1
Představení projektů
Mgr. Eva Budinská, Ph.D.
doc. Ing. Matej Lexa, Ph.D.
eva.budinska@recetox.muni.cz, matej.lexa@fi.muni.cz
IV110 Projekt z bioinformatiky I
IV114 Projekt z bioinformatiky a systémové biologie
E4014 Projekt z Matematické biologie a biomedicíny biomedicínská
bioinformatika
2
Projekt 1A - Nanopórové sekvenování Silenky...
̶ Background: Knotovka bílá (https://botany.cz/cs/silene-latifolia-alba/) je
dvoudomá rostlina zajímavá z hlediska evoluce pohlavních chromozomů (X a Y).
̶ Data: Sekvenace minION (verze 10.4.1), sameček odrody Tišnov.
̶ Cíl: Získat assembly co největší kvality (N50, podobnost k relevantní referenci).
̶ Háček/doplňující info: Assembly bez využití dalších zdrojů dat
̶ Praktické kroky projektu:
1. Předběžně vyhodnoťte kvalitu nanopórových dat, porovnejte s podobnými
projekty v literatuře
2. Vytvořte pipeline pro kavlitu a assembly výběrem/vhodnou kombinací nástrojů
(e.g. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcimb.2021.696669/full).
3. Aplikujte na data S.latifolia
3
Projekt 2A - Nanopórové sekvenování Silenky...
̶ Background: Knotovka bílá (https://botany.cz/cs/silene-latifolia-alba/) je
dvoudomá rostlina zajímavá z hlediska evoluce pohlavních chromozomů (X a Y).
̶ Data: Sekvenace minION (verze 10.4.1), sameček odrody Tišnov.
̶ Cíl: Získat assembly co největší kvality (N50, podobnost k relevantní referenci).
̶ Háček/doplňující info: Assembly s využitím reference a Illumina dat 25 jedinců
̶ Praktické kroky projektu:
1. Předběžně vyhodnoťte kvalitu NGS dat, porovnejte s podobnými projekty v
literatuře
2. Vytvořte pipeline pro kvalitu/assembly výběrem/kombinací nástrojů (e.g.
https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-020-07041-8).
3. Aplikujte na data S.latifolia
̶ Background: Tyto bakterie se dávali na zubní nit a sledovalo se, která bakterie
má nejlepší vlastnosti z hlediska protekce zubů.
̶ Data: Whole genome sequencing (WGS) 4 probiotických kmenů bakterií dutiny
ústní. Illumina MiSeq, paired-end, 300bp dlouhé čtení, coverage: 2-5mil/vzorek
̶ Cíl: Cílem projektu je zjistit, jak se liší tyto bakterie vzhledem ke svým
metabolickým potenciálům
̶ Háček: Nevíme o jaké bakterie se jedná, v laboratoři se ztratily popisky
̶ Praktické kroky projektu:
1. Navrhněte postup pro taxonomické zařazení vzorků
2. Modelujte metabolický potenciál jednotlivých bakterií a nalezněte rozdíly
3. Zkuste určit kmen který by mohl mít nejprotektivnější efekt
4
Projekt 1B - Bakterie na zubních nitích
̶ Background: Skupina nadšených houbařů nasbírala v lese a na louce různé houby.
Houbaři se rozdělili do tří skupin a každá z nich uvařila jídlo z hub, které našli. Po
hromadné ochutnávce jim všem bylo špatně.
̶ Data: Whole genome sequencing (WGS) okrojků hub od tří skupin (3 soubory). Illumina
MiSeq, paired-end, 300bp dlouhé čtení, coverage: 2-5mil/vzorek
̶ Cíl: Cílem projektu je zjistit, které jídlo/a obsahovalo jedovatou houbu/y a jakou/é
̶ Doplňující info: Houbaři si myslí, že sbírali: bedle, hřiby, holubinky, žampiony a klouzky
̶ Praktické kroky projektu:
1. Navrhněte postup pro taxonomické zařazení vzorků a zjistěte jaké houby se nacházely v
jídlech
2. Identifikujte geny pro toxiny
3. Navrhněte geny specifické jednovatým houbám z jídel pro jednodušší a rychlejší
identifikaci s pomocí PCR
5
Projekt 2B – Houby - které jídlo je otrávené?
̶ Background: U pacientů s refluxním onemocněním jícnu byly odebrány
stěry z dutiny ústní, jícnu, žaludku, duodena a rekta
̶ Data: 16SrRNA sekvenování. Illumina MiSeq, paired-end, 300bp dlouhé
čtení, coverage: XXX mil/vzorek
̶ Cíl: Cílem projektu porovnat bakteriální složení v jednotlivých částech
trávícího traktu
Praktické kroky projektu:
1. Určete taxonomické složení bakteriomu jednotlivých míst až do druhu za
použití dvou nástrojů: Pathoscope a QIIME2, k jedné referenční
databáze
2. Zjistěte které bakterie se svou abundancí významně liší mezi jednotlivými
lokacemi
3. Stanovte funkční potenciál jednotlivých bakteriálních komunit a najděte
rozdíly
6
Projekt 1M – GERD – Taxonomické složení
bakteriomu u refluxního onemocnění jícnu
REadj/
BEadj/
EACadj
RE/BE/EAC
GT
GAD
O
R
̶ Background: U pacientů s adenokarcinomem jícnu byly odebrány stěry z
dutiny ústní, jícnu, žaludku, duodena a rekta
̶ Data: 16SrRNA sekvenování. Illumina MiSeq, paired-end, 300bp dlouhé
čtení, coverage: XXX mil/vzorek
̶ Cíl: Cílem projektu porovnat bakteriální složení v jednotlivých částech
trávícího traktu
Praktické kroky projektu:
1. Určete taxonomické složení bakteriomu jednotlivých míst až do druhu
za použití dvou nástrojů: Pathoscope a QIIME2, k jedné referenční
databáze
2. Zjistěte které bakterie se svou abundancí významně liší mezi
jednotlivými lokacemi
3. Stanovte funkční potenciál jednotlivých bakteriálních komunit a najděte
rozdíly
7
Projekt 2M – GERD – Taxonomické složení
bakteriomu u adenokarcinomu jícnu
REadj/
BEadj/
EACadj
RE/BE/EAC
GT
GAD
O
R