Биоинформатика (магистерская программа)
Новая магистерская программа «Биоинформатика» образовалась в 2020 году на стыке двух фундаментальных наук: биологии и информатики, что позволяет решать одну из основных проблем современной науки – анализ больших объемов генетических, эпигенетических омиксных, протеомных электрофизиологических данных.
Взрывное развитие современных методов молекулярно-генетического скрининга и новых сложных диагностических систем определило необходимость открытия данной направленности в Институте биологии и биомедицины.
Аудитория программы
Магистерская программа «Биоинформатика» (направление 06.04.01 «Биология») ориентирована на выпускников бакалавриата и специалитета естественно-научных направлений, заинтересованных в получении навыков анализа базы данных медико-биологических исследований, а также разработки и применения на практике методов программирования, полногеномного секвенирования, протеомного анализа.
Форма обучения – очная.
Срок обучения – 2 года.
Возможность бесплатного обучения – есть.
Возможность платного обучения есть.
Программа включает изучение следующих дисциплин:
• Анализ данных в биологических дисциплинах
• Базы данных и основы биоинформатики
• Биофотоника
• Геномика и молекулярная биология
• Математическое моделирование
• Молекулярная филогенетика
• Научное программирование и машинное обучение
• Основы клинической генетики
• Системная биология
• Структурная биоинформатика
Возможности
Данная магистерская программа реализуется совместно Институтом биологии и биомедицины и Институтом информационных технологий математики и механики ННГУ. Лучшие преподаватели и практики двух институтов смогут обеспечить высочайшее качество образования самого востребованного направления XXI века.
Смежные компетенции и высокий уровень практических умений определяют востребованность выпускников и перспективы трудоустройства в самых различных областях биотехнологических, биомедицинских и информационных технологий.
Мнение выпускников направления 2022го года и спектр их исследований:
Эпигенетические маркеры когнитивного статуса при синдроме Дауна
|
Козлов Григорий Юрьевич
Образование: Высшее биологическое, закончил в 2020 г. Институт биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского по направлению «Биология» профиль «Молекулярная биология и иммунология» |
Синдром Дауна представляет собой генетическую аномалию, возникающую вследствие появления дополнительной копии 21 хромосомы, и является одной из самых распространенных анеуплоидий у людей. Клиническая картина при этом характеризуется особой сложностью и включает в себя более 80 признаков различной пенетрантности и экспрессивности. Одним из наиболее изменчивых по характеру проявления является такой признак, как когнитивные дисфункции — т. е. нарушение функций, направленных на рациональное познание мира. Следствием подобного нарушения служит появление у индивидуумов поведенческих, интеллектуальных, коммуникативных особенностей, что в значительной степени затрудняет процессы диагностики и коррекции. На сегодняшний день полного понимания генетической этиологии данного разнообразия еще не достигнуто, однако наиболее вероятным представляется ключевое влияние регуляции экспрессии генов. В связи с этим, в настоящей работе мы решили исследовать взаимосвязь между одним из механизмов регуляции экспрессии генов — метилированием CpG — и когнитивными функциями, а также попробовать определить специфические маркеры в ДНК, ассоциированные с индивидуальным влиянием метилирования на когнитивный статус. Для этого мы использовали метод объяснимого искусственного интеллекта, который с каждым годом становится все более актуальным в области биологии и медицины. |
Рис. 1. Индивидуальная высокая значимость CpG-сайта cg18117347 (ген SHANK1) у показателя «Семантика» когнитивного теста «Verbal fluency test»
Что мне дала магистратура: Магистерская программа «Биоинформатика» позволила мне с другой стороны взглянуть на биологическую науку и дала возможность овладеть современными методами обработки и анализа экспериментальных данных. Однако основным преимуществом полученных знаний и навыков, является, на мой взгляд, их совершенная универсальность — все они могут быть полезными в самых разнообразных сферах деятельности, что открывает много возможностей для дальнейшего развития.
.
Выявление ключевых прогностических критериев выживаемости пациентов с опухолью головного мозга на основе анализа транскриптомных данных
|
Корсакова Дарья Олеговна
Образование: Высшее биологическое, закончила в 2020 г. Институт биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского по направлению «Биология» профиль «Молекулярная биология и иммунология» кафедру «Общая и медицинская генетика».
|
Одними из наиболее летальных злокачественных опухолей головного мозга являются глиомы. Из-за их высокоагрессивного поведения они обладает плохим прогнозом. Существует большое количество стратегий лечения, однако не все оказывают должного эффекта. Развитие новых методов сосредоточено на вовлечении иммунитета в борьбу со злокачественными образованиями. Одним из перспективных подходов является иммунотерапия на основе дендритных клеток (ДК). ДК считаются наиболее мощными антигенпрезентирующими клетками иммунной системы, способные активировать Т-клетки и вызывать стойкий адаптивный противоопухолевый ответ. В настоящее время существует множество подтверждений того, что иммунотерапия агентами, индуцирующими иммуногенную клеточную смерть (в данной работе были использованы Митоксантрон (MTX) и клинически одобренный фотосенсибилизатор Фотосенс (PS)), связана именно с активацией и созреванием ДК. Целью данной работы явилось выявление механизмов активации противоопухолевого иммунитета дендритными клетками, а также определение прогностических критериев выживаемости пациентов с глиальными опухолями мозга. Для этого с помощью алгоритма DESeq2 был проведен анализ транскриптомных данных трех групп ДК (положительный (MTX) и отрицательный (Control) контроль и экспериментальная группа (PS)) и пациентов проекта LGG (Brain Low Grade Glioma) из открытой базы данных TCGA (The Cancer Genome Atlas), включающей 505 человек с первичной опухолью (125 – умерло, 380 – живы на момент последнего наблюдения). |
В результате были определены 1269 общих гена (между группами PS и MTX), экспрессия которых значимо однонаправленно изменялась относительно контроля. Также в обеих группах были показаны достоверные изменения экспрессии ключевых генов, ответственных за активацию Th17. Анализ связи транскриптомных изменений с выживаемостью пациентов показали схожие результаты: высокая экспрессия метагена (кластера генов, демонстрирующих сильную коэкспрессию), ассоциированного с Th17, коррелирует со значительной положительной общей выживаемостью. Кроме этого, были выявлены 273 гена, имеющие прогностическую значимость при глиобластоме.
Полученные результаты и дальнейшие исследования могут стать основой для разработки прогностической модели, позволяющей предсказывать риски смерти для пациентов с глиобластомой.
Рис. 1. А- Диаграмма Венна, показывающая общее количество дифференциально экспрессируемых генов в группах PS и MTX. Б – Диаграммы размаха, показывающие экспрессию генов, продукты которых активируют популяцию Th17. Гены Tgfb3, Il6, Il23a высоко экспрессированы в группах PS и MTX по сравнению с контрольной группой.
Что мне дала магистратура: Магистерская программа «Биоинформатика» дала колоссальный набор нужных знаний, которые, я уверена, пригодятся нам в дальнейшем. С первых дней обучения нас погрузили в мир программирования, статистики, математического моделирования, а также в необъятный мир анализа и обработки самых разнообразных биологических данных. В будущем востребованность биоинформатики будет только нарастать, ведь современная биология имеет дело с гигантскими объемами данных, которые требуют более быстрой и автоматизированной обработки. Хочется сказать спасибо всем преподавателям за этот путь и за уникальные возможности, которые открываются благодаря программе.
.
Исследование нейропротекторного эффекта ингибирования hif-пролил гидроксилаз при моделировании гипоксии in vitro с использованием оригинальных фармакологических ингибиторов
|
Савюк Мария Олеговна
Образование: Высшее биологическое, закончила в 2020 г. Институт биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского по направлению «Биология» профиль «Общая и медицинская генетика» |
Нормальное функционирование клеток организма после гипоксического повреждения обеспечивается различными механизмами, одним из которых является работа индуцируемого гипоксией фактора (HIF). Наличие HIF контролируется кислород-зависимыми HIF-пролилгидроксилазами (PHD). Предполагается, что ингибирование PHD при гипоксии может оказать нейропротекторный эффект и способствовать сохранению нормальной сетевой активности. Целью работы являлось исследование влияния ингибирования PHD с использованием новых, ранее не охарактеризованных ингибиторов на устойчивость нервных клеток к воздействию гипоксии, а также на реструктуризацию спонтанной кальциевой активности нейрон-глиальных сетей in vitro. |
Была определена цитотоксичность семи оригинальных ингибиторов PHD, любезно предоставленных коллегами из Высшей школы экономики, для дальнейших исследований выбраны соединения с наименьшей токсичностью. На втором этапе работы выполнена оценка жизнеспособности и анализ сетевой кальциевой активности первичных культур клеток гиппокампа при применении выбранных ингибиторов в различных концентрациях во время моделирования острой гипоксии и сразу после нее. Показано, что ингибирование HIF-пролил гидроксилазы после гипоксии оказывает выраженный нейропротекторный эффект, при этом разные ингибиторы продемонстрировали различную эффективность. Выявлено, что применение соединения D014-0030 позволяет сохранить сетевую активность первичных культур нервных клеток гиппокампа и предотвращает нарушения работы нейрон-глиальных сетей при гипоксии.
Рис. 1. Репрезентативный пример окрашивания нейрон-глиальных культур. (А- оценка жизнеспособности, Б – анализ кальциевой активности)
Что мне дала магистратура: Обучаясь на магистерской программе «Биоинформатика» я узнала биологию совершенно с иной стороны. Я считаю, что будущее за междисциплинарными науками и биоинформатика в их числе. Биолог сможет получить данные, информатик – корректно их проанализировать, а биоинформатик совместит обе части и сделает работу быстрее и качественнее. Тем не менее, нельзя недооценивать важность обеих частей, потому что на овладевание нюансов каждого из предметов тратятся года и десятилетия. Поэтому биоинформатик должен прикладывать вдвое больше усилий и учиться постоянно.
.
Особенности кальциевой активности астроцитов при физиологическом, ускоренном старении и гипоксии in vitro
|
Фигурова Анастасия Николаевна
Образование: Высшее биологическое, закончил в 2020 г. Институт биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского по направлению «Биология» профиль «Биохимия» |
В настоящее время нет никаких сомнений в том, что астроциты являются не просто пассивными передатчиками энергетических субстратов и структурными опорами нейронов, но и активными регуляторами большого числа метаболических реакций. Хотя астроциты не являются электрически возбудимыми клетками, они способны передавать межклеточные сигналы с помощью ионов Ca2+ , генерируя так называемые кальциевые события, которые могут распространяться между ними, формируя “кальциевые волны”. Изменение функционального состояния астроцитов при старении и развитии различных патологий в настоящее время рассматривают как возможную причину патогенеза различных заболеваний ЦНС. Несмотря на многочисленные исследования, описывающие активность Ca2+ в астроцитах, принципы возникновения Ca2+ событий в отдельных астроцитах, а также изменения кальциевой астроцитарной сигнализации при различных патологических состояниях все еще не до конца изучены. |
Целью работы являлся анализ особенностей кальциевой активности в первичных моноастроцитарных культурах при физиологическом и ускоренном старении и при моделировании гипоксии. Для этого был разработан алгоритм для точной детекции кальциевых событий и расчета показателей, описывающих кальциевые события в клетке. Объектом исследований in vitro явились первичные моноастроцитарные культуры коры головного мозга, полученные от мышей линии C57Bl/6.
В отличие от молодых (28 дней) интактных моноастроцитарных культур, в группах «Гипоксия», «D-галактоза» (моделирование ускоренного старения), «D-галактоза + гипоксия», «DIV 150» (срок культивирования 150 дней, физиологическогое старение) и «DIV 150 + гипоксия» были найдены более длительные кальциевые события с низкой частотой и низкой амплитудой, что может говорить об изменении кальциевой динамики при влиянии неблагоприятных факторов на клетку. Таким образом, частота, амплитуда и длительность кальциевых событий изменяется в зависимости от различных физиологических эффектов и патологиях, что поможет выявить закономерности и нарушения в передаче кальциевых сигналов в астроцитах.
Рис. 1. График зависимости интенсивности свечения пикселей для одной клетки от времени, где синяя линия – интенсивность свечения пикселей, зеленая линия – базовая линия, фиолетовые линии – границы кальциевых событий астроцитов
Что мне дала магистратура: Магистерская программа «Биоинформатика» дала мне возможность изучить множество современных методов для исследования и анализа данных, а также применить их на практике. Были получены знания об основах программирования и статистики, которые являются полезными как в научной деятельности, так и в других сферах деятельности.
.
Разработка алгоритма анализа кривых плавления PCR–HRM
|
Щечкин Илья Дмитриевич
Образование: Высшее биологическое, закончил в 2020 г. Институт биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского по направлению «Биология» профиль «Нейротехнологии» |
В настоящее время лекарственная терапия является одним из основных этапов лечения онкологических пациентов. Эффективность лекарственной терапии не столько зависит от типа опухоли, ее агрессивности и распространенности, но скорее является следствием молекулярно-генетических особенностей новообразования каждого пациента. Анализ индивидуальных молекулярно-генетических характеристик опухолей стал основой для разработки таргетных препаратов, воздействующих на конкретные молекулярные мишени злокачественных клеток. Одним из современных и распространенных методов молекулярной диагностики является ПЦР с анализом кривых плавления в высоком разрешении (HRM-анализ). Данный метод представляет собой пост-ПЦР анализ плавления накопленного ампликона с детекцией его количества в зависимости от температуры. При этом скорость плавления зависит от состава исследуемой ДНК. При использовании данного метода для оценки различия кривых исследователь полагается в основном на своё зрение и личный опыт, либо проводит сложную и неочевидную постобработку, после которой также отбирает кривые вручную. В связи с этим на сегодняшний день существует проблема высокого влияния человеческого фактора на результат выявления мутантных аллелей на основе анализа кривых плавления. Таким образом, для повышения точности проводимого молекулярного анализа, была поставлена цель – создание алгоритма обработки кривых плавления PCR-HRM, который будет способен с высокой точностью выявлять опухоли с соматическими мутациями. |
Был проведен молекулярно-генетический анализ предоставленных образцов, содержащих мутации генов KRAS, NRAS и BRAF, с применением PCR-HRM. На основе полученных кривых плавления была произведена разработка алгоритма анализа кривых, который был способен, с высокой точностью, определить наличие мутации в соответствии с формой кривой. Так же было произведено построение модели машинного обучения, способной по форме кривой, с высокой точностью предсказать конкретную мутацию в исследуемом кодоне. В дальнейшем результаты исследования могут быть использованы для повышения точности проводимого молекулярного анализа при автоматическом обнаружении мутантных аллелей и аллелей дикого типа.
Рис. 1. Кривые плавления ампликона гена KRAS кодона 122 исследуемых образцов РТК, полученные путем аппроксимации точек кривой на основе линейного уравнения шестой степени.
Что мне дала магистратура: Магистерская программа «Биоинформатика» позволила мне получить навыки решения практических задач, с которыми мне пришлось столкнутся во время профессиональной деятельности в молекулярной лаборатории. Передо мной встала задача определения мутантов, и нужный для ее решения навык у меня был. Но, при этом, полученные знания не упираются в область молекулярных технологий и применимы повсеместно, что позволит развиваться как профессионал много дольше.
Исследование профиля экспрессии генов людей с раком гортани
| Карим Казаал Али
Образование: Высшее биологическое, закончил в 2009 г. Университет Дияла/Образовательный колледж естественнонаучных дисциплин/Отделение (Биология) |
Гортань является одной из наиболее встречающихся областей среди онкологических заболеваний головы и шеи. Основными факторами риска рака гортани является курение и употребление алкоголя. Помимо жизненно важных функций из-за своего расположения в организме гортань учувствует в социальной жизни человека. В связи с этим помимо срока выживания терапия рака направлена на исключение хирургической резекции опухоли гортани.
Рак гортани остается одним из самых трудноизлечимых онкологических заболеваний. Сложность диагностики и определения заключается в том, что рак выявляется в основном на терминальных стадиях. По этим причинам в настоящее время существует потребность в более простых биомаркерах и методах терапии, направленных на раннюю диагностику и идентификацию опухоли. В связи с этим в ходе текущего исследования был собран большой объем данных о транскриптомных изменениях, связанных с развитием данного заболевания. Целью работы стало проведение сравнения профилей экспрессии генов людей с раком гортани, и определение дифференциально экспрессированных генов в группе живых пациентов. |
В рамках настоящего исследования с помощью алгоритма DESeq2 был проведен анализ данных РНК-секвенирования 100 пациентов проекта Genomic Data Commons (GDC) из открытой базы данных TCGA (The Cancer Genome Atlas), из которых 50 – умерло, 50 – живы на момент последнего наблюдения. Биологическое значение дифференциально экспрессированных генов было получено с помощью анализа обогащения терминов Gene Ontology. Кроме того, функциональная аннотация ключевых молекулярных путей была выполнена с использованием инструментов DAVID, где в качестве категории аннотации был выбран KEGG_PATHWAYS.
В результате работы было идентифицировано 200 дифференциально экспрессированных генов. Среди них 120 генов были активированы, а 80 – подавлены. Анализ метаболических путей показал, что наиболее большие изменения относятся к процессу «Пути развития рака» (Pathways in cancer) – 17 генов. Также были выявлены гены, обладающие наибольшей прогностической значимостью.
Рис. 1. Вулканический график дифференциально-экспрессируемых генов в группах живых и умерших пациентов с раком гортани. Гены со значительно сниженной регуляцией отмечены синим цветом, гены со значительной активацией выделены красным цветом, незначимые гены отмечены черным цветом.
Что мне дала магистратура: Я очень доволен тем, что на данной программе было много прикладных предметов- каждый из них подразумевал выполнение каких-то реальных задач. У нас были предметы по статистике, разработке программного обеспечения, дискретной математике, системной биологии. Мы изучали свежие научные статьи и пытались воспроизвести результаты. Это само по себе являлось очень интересной задачей, потому что открывало такие вопросы, как доступ к данным и способы их обработки, воспроизводимость исследований. У нас были очень крутые преподаватели. Я научился биоинформатическим методам, а именно – «Анализ данных РНК-секвенирования» для изучения экспрессии генов.
.
Таксономический и функциональный профиль кишечной микробиоты у детей с расстройствами аутистического спектра нижегородской области
|
Иконников Александр Владимирович
Образование: Высшее биологическое, закончил в 2020 г. Институт биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского по направлению «Биология» профиль «Нейробиология» |
Современные исследования раскрывают все больше информации о том, как микроорганизмы влияют на мозг благодаря их способности производить и модифицировать многие метаболические, иммунологические и нейрохимические факторы в кишечнике, которые в конечном итоге влияют на нервную систему. Активно обсуждаются вопросы о сложном и изменчивом микробном метаболизме у пациентов с расстройства аутистического спектра (РАС), выявлены различные виды РАС-ассоциированных кишечных метаболитов (короткоцепочечные жирных кислоты, п-крезол, индол и др.). Целью научно-исследовательской работы являлось исследование таксономического и функционального профиля, полученных с помощью биоинформатического анализа результатов полногеномного секвенирования ДНК из исследуемых проб кала детей 3-7 лет с расстройствами аутистического спектра, в сравнении с пробами нейротипичных детей контрольной группы Нижегородской области. |
Метагеномный анализ позволил изучить таксономический профиль кишечной микробиоты, определить относительную представленность бактерий, содержащихся в исследуемых образцах кала детей, и их функциональный потенциал. В результате исследования было установлено, что наиболее высокое процентное содержание у детей показали типы Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes. Сравнительный анализ значений индекса альфа-разнообразия Шеннона на уровне вида показал, что в группе детей с РАС по сравнению с контрольной группой наблюдалось значимое снижение бактериального богатства. Композиционный анализ бета-разнообразия с использованием расстояния Эйтчисона не выявил значимые отличия. Анализ LEfSe (Linear discriminant analysis Effect Size) показал, что контрольную группу характеризовали роды бактерий, связанные с продуцированием короткоцепочечных жирных кислот. Значимые различия между группами были получены для представленностей ферментов, связанных с бутиратом и лактатом.
Рис.1. Двойная диаграмма, созданная на основе анализа основных компонентов (PCA) для образцов группы РАС и контрольной группы
Что мне дала магистратура: Благодаря магистратуре по данной программе я смог получить полезные знания и навыки в новой для меня области. Подходы, которые применяются в биоинформатике позволили мне получить интересный исследовательский опыт и поучаствовать в решении самых актуальных научных задач биомедицины.
.
Разработка алгоритмов для построения динамического графа распространения кальциевого сигнала
|
Пахомов Александр Михайлович
Образование: Высшее техническое, окончил в 2004 г. Волжскую государственную академию водного транспорта, специальность «Эксплуатация электрооборудования и автоматики судов» |
Одним из механизмов, приводящих к нарушению функционирования нейронов при болезни Альцгемера (БА), является реактивация глиальных клеток. В частности, это реакция астроцитов на амилоидные бляшки и нейрофибрилярные клубки, которая ведет к потере нейротрофического потенциала астроцитов и усилению их нейротоксических свойств. Целью работы явилось изучение влияния астроцитов с экспериментально вызванной БА на функциональную активность нормальных нервных клеток. Были исследованы две модели БА in vivo – культивирование в среде, обогащённой синтетическим пептидом Aβ и применение трансгенных мышей. |
Для этого был разработан алгоритм для построения сетевого графа и анализа сетевых характеристик кальциевой активности нейрон–глиальных сетей и исследовано влияние на здоровые нервные клетки сокультивирования их с культурой астроцитов с экспериментальными моделями БА. Предложен и применен метод построения групповых гистограмм, который обобщает характеристики активности клеток разных культур в группе, формируя таким образом групповой портрет.
Показано, что сетевая активность нейрональных клеток при их сокультивировании с клетками глии в условиях моделирования БА снижается. Предложен метод оценки активности культур при помощи групповых гистограмм, при помощи которого выявлено достоверное снижение числа клеток групп с моделью БА, проявляющих активность в передаче и приёме сигналов, по сравнению с группой интактных нейронов.
Рис. 1. Пример построения графа распространения кальциевого сигнала в клетках нейрональной культуры
Что мне дала магистратура:
Магистерская программа «Биоинформатика» позволила мне попробовать себя в новой области науки.
Очень хорошо структурированный курс «Спецглавы физических и химических наук» в начале обучения позволил мне разобраться, например, в том, как организован жизненный цикл клетки, как осуществляется межклеточная передача сигналов. Было очень интересно, я практически открыл для себя новый мир, что особенно важно для меня, поскольку бакалавриат по биологическому направлению я не оканчивал. Полученные знания позволили осмысленно подходить к научной работе.
Углублённое изучение молекулярной биологии в курсе «Молекулярная генетика» углубило понимание молекулярных механизмов хранения генетической информации и клеточного сигналинга. Временами было сложно, но интересно. Знание процессов, лежащих в основе жизни, позволит мне лучше понимать единомышленников, борющихся за здоровое долголетие.
В части дисциплин, связанных с программированием, приобрёл ряд полезных навыков, хотя и работал уже в этой сфере. Изучил современные инструменты для обработки данных, которые пригодились мне как при выполнении магистерской работы, так и для решения ряда других задач.
.
Зависимость показателей филогенетической структуры от масштаба в природных и модельных сообществах
|
Герасимова Алина Сергеевна
Образование: Высшее, закончила в 2020 г. Институт биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского по направлению «Экология и природопользование» |
В последние годы для выявления механизмов формирования структуры сообщества всё активнее применяется метод, который позволяет делать выводы о влиянии абиотических и биотических факторов на основе филогенетической информации. Известно, что интерпретация результатов в значительной степени зависит от масштаба, выбранного для описания сообщества и формирования видового пула. Для описания масштаба используется общепринятая методология, рассматривающая масштаб в терминах зерна (grain) и протяженности (extent). В экологии сообществ до недавнего времени господствовали представления о том, что на малых масштабах следует ожидать более выраженного эффекта конкурентного исключения, который на больших масштабах сменяется эффектом фильтрования средой. Однако в последние годы появляется все больше работ, демонстрирующих противоположные зависимости. Несмотря на эти противоречия, систематическое изучение влияния масштаба на филогенетическую структуру сообществ ранее не проводилось. В предыдущих работах под исследованием масштабной зависимости может подразумеваться как изменение размеров зерна, так и использование различных способов формирования видового пула. В редких исследованиях масштаб рассматривается одновременно в аспекте и зерна, и протяженности. Кроме того, как правило, задействуются только 2 или 3 масштаба, которые выбираются умозрительно. Таким образом, ранее не было представлено ни одного исследования, в котором было бы проведено систематическое масштабирование и зерна, и протяженности на большом количестве масштабов. |
Объектами нашего исследования послужили лесные фитоценозы умеренного и тропического леса, зоопланктоценозы малых рек Нижегородской области, таксоценозы насекомых умеренного леса. В качестве источника филогенетических данных использовали филогенетические деревья, реконструированные по молекулярно-генетическим данным, а также датированное филогенетическое древо сосудистых растений. На его основе рассчитывались показатели филогенетической структуры для каждой пробы. Зависимость показателей от масштаба исследовалась с применением двух алгоритмов масштабирования.
Были обнаружены разнонаправленные зависимости в двух схемах масштабирования в 8 разнотипных сообществах. Согласно предыдущими исследованиям, при рассмотрении зависимости показателей филогенетической структуры от масштаба предполагается выявление отрицательной связи, однако она была выявлена только в 14 случаях из 40.
Полученные результаты ставят под сомнение обоснованность классических представлений о росте влияния абиотических факторов при увеличении масштаба и соответствующем снижении роли биотических взаимодействий. Была предложена схема сопоставления эмпирических результатов масштабирования филогенетической структуры с результатами моделирования.
Рис. 1. Зависимость количественного показателя SES MPD широколиственного фитоценоза от масштаба в древесном ярусе.
Что мне дала магистратура: Магистерская программа дала мне представление об основных инструментах биоинформатики.