VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Разработка комплексной информационной системы для изучения генетических регуляторов и физиологических механизмов индивидуальной устойчивости к формированию приобретенных нейродегенеративных расстройств

С.В. Степанов3, И.Е. Найденов1, В.М. Корчагина1, В.С. Кололеева1,4, И.В. Глытов1,5, А.А. Осипов1,2,3*

1.ИТЭБ РАН;
2.ИВНДиНФ РАН;
3.ПущГЕНИ;
4.ИБХ МПГУ;
5.РНИМУ;

* aosypov(at)gmail.com

Нейродегенеративные заболевания - одна из наиболее распространенных причин инвалидности и смерти, при этом большинство стратегий, разработанных для их лечения, являются паллиативными и неэффективными, несмотря на многолетние усилия медиков и биологов. Исследования выявили множество факторов риска и отдельных элементов патологических процессов, однако до сих пор нет общего представления о фундаментальных механизмах развития нейродегенерации и фактически отсутствуют работы, посвященные комплексному анализу данных, полученных разными методами в рамках различных направлений исследований.

В рамках научной работы по изучению генетических регуляторов и физиологических механизмов индивидуальной устойчивости к формированию приобретенных нейродегенеративных расстройств нами разрабатывается комплексная информационная система сбора, хранения, анализа и представления всех типов данных, релевантных для изучаемого вопроса: таксономических, генетических, химических, биохимических, физиологических, электрофизиологических, гистологических, поведенческих и других. Система содержит постоянно пополняемый набор инструментов всестороннего анализа данных, в том числе методами биоинформатики и искусственного интеллекта, с целью выявления механизмов формирования нейродегенеративной патологии и поиска методов ее профилактики и лечения.

Hippocampus — комплексная информационная система, состоящая из базы данных и набора инструментов, позволяющих выполнять разные виды анализа в ручном, автоматическом или полуавтоматическом режимах. База данных имеет смешанный реляционно-файловый тип и содержит информацию обо всех типах данных, релевантных для изучаемого вопроса: таксономических, генетических, морфологических, физиологических, в т.ч. электрофизиологических, химических и биохимических. Источники данных — референсные международные БД, данные, полученные из массовых медицинских источников (результаты экспериментов и анализов больных), литературные данные и данные, полученные из прямых экспериментов нашей лаборатории и ее коллег.

Все объекты информационной системы позволяют проводить комплексный кросс-корреляционный структурно-функциональный анализ благодаря использованию универсальных идентификаторов и могут быть сгруппированы в следующие разделы: Библиографический, Раздел протоколов, Таксономический, Раздел внутриорганизменной локализации, Химический, Генетический, Электрофизиологический, Поведенческий, Гисто-морфологический, Биохимический, Раздел метаболических путей, Раздел математического моделирования.

Представленная информационная система может служить как платформой для исследований в заявленной области, так и шаблоном для разработки аналогичных систем для сходных задач, и даже основой для создания единого комплекса обеспечения исследований и разработок в рассматриваемой сфере научно-практической деятельности.

Development of an integrated information system to study genetic regulators and physiological mechanisms of individual resistance to the formation of acquired neurodegenerative disorders

S.V. Stepanov3, I.E. Naydenov1, V.M. Korchagina1, V.C. Kololeeva1,4, I.V. Glytov1,5, A.A. Osypov1,2,3*

1.ITEB RAS;
2.IHNA&NPh RAS;
3.PushGU;
4.IBH MPGU;
5.RSMU;

* aosypov(at)gmail.com

Neurodegenerative diseases are one of the most common causes of disability and death, and most of the strategies developed for their treatment are palliative and ineffective, despite years of efforts by medical and biologists. Studies have identified many risk factors and individual elements of pathological processes, but there is still no general understanding of the fundamental mechanisms of neurodegeneration and virtually no work devoted to an integrated analysis of data obtained by different methods in different research areas.

As part of scientific work on the study of genetic regulators and physiological mechanisms of individual resistance to the formation of acquired neurodegenerative disorders, we are developing an integrated information system for collection, storage, analysis and presentation of all types of data relevant to the issue under study: taxonomic, genetic, chemical, biochemical, physiological, electrophysiological, histological, behavioral and others. The system contains a constantly replenished set of tools for comprehensive data analysis, including bioinformatics and artificial intelligence methods, in order to reveal mechanisms of neurodegenerative pathology formation and search for methods of its prevention and treatment.

Hippocampus is a comprehensive information system consisting of a database and a set of tools that allow performing various types of analysis in manual, automatic or semi-automatic modes. The database is of mixed relational-file type and contains information on all types of data relevant to the question under study: taxonomic, genetic, morphological, physiological, including electrophysiological, chemical and biochemical. Data sources are reference international databases, data obtained from mass medical sources (results of experiments and analyses of patients), literature data and data obtained from direct experiments of our laboratory and its colleagues.

All objects of the information system allow complex cross-correlation structural and functional analysis due to the use of universal identifiers and can be grouped into the following sections: Bibliographic, Protocol Section, Taxonomic, Intraorganismal Localization Section, Chemical, Genetic, Electrophysiological, Behavioral, Histo-Morphological, Biochemical, Metabolic Pathways Section, Mathematical Modeling Section.

The presented information system can serve as a platform for research in the declared field, as well as a template for development of similar systems for similar tasks, and even a basis for creation of a unified complex of research and development support in the considered field of scientific and practical activity.


Докладчик: Осипов А.А.
100
2023-03-28

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists