Curso de Posgrado “Bioinformática aplicada al análisis de datos de Secuenciación de Nueva Generación”

Dio inicio el curso: "Bioinformática aplicada al análisis de datos de Secuenciación de Nueva Generación”

MAR DEL PLATA, 16 AL 27 DE ABRIL DE 2018

Carga horaria: 84 horas totales

 

Lugar: sede del INBIOTEC-CONICET y FIBA: Vieytes 3103, Mar del Plata, Argentina

DOCENTES:

 

Dr. Pablo Daniel Ghiringheli (Inv. Principal CONICET; Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular. – Universidad Nacional de Quilmes).

 

Dra. Carolina Susana Cerrudo (Inv. Asistente CONICET; Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular. – Universidad Nacional de Quilmes).

 

CONTENIDOS MÍNIMOS:

 

  • Aplicaciones y enfoques de flujo de trabajo para las tecnologías NGS (software y herramientas de bioinformática para llevar a cabo un análisis básico de datos de NGS). Evaluación de datos de NGS. Ventajas y limitaciones de los análisis de NGS. Conceptos algorítmicos detrás de los alineamientos de lecturas cortas (“short reads”), el “llamado de variantes” (“variant calling”) y experiencia práctica usando el software.
  • Organización y tipos de datos de NGS disponibles en repositorios públicos.
Está abierta la inscripción para el curso de Bioinformática a realizarse en las instalaciones de INBIOTEC

Bioinformática aplicada al análisis de datos de Secuenciación de Nueva Generación (NGS)

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Contaminación de cebada con micotoxinas producidas por Fusarium en Argentina

Autores:

El objetivo de este trabajo fue analizar la presencia de las especies más comunes de Fusarium en granos de cebada de las principales zonas productoras de Argentina durante las campañas 2012-2014 y cuantificar toxinas DON y NIV. Se utilizaron métodos morfológicos y moleculares para la identificación de especies presentes, así como también para determinar el potencial de producción de toxinas de cada una de las especies más comunes. Para la determinación de presencia y concentración de toxinas en cada muestra se utilizó HPLC/UV.

Figura 1. Localización de las muestras analizadas

Figura 1. Localización de las muestras analizadas y presencia de Fusarium graminearum y/o Fusarium poae. El rojo refleja las localidades cuyas muestras presentan F. graminearum y F. poae; el azul refleja las localidades cuyas muestras presentan solo F. poae; el verde refleja la localidad cuyas muestras no presentan F. graminearum y/o F. poae.

Figura 2 y 3. Porcentajes de muestras con y sin F. graminearum y/o F. poae

Figura 2 y 3. Porcentajes de muestras con y sin F. graminearum y/o F. poae - con y sin DON y/o NIV. Los porcentajes de las muestras con y sin F. graminearum y/o F. poae se muestran en la figura 2 y su correlación de porcentajes de muestras con y sin DON y/o NIV en la figura 3.

Encontramos altas concentraciones de micotoxinas, con valores máximos de 12 ug/g para DON y 7,71 ug/g para NIV. Cerca de la cuarta parte de las muestras exhibieron DON, de las cuales aproximadamente la mitad excedieron el límite máximo recomendado por la Comisión Europea (1,25 ug/g). En cuanto a NIV, más de la cuarta parte de las muestras presentaron contaminación. Se encontró relación significativa entre la presencia de F. graminearum y la contaminación de las muestras con DON y entre la presencia de F. poae y la contaminación de muestras con NIV, como también entre la presencia de ambas especies y contaminación con ambas micotoxinas.
Los valores encontrados de micotoxinas ponen en alerta la sanidad de este cultivo y plantean la necesidad inminente de regulación de valores de tolerancia para toxinas tan nocivas para la salud, tanto humana como animal. Por otro lado, la información generada en este estudio proporciona, por primera vez, datos esenciales sobre las especies y toxinas de Fusarium asociadas con los granos de cebada en Argentina y contribuye así al futuro desarrollo de estrategias de gestión sustentables, como el saneamiento, rotaciones de cultivos y el control de toxinas en la producción de cebada.


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Mujeres teníamos que ser (en ciencia)

La semana pasada se realizó un seminario especial haciendo una revisión de las últimas opiniones publicadas sobre mujeres en ciencia disparando la reflexión entre los integrantes de INBIOTEC-CONICET y FIBA (ver citas).

 

8 de marzo "Día internacional de la Mujer"

 

En el día de la mujer reflexionamos sobre la mujer en la ciencia. Se concluyó que  aún se deben enfrentar los estereotipos en ciencia y la discriminación ejercida por los pares, tanto hombres como mujeres. Esta discriminación se da en algunos entornos más que en otros, en algunas áreas más que otras y hasta en algunas franjas etarias más que en otras. Una de las preguntas principales que nos es inevitable hacer es: ¿Por qué se esperan distintos logros en la carrera de un investigador y una investigadora? Si bien en Argentina hay más mujeres que hombres que comienzan la carrera de investigación científica, según datos del 2016, un 60 % de los investigadores asistentes son mujeres pero sólo hay un 25 % de mujeres en el escalafón superior de la carrera (datos publicados en el diario La Nación, 10-02-2018 y Conicet (1, 2)). ¿Por qué?

En Argentina hay más mujeres que hombres que comienzan la carrera científica, desde el 2016 un 60 % de los investigadores asistentes son mujeres.

Sólo existe un 25 % total de mujeres en el escalafón superior de la carrera.

Fuente: http://www.conicet.gov.ar/recursos-humanos/?graficoid=53635

La respuesta con más consenso a este interrogante es que las mujeres nos enfrentamos a diferentes desafíos. Se ha desarrollado el concepto techo de cristal al conjunto de barreras que tiene una mujer para alcanzar las posiciones más avanzadas de sus carreras. Sin embargo, no hay techo de cristal para los hombres, ya que la única barrera que enfrentan hoy a nivel laboral son sus capacidades. ¿No debería ser así para ambos?

(3) La cristalógrafa Kathleen Lonsdale en la Royal Society en 1957; ella fue la primer participante mujer de la sociedad. Crédito: The Royal Society.
Actualmente hay 124 en 1465 miembros.

 

Uno de los factores que ayuda a sostener la estructura del techo de cristal es la maternidad. Para convertirse en investigador los graduados deben iniciar un periodo de formación con su doctorado donde hasta los primeros años de carrera marcan una de las etapas más exigentes a nivel profesional. Esta etapa suele coincidir con aspectos personales: la llegada de los hijos, evento que repercute fuertemente tanto en la vida profesional como personal de la mujer en ciencia y menos o casi nada en el hombre.

Esta problemática lleva años dando vueltas en la cabeza de las más jóvenes, y se ha arraigado en la agenda de las investigadoras mayores, que han hecho malabares para criar a sus hijos en un entorno que ignoraba sus necesidades y sus derechos. Pero los tiempos han cambiado y hoy en CONICET se cuenta con algunas facilidades como:

  • Licencia por maternidad, incluidas doctorandas.
  • Una investigadora embarazada dispone de un año más para presentar el informe obligatorio anual.
  • Se amplió la edad límite de aplicación a la beca doctoral del Conicet de los 30 a los 32 años y la posdoctoral de los 32 a los 35. Si tienen hasta tres hijos, la edad de aplicación se aplaza un año por cada hijo.
  • Protocolo a seguir en situaciones de acoso.

Estas disposiciones por el momento son sólo para mujeres. Creemos que uno de los cambios que llevarían a la igualdad de género es que estos incluyan tanto a varones como a mujeres y así fomentar crianzas equitativas, ya que el trabajo en ciencia es unos de los más exigentes, conteniendo una disciplina y horarios ajenos a las rutinas de cualquier otra labor.

Si bien notamos y festejamos la fuerte tendencia a cambiar las condiciones mencionadas, creemos que aún son necesarios los espacios de reflexión y divulgación de esta temática. Por el momento solo hay pequeños pasos.

Por todo esto, y seguramente mucho más ¿Cuáles son los desafíos de las mujeres en ciencia? ¿Cuáles son las posibles soluciones?

A partir de estos disparadores obtuvimos un fluido e interesante intercambio que generó testimonios y anécdotas sobre las dificultades y desafíos que una mujer debe enfrentar en su carrera en ciencias. Pero principalmente nos esforzamos en sugerir posibles soluciones a las temáticas planteadas:

  • comenzar a gestionar guarderías y jardines maternales que respetan las necesidades horarias de los padres que trabajan en ciencia.
  • Incentivar a las sociedades científicas que organizan congresos nacionales a generar espacios que faciliten la participación de madres con hijos (guarderías), espacios que actualmente ya existen en sociedades internacionales.
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Bibliografía

  1. Chernov, Stephanie. (2018). Día Internacional de la Mujer en la Ciencia: cómo impacta la desigualdad con los hombres. La Nación. https://www.lanacion.com.ar/2108306-dia-internacional-de-la-mujer-en-la-ciencia-como-impacta-la-desigualdad-con-los-hombres.
  2. (2016). CONICET. Recursos humanos [Investigadores por Categoría y Género]. http://www.conicet.gov.ar/recursos-humanos/?graficoid=53635
  3. Røstvik, Camilla Rørk, & Fyfe , Aileen. (2018). How female fellows fared at the Royal Society. Nature, 555, 159-161. https://www.nature.com/articles/d41586-018-02746-z

Artículos recomendados:

  1. Pérez, Inés. (2018). Ser Mujeres en la Ciencia [mardelplata-conicet.gob.ar].  https://mardelplata-conicet.gob.ar/ser-mujeres-en-la-ciencia/
  2. Calisi, R. M., & a Working Group of Mothers in Science. (2018). Opinion: How to tackle the childcare–conference conundrum. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201803153. https://doi.org/10.1073/pnas.1803153115
  3. Helmer, M., Schottdorf, M., Neef, A., & Battaglia, D. (2017). Gender bias in scholarly peer review. eLife, 6. https://doi.org/10.7554/eLife.21718
  4. Los premios Nobel, sin mujeres. (2017). [Canarias 7]. https://www.canarias7.es/sociedad/los-premios-nobel-sin-mujeres-LG2293739
  5. Stoet, G., & Geary, D. C. (2018). The Gender-Equality Paradox in Science, Technology, Engineering, and Mathematics Education. Psychological Science, 095679761774171. https://doi.org/10.1177/0956797617741719

2018 | “Bioinformática aplicada al análisis de datos de Secuenciación de Nueva Generación”

 

 Curso de Posgrado

Bioinformática aplicada al análisis de datos de Secuenciación de Nueva Generación (NGS)

MAR DEL PLATA, 16 AL 27 DE ABRIL DE 2018

Carga horaria: 84 horas totales

 

Lugar: sede del INBIOTEC-CONICET y FIBA: Vieytes 3103, Mar del Plata, Argentina

DOCENTES:

 

Dr. Pablo Daniel Ghiringheli (Inv. Principal CONICET; Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular. – Universidad Nacional de Quilmes).

 

Dra. Carolina Susana Cerrudo (Inv. Asistente CONICET; Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular. – Universidad Nacional de Quilmes).

 

CONTENIDOS MÍNIMOS:

 

  • Aplicaciones y enfoques de flujo de trabajo para las tecnologías NGS (software y herramientas de bioinformática para llevar a cabo un análisis básico de datos de NGS). Evaluación de datos de NGS. Ventajas y limitaciones de los análisis de NGS. Conceptos algorítmicos detrás de los alineamientos de lecturas cortas (“short reads”), el “llamado de variantes” (“variant calling”) y experiencia práctica usando el software.
  • Organización y tipos de datos de NGS disponibles en repositorios públicos.

CRONOGRAMA

 

 

Día

Tema

Actividad

Docente

Día 1

Mañana

- Plataformas NGS (Secuenciación de genomas: tecnologías, características y limitaciones).

- Herramientas NGS

Teórico

Ghiringhelli

Tarde

- Flujos de trabajo bioinformático luego de la generación de secuencias NGS.

- Determinación de las necesidades bioinformáticas y diseño experimental.

Teórico

Ghiringhelli

Día 2

Mañana

- Archivos de datos de NGS y formatos (FastQ, SAM, BAM, VCF).

- Control de calidad de las secuencias (Quality Control, QC).

- Introducción a la plataforma Galaxy.

Teórico

Cerrudo

Tarde

- Presentación de la plataforma Galaxy. Carga de datos, herramientas y flujos de trabajo.

- Análisis de control de calidad de diversos conjuntos de datos de lecturas NGS.

Teórico / Práctico

Cerrudo / Ghiringhelli

Día 3

Mañana

- NGS para genómica: ensamblado por referencia, alineamiento de secuencias, QC y llamado de variantes.

Teórico

Ghiringhelli

Tarde

Utilización de diversas herramientas del Galaxy para ensamblado de genomas con referencia.

Teórico / Práctico

Cerrudo / Ghiringhelli

Día 4

Mañana

- Detección de SNPs y Variación Estructural (SVs, deleciones, duplicaciones, inversiones, translocaciones, SNP/indel). Efectos funcionales de las variantes detectadas.

Teórico

Ghiringhelli

Tarde

- Utilización de herramientas para detección de SNPs y Variación Estructural.

- Predicción de efectos funcionales de las variantes detectadas.

Teórico / Práctico

Cerrudo / Ghiringhelli

Día 5

Mañana

- NGS para transcriptómica: QC, mapeo, herramientas de visualización.

Teórico

Ghiringhelli

Tarde

- Utilización de herramientas del Galaxy para ensamblado de trancriptomas con referencia.

Teórico / Práctico

Cerrudo / Ghiringhelli

Día 6

Mañana

- RNA-seq y análisis de expresión diferencial (tecnologías, recursos necesarios, cobertura, limitaciones).

Teórico

Ghiringhelli

Tarde

- Utilización de herramientas del Galaxy para determinar expresión diferencial a partir de lecturas de RNA-seq.

Teórico / Práctico

Cerrudo / Ghiringhelli

Día 7

Mañana

- Ensamblado de genoma y transcriptoma de novo (genomas heterocigotos / polimórficos, predicción de genes y anotación funcional).

Teórico

Ghiringhelli

Tarde

Utilización de herramientas del Galaxy para ensamblado de novo

Teórico / Práctico

Cerrudo / Ghiringhelli

Día 8

Mañana

- Visualización de datos de secuencia con Integrated Genomics Viewer.

- Repositorios públicos de secuencias

Teórico

Cerrudo

Tarde

- Visualización de los datos obtenidos a lo largo del curso (Integrated Genomics Viewer).

- Acceso a repositorios públicos de secuencia.

Teórico / Práctico

Cerrudo / Ghiringhelli

Día 9

Mañana

- Anotación de genomas: utilizando bases de datos de referencia y por predicción.

Teórico

Ghiringhelli

Tarde

- Anotación de un genoma “muestra” por predicción y utilizando bases de datos

Teórico / Práctico

Cerrudo / Ghiringhelli

Día 10

Mañana

Repaso

 

Cerrudo / Ghiringhelli

Tarde

Examen

 

Cerrudo / Ghiringhelli

BIBLIOGRAFÍA

The Galaxy platform for accessible, reproducible and collaborative biomedical analyses: 2016 update. Enis Afgan, Dannon Baker, Marius van den Beek, Daniel Blankenberg, Dave Bouvier, Martin Čech, John Chilton, Dave Clements, Nate Coraor, Carl Eberhard, Björn Grüning, Aysam Guerler, Jennifer Hillman-Jackson, Greg Von Kuster, Eric Rasche, Nicola Soranzo, Nitesh Turaga, James Taylor, Anton Nekrutenko, and Jeremy Goecks. Nucleic Acids Research (2016) 44(W1): W3-W10.

Critical review of NGS analyses for de novo genotyping multigene families. Lighten J, van Oosterhout C, Bentzen P. Mol Ecol. 2014 Aug;23(16):3957-72.

Understanding the Basics of NGS: From Mechanism to Variant Calling. Muzzey D, Evans EA, Lieber C. Curr Genet Med Rep. 2015;3(4):158-165.

Next-generation sequencing (NGS) in the microbiological world: How to make the most of your money. Vincent AT, Derome N, Boyle B, Culley AI, Charette SJ. J Microbiol Methods. 2017 Jul;138:60-71.

Standards and Guidelines for Validating Next-Generation Sequencing Bioinformatics Pipelines: A Joint Recommendation of the Association for Molecular Pathology and  the College of American Pathologists. Roy S, Coldren C, Karunamurthy A, Kip NS, Klee EW, Lincoln SE, Leon A, Pullambhatla M, Temple-Smolkin RL, Voelkerding KV, Wang C, Carter AB. J Mol Diagn. 2018 Jan;20(1):4-27.

Next-generation sequencing applications in clinical bacteriology. Motro Y, Moran-Gilad J. Biomol Detect Quantif. 2017 Oct 23;14:1-6.

Challenges in the Setup of Large-scale Next-Generation Sequencing Analysis Workflows. Kulkarni P, Frommolt P. Comput Struct Biotechnol J. 2017 Oct 25;15:471-477.

 

 

La inhibición de una proteína clave para el crecimiento y el desarrollo de plantas aumenta la resistencia a uno de los patógenos más peligrosos de cereales

En este estudio se ha demostrado que una de las proteínas claves de la regulación del crecimiento y el desarrollo en los organismos eucariotas (TOR, Target Of Rapamycin), desde un alga unicelular hasta el hombre, estaría involucrada en los mecanismos de defensa de las plantas. Mediante el uso de mutantes de la planta modelo Arabidopsis y de inhibidores específicos de la actividad de la proteína TOR se ha evidenciado que la disminución de su actividad aumenta la resistencia de la planta a la infección causada por el hongo Fusarium. Fusarium es el principal causante de la destrucción de cosechas de cereales en todo el mundo, llevando a pérdidas millonarias. Sumado a ello, los cereales provenientes de plantas infectadas pueden contener toxinas potencialmente peligrosas para el humano. En consecuencia, estos resultados tienen un importante potencial biotecnológico con miras a la generación de plantas más resistentes al devastador hongo Fusarium.


Short communication

Plant Signaling & Behavior; 25 de enero de 2018

TOR signaling downregulation increases resistance to the cereal killer Fusarium graminearum

    TOR is the master regulator of growth and development that senses energy availability. Biotic stress perturbs metabolic and energy homeostasis, making TOR a good candidate to participate in the plant response. Fusarium graminearum (Fusarium) produces important losses in many crops all over the world. To date, the role of TOR in Fusarium infection has remained unexplored. Here, we show that the resistance to the pathogen increases in different Arabidopsis mutants impaired in TOR complex or in wild-type plants treated with a TOR inhibitor. We conclude that TOR signaling is involved in plant defense against Fusarium.

    Palabras clave

    • Arabidopsis
    • Biotic stress
    • Fusarium graminearum
    • Fusarium Head Bligh
    • TOR

    https://doi.org/10.1080/15592324.2017.1414120