к списку тем
_____________________


Тема работы (5): «Компьютерное исследование режимов эволюции ортологичных белков про- и эукариот».
Руководитель: к.б.н. Гунбин Константин Владимирович

Описание работы: В секторе эволюционной биоинформатики ИЦиГ СО РАН проводится работа по полногеномному исследованию режимов эволюции ортологичных белков.
Задача может быть подразделена на ряд локальных работ, касающихся исследования особенностей молекулярной эволюции отдельных, интересующих студента, таксономических групп эукариотических и прокариотических организмов.
Задача состоит из 2 этапов: 1) анализ ортологии белков, 2) исследование режимов молекулярной эволюции белков (первичной последовательности, вторичной и третичной структур).

Соответственно изложенным выше этапам работы, студентов ожидает:

  1. изучение баз данных ортологичных генов и белков, анализ методов выявления ортологии, разработка новых методов поиска ортологии;
  2. разработка конвейерных систем анализа молекулярной эволюции генов и белков, исследование молекулярной эволюции генов и белков;
  3. интерпретация данных о обнаруженных особенностях молекулярной эволюции генов и белков на основе данных физиологии, эмбриологии, палеонтологии и палеогеографии.
  4. разработка автоматических систем анализа ортологов и баз данных, депонирующих информацию о режимах эволюции ортологов.

Факультет: ФИТ, ФФ, ФЕН (Биолог) Проект будет интересен студентам заинтересованным в анализе особенностей молекулярной эволюции конкретных таксономических групп эукариотических и прокариотических организмов.

Список методов, которые освоит студент:

  1. статистического анализа белковых последовательностей на предмет их ортологии и паралогии;
  2. анализа режимов молекулярной эволюции генов и белков (более 50 алгоритмов анализа данных);
  3. статистического соотнесения биометрических данных с данными о молекулярной эволюции последовательностей генов и белков (различные пакеты системы R)

Назад к списку тем
_____________________


Тема работы (6): «Компьютерные методы аннотации геномов эукариот».
Руководитель: к.б.н. Афонников Дмитрий Аркадьевич

Описание работы: В институте Цитологии и генетики проводятся работы по секвенированию нескольких эукариотических геномов (описторха, пшеницы и др). Важной задачей является биоинформатичекиий анализ вновь секвенированных данных (ассемблирование последовательностей, предсказание генов и их функций, предсказание генных сетей , в которых они участвуют).

Целью работ является создание системы по компьютерной аннотации геномных последовательностей и аннотация эукариотических геномов.
В ходе выполнения работы будет необходимо собрать информацию о существующих в настоящее время компьютерных программах по аннотации функций генов и геномных последовательностей, изучить методы представления результатов аннотации.

Факультет: ФЕН (Биологам, которые будут специализироваться в области биоинформатики и анализа молекулярно-биологических данных).

Список методов, которые освоит студент:

  1. методы анализа последовательностей ДНК и белков
  2. методы работы с программами аннотации структуры и функций белков
  3. методы работы с  базами данных в молекулярной биологии.

Назад к списку тем
_____________________


Тема работы (7): «Компьютерный анализ влияния хроматина и гистоновых модификаций в районах промоторов человека».
Руководитель: к.б.н. Бабенко Владимир Николаевич

Описание работы: Планируется изучить распределение эпигенетических модификаций в промоторах ряда семейств генов человека, включая CpG и TATA бокс содержащие.

Тема гистоновых модификаций приобрела масштабное значение в 2010 году, когда были опубликованы результаты работы консорциума modENCODE (Science, 2010). При этом использование передовой технологии определения контекста хроматина с помощью Chip-seq технологий используется только последние несколько лет. Результаты анализа этих данных дает практически исчерпывающую информацию по определению белковых факторов, связывающихся с районом ДНК, достигающего всего 100-200 пар нуклеотидов (высокое разрешение).

В настоящее время очевидно, что состояние хроматина в промоторе оказывает исключительное влияние на экспрессию гена. Полученные с помощью Chip-seq технологии данные позволяют исследовать степень и механизм действия состояния хроматина на активность промотора.

Соискатель получит необходимые навыки в постановке задачи в биологии, анализе молекулярных данных типа Chip-seq, а также навыки работы по владению пакетами филогенетического, сравнительного анализа, а также с работой в среде R и perl. По результатам работы будет подготовлена статья, планируется выступление на конференциях.

Назад к списку тем
_____________________


Тема работы (8): «Компьютерный анализ влияния хроматина и гистоновых модификаций на процесс сплайсинга в генах человека».
Руководитель: к.б.н. Бабенко Владимир Николаевич

Описание работы: Тема гистоновых модификаций приобрела масштабное значение буквально в 2010 году, когда были опубликованы результаты работы консорциума modENCODE. В настоящее время известно, что модификации гистонов на экзонах генов специфичны. Мы планируем изучение влияния хроматина на регуляцию сплайсинга в ряде генов человека на основе полученных результатов анализа по связи состояния хроматина экзонов и прилежащих участков интронов.

Соискатель получит необходимые навыки в постановке задачи в биологии, анализе данных данного типа, а также навыки работы по владению пакетами филогенетического, сравнительного анализа, а также с работой в среде R и perl. По результатам работы будет подготовлена статья, планируется выступление на конференциях.

Назад к списку тем
_____________________


Тема работы (13): «Сравнительный анализ по выделению неслучайных кластеров 5’ сайтов сплайсинга в тканеспецифичных экзонах генов человека».
Руководитель: к.б.н. Бабенко Владимир Николаевич

Описание работы: В настоящее время тема сплайсинга генов является одной из приоритетных тем в молекулярной биологии, геномике, и сравнительном анализе. Известно что альтернативный сплайсинг проявляется у 99% полиэкзонных генов человека. Мы планируем определить набор паттернов 5’ сайтов сплайсинга, характеризующихся специфическим контекстом и типом хроматина. С данной темой связаны как анализ внешних белковых факторов сплайсинга (энхансеры, сайленсеры сплайсинга), так и механизм сборки и функционирования сплайсосомы. Состояние хроматина также имеет немаловажное значение.

Ожидается, что соискатель получит при работе необходимые знания по молекулярному функционированию сплайсосомы, методов распознавания сайтов связывания, и методам кластеризации функциональных сайтов, сравнительному анализу геномов, а также навыки работы с наиболее важными пакетами программ, используемых в биоинформатических исследованиях. По результатам работы будет подготовлена статья.

Назад к списку тем
_____________________

Тема работы (16): «Изучение механизмов возникновения соматических мутаций».

Руководитель: к.б.н. Брызгалов Леонид Олегович

Описание работы: По данным базы данных COSMIC существуют точки генома с повышенной вариабельностью. Механизмы, обеспечивающие данный феномен, до сих пор практически неизвестны.
Цель: Используя данные проекта ENCODE по связыванию ТФ (ChIP-seq) и различным модификациям хроматина (метилирование ДНК, модификации гистонов, сайты гиперчувствительности к ДНКазам и т.д.), а также с помощью анализа перепредставленных мотивов выяснить возможные механизмы повышенной вариабельности участков ДНК.

Список методов, которые освоит студент:
работа с базами данных dbSNP, COSMIC, GO, KEGG, базами проекта ENCODE и.т.д. Создание баз данных с использованием СУБД MySQL (или других подобных СУБД), программирование на языке perl, c++(или других подобных языках). Использование модулей TFBS. При желании — молекулярно биологические методы.

Назад к списку тем
_____________________