Анализ функциональных элементов генома

Целью настоящего проекта было изучение роли функциональных элементов разного уровня геномной̆ организации. Понимание роли данных элементов в функционировании генома и определение механизмов их регуляции может найти практическое применение в виде управления жизненным циклом клетки, что важно как для фармакологических, так и биоинженерных задач. Для решения задач, возникающих в современных исследованиях, связанных с анализом экспериментальных геномных данных, требуются системы эффективной̆ и автоматической̆ обработки больших данных молекулярной̆ биологии и высокопроизводительных моделей̆ машинного обучения, способных извлекать смысл из многомерных геномных данных. В качестве таких алгоритмов наибольшую эффективность показали алгоритмы глубинного нейросетевого обучения, и разработке моделей̆ на их основе и была посвящена значительная часть данного проекта. Эмпирическая база исследования: исследование ведется in silico, то есть методами компьютерных экспериментов. В работе используются данные консорциумных международных проектов, находящихся в открытом доступе: Encode, Roadmap Epigenomics, The Cancer Genome Atlas. Используется база данных нуклеиново-белковых взаимодействий NPIDB (http://npidb.belozersky.msu.ru/), содержащая структуры ДНК-белковых и РНК-белковых комплексов, которая является разработкой и интеллектуальной собственностью Спирина Сергея Александровича, участника НУЛ. В процессе реализации проекта были разработаны программные модули и системы анализа данных. Программный код находятся в открытом доступе и представляют собой продукт деятельности лаборатории.