Осенью 20 студентов Технологического института Джорджии опубликовали статью — итог работы, выполненной в ходе семестрового лабораторного курса. В течение семестра студенты анализировали геномы, секвенированные из морских образцов, собранных в Ки-Уэсте, Флорида. Они проводили оригинальные биоинформатические исследования, работая с инструментами биоинформатики для изучения потенциала в области поиска лекарств.
Курс BIOS 4590
Курс BIOS 4590 — это исследовательская проектная лаборатория для старшекурсников, специализирующихся в области биологии. Он даёт возможность профессорам поделиться своим опытом со студентами в практической среде. В рамках курса доцент Винаяк (Винни) Агарвал, работающий в Школе химии и биохимии и Школе биологических наук, стремился познакомить студентов-бакалавров с передовыми инструментами биоинформатики через прикладные исследования с использованием новых для науки необработанных данных.
Результаты исследования
Опубликованная статья под названием «Филогеномная идентификация высококонсервативного кластера генов, синтезирующих RiPP с медью, у морских бактерий Microbulbifer» недавно появилась в журнале ACS Chemical Biology. В статье рассматривается малоизученный род Microbulbifer — тип бактерий, часто связанных с губками и кораллами. Эти микробные сообщества являются богатыми источниками природных соединений — небольших биологических молекул, часто связанных с медициной и поиском лекарств.
«Этот класс и полученные в результате исследования — свидетельство преобразующей силы практического обучения», — говорит Сьюзан Лозиер, декан Колледжа наук, профессор Школы наук о Земле и атмосферных науках. «Успех этого курса и выдающиеся достижения студентов отражают приверженность Технологического института Джорджии развитию любознательности, сотрудничества и научной строгости, а также поддержке следующего поколения учёных и лидеров».
Работа студентов
«Студенты этого класса работают над важной и новой работой — эта группа работала с реальными геномами бактерий, которые ранее никогда не секвенировались», — говорит Лозиер. «Обычно исследователи могут работать с одной или двумя последовательностями геномов, но мы предоставили студентам 42 — возможно, это первый раз, когда кто-то изучил Microbulbifer в таком широком масштабе».
Для подготовки к занятиям Танг работал вместе с менеджером лаборатории Элисон Онстайн, которая управляет учебными лабораториями Школы биологических наук. Они секвенировали геномы бактерий из Ки-Уэста.
«Наша работа в лаборатории Агарвала связана с открытием природных продуктов. Мы фокусируемся на поиске новых фармацевтических препаратов с помощью морских бактерий, но с уклоном в биоинформатику», — объясняет Танг. «Мы хотели предоставить такой опыт студентам-бакалаврам, поэтому дали студентам полностью секвенированные геномы и попросили их найти потенциальные свойства».
На протяжении всего курса студенты изучали различные методы анализа последовательностей геномов бактерий и извлечения данных с помощью различных инструментов — приобретая как лабораторные, так и вычислительные навыки посредством практических занятий, живых демонстраций и сеансов по устранению неполадок.
«Изюминкой было показать студентам, как много мы можем узнать о роде бактерий, особенно о том, который ранее не изучался в таком масштабе», — делится Танг. «Это растущая область, поэтому у студентов есть много возможностей внести значимый вклад, одновременно изучая новые навыки».
Для многих студентов это был первый опыт работы с такими инструментами, но Агарвал считает, что они, скорее всего, столкнутся с ними как в промышленности, так и в исследованиях. Он видит такой опыт особенно полезным для старшекурсников, которые часто выбирают между трудоустройством и продолжением образования.
«Биоинформатика становится всё более важной для анализа больших данных. Студенты должны уметь манипулировать данными и понимать их с помощью вычислительных инструментов, и этот курс играет важную роль в ознакомлении их с этим процессом», — делится Агарвал. «Наша цель — развеять мифы об исследованиях и дать студентам уверенность и инструменты как для аспирантуры, так и для работы после окончания учёбы».
Курс будет предложен в третий раз осенью 2026 года. Хотя точный курс исследований ещё не выбран, «мы всегда стремимся к чему-то новому, что может привести к исследованиям, достойным публикации — студенты не повторяют работу прошлого года», — говорит Агарвал. Эта недавняя группа студентов продолжила успех 18 бакалавров, которые прошли курс в 2023 году и также опубликовали статью.
Источник:
Georgia Institute of Technology