آموزش آنالیز توالی‌یابی نسل جدید ChIP (ChIP-Seq): راهنمای جامع و کامل - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

Introduction to the course

• از این دوره چه چیزی یاد خواهید گرفت؟ What will you get from the course?

• مقدمه بخش Section intro

• این چیزی که اپی‌ژنتیک نامیده می‌شود چیست؟ What is this thing called epigenetics?

• انجام بررسی پیش‌زمینه با استفاده از ابزار Search Candidate cis-Regulatory Element Conducting background check using Search Candidate cis-Regulatory Element tool

• اولین چالش اپی‌ژنتیکی شما! Your first epigenetic challenge!

• درباره cCRE ها در نزدیکی INTS12 چه یافته‌اید؟ What have you discovered about cCREs near INTS12?

• پایان بخش Section outro

اپی‌ژنتیک بیان ژن: دیدگاهی جامع از زیست‌شناسی - قسمت 1 Epigenetics of gene expression: a thorough view of biology - Part 1

• مقدمه بخش Section intro

• وراثت‌پذیری نشانگرهای اپی‌ژنتیکی Heritability of epigenetic marks

• کروماتین و نوکلئوزوم Chromatin and the nucleosome

• تراکم کروماتین – هتروکروماتین در مقابل یوکروماتین Chromatin compaction - heterochromatin versus euchromatin

• بخش 2 - آزمون 1 Section 2 - Quiz 1

• متیلاسیون DNA در جزایر CpG DNA methylation at CpG islands

• متیلاسیون DNA در نواحی بین ژنی و عناصر تکراری DNA methylation in intergenic regions and repetitive elements

• متیلاسیون DNA در سرطان DNA methylation in cancer

• دو نوع دِمتیلاسیون The two kinds of de-methylation

• بخش 2 - آزمون 2 Section 2 - Quiz 2

• مقدمه ای بر اصلاحات دم هیستون Introduction to histone tail modifications

• استیلاسیون هیستون Histone acetylation

• متیلاسیون هیستون Histone methylation

• بخش 2 - آزمون 3 Section 2 - Quiz 3

• بازسازی کروماتین Chromatin remodeling

• انواع هیستون Histone variants

• بخش 2 - آزمون 4 Section 2 - Quiz 4

• microRNA microRNA

• piRNA piRNA

• RNA غیرکدکننده بلند: مقدمه Long noncoding RNA: intro

• lncRNA و غیرفعال‌سازی کروموزوم X: Xist lncRNA and chromosome X inactivation: Xist

• lncRNA: HOTAIR lncRNA: HOTAIR

• سازمان‌دهی سه‌بعدی هسته 3D organisation of nucleus

• بخش 2 - آزمون 5 Section 2 - Quiz 5

• پایان بخش Section outro

اپی‌ژنتیک بیان ژن: دیدگاهی جامع از زیست‌شناسی - قسمت 2 Epigenetics of gene expression: a thorough view of biology - Part 2

• مقدمه بخش Section intro

• کشف غیرفعال‌سازی کروموزوم X Discovery of X chromosome inactivation

• زمان‌بندی غیرفعال‌سازی تصادفی و حک‌شده کروموزوم X Timing of random and imprinted X chromosome inactivation

• مراحل غیرفعال‌سازی کروموزوم X Stages of X-chromosome inactivation

• شمارش کروموزوم X X chromosome counting

• کنترل بیان Xist Control of Xist expression

• انتخاب اینکه کدام X غیرفعال شود Choice of which X to inactivate

• شروع خاموش‌سازی X Initiation of X silencing

• تاسیس خاموش‌سازی X Establishment of X silencing

• نگهداری خاموش‌سازی X Maintenance of X silencing

• بخش 3 - آزمون 1 Section 3 - Quiz 1

• جایزه: کلوپ ژورنال اپی‌ژنتیکی BONUS: Epigenetic Journal Club

• بخش 3 - آزمون 2 (جایزه) Section 3 - Quiz 2 (BONUS)

• برنامه‌ریزی مجدد اپی‌ژنتیکی ژنوم مادری و پدری - مقدمه Epigenetic reprogramming of the maternal and paternal genomes - intro

• برنامه‌ریزی مجدد اپی‌ژنتیکی ژن‌های حک‌شده و عناصر تکراری Epigenetic reprogramming of imprinted genes and repetitive elements

• حک ژنومی - چگونه می‌دانیم؟ Genomic imprinting - how do we know?

• مکانیسم حک ژنومی Mechanism of genomic imprinting

• موقعیت ژن‌های حک‌شده Location of imprinted genes

• بخش 3 - آزمون 3 Section 3 - Quiz 3

• پایان بخش Section outro

اپی‌ژنتیک و محیط Epigenetics and environment

• مقدمه بخش Section intro

• وراثت اپی‌ژنتیکی بین نسلی و محیط Trans-generational epigenetic inheritance and environment

• برنامه‌ریزی مجدد اپی‌ژنتیکی مختل شده در برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های سوماتیک و کلونینگ Disrupted epigenetic reprogramming in somatic cell reprogramming and cloning

• برنامه‌ریزی مجدد اپی‌ژنتیکی مختل شده در فناوری‌های کمک‌باروری Disrupted epigenetic reprogramming in assisted reproductive technologies

• بخش 4 - آزمون 1 Section 4 - Quiz 1

• جایزه: تفکر Bayesian در تحقیقات اپی‌ژنتیکی BONUS: Bayesian thinking in epigenetic research

• بخش 4 - آزمون 2 Section 4 - Quiz 2

• تاثیرات محیطی بر اپی‌ژنتیک انسانی Environmental impact on human epigenetics

• اثرات پدری بر ساختار اپی‌ژنتیکی Paternal effects on epigenetic makeup

• وراثت اپی‌ژنتیکی بین نسلی از طریق گامت‌ها Transgenerational epigenetic inheritance via gametes

• مکانیسم‌های مولکولی وراثت اپی‌ژنتیکی بین نسلی Molecular mechanisms of transgenerational epigenetic inheritance

• بخش 4 - آزمون 3 Section 4 - Quiz 3

• Paramutation Paramutation

• بخش 4 - آزمون 4 Section 4 - Quiz 4

• اپی‌ژنتیک و سرطان Epigenetics and cancer

• بخش 4 - آزمون 3 Section 4 - Quiz 3

• پایان بخش Section outro

تکنیک‌های آزمایشگاهی اپی‌ژنتیک و مقدمه‌ای بر مطالعات عملکردی Laboratory techniques of epigenetics and introduction to functional studies

• مقدمه بخش Section intro

• ChIPseq & ChIP-PCR ChIPseq & ChIP-PCR

• DNase-seq DNase-seq

• Bisulfite-seq Bisulfite-seq

• بخش 5 - آزمون 1 Section 5 - Quiz 1

• منظور از "مطالعه عملکردی" چیست و نقش اپی‌ژنتیک در آن What is meant by a 'functional study' and the role of epigenetics in it

• بخش 5 - آزمون 2 Section 5 -Quiz 2

• جایزه: کلوپ ژورنال اپی‌ژنتیکی BONUS: Epigenetic Journal Club

• RNAseq + ChIPseq = REGULOME RNAseq + ChIPseq = REGULOME

• بخش 5 - آزمون 3 Section 5 - Quiz 3

• ادغام اطلاعات تنظیمی با مکان‌های کاندیدا Integrating regulatory information with candidate loci

• بخش 5 - آزمون 4 Section 5 - Quiz 4

• مکان‌های اتصال فاکتور رونویسی (TF) Transcription Factor (TF) binding sites

• اصلاحات هیستون Histone modifications

• بخش 5 - آزمون 5 Section 5 - Quiz 5

• پروژه ENCODE The ENCODE project

• SCREEN: جستجوی عناصر تنظیمی cis-Regulatory کاندیدا توسط ENCODE SCREEN: Search Candidate cis-Regulatory Elements by ENCODE

• بخش 6 - آزمون 6 Section 6 - Quiz 6

• پایان بخش Section outro

فرایند تحلیل ChIPseq متعارف Canonical ChIPseq analysis workflow

• مقدمه بخش Section intro

• بازخوانی ChIPseq ChIPseq recap

• فرایند تحلیل ChIPseq متعارف Canonical ChIPseq analysis workflow

• 3 نوع قله The 3 types of peaks

• بخش 6 - آزمون 1 Section 6 - Quiz 1

• پایان بخش Section outro

تنظیم محیط Environment setup

• مقدمه بخش Section intro

• مدیران بسته، محیط‌های مجازی و کانتینرها Package managers, virtual environments and containers

• یادداشتی درباره تحلیل محلی در مقابل ریموت (HPC) Note on local vs remote (HPC) analysis

• محیط مجازی Conda - نصب Conda virtual environment - installation

• ایجاد محیط مجازی Conda Creating conda virtual environment

• کار در محیط Conda Working within conda environment

• حذف محیط مجازی Conda Deleting conda virtual environment

• ساخت محیط Conda یکسان Building identical conda environment

• آزمون Conda Conda quiz

• RStudio در محیط Conda RStudio in a conda environment

• آزمون RStudio RStudio quiz

• مقدمه ای بر کانتینر RStudio Docker عملی Intro to practical RStudio Docker container

• پیوند یک حجم محلی به کانتینر RStudio Link a local volume to the RStudio container

• کانتینرهای مختلف - پیکربندی های مختلف Different containers - different configurations

• ذخیره حالت کانتینر در یک image Saving container state into an image

• ایجاد یک image قابل حمل Creating a portable image

• بارگذاری image Loading the image

• Conda در مقابل Docker Conda vs Docker

• آزمون کانتینر Container quiz

• پایان بخش Section outro

ارزیابی کیفیت با FastQC Quality assessment with FastQC

• مقدمه بخش Section intro

• فناوری توالی‌یابی Illumina Illumina sequencing technology

• درک داده‌های خوانش‌نشده (FASTQ) Understanding unmapped read data (FASTQ)

• داده‌های FASTQ و کانتینر Docker شما Your FASTQ and Docker container data

• اجرای QC داده‌های توالی با استفاده از FastQC Run sequence data QC using FastQC

• ارزیابی کیفیت فایل FASTQ Assessing the quality of FASTQ file

• آزمون FastQC FastQC quiz

• پایان بخش Section outro

تراز کردن Alignment

• مقدمه بخش Section intro

• اصطلاحات: خوانش‌های منحصراً منطبق شده در مقابل غیرتکراری Terminology: uniquelly mapped vs. non-redundant reads

• ترازکننده‌ها و انواع مختلف تراز Aligners and different types of alignment

• آزمون تراز: کدام ترازکننده را انتخاب کنیم؟ Alignment quiz: which aligner to choose?

• یادداشتی در مورد ChIPseq آزمایشی Note on pilot ChIPseq

• تراز با ژنوم: ایجاد یک شاخص Bowtie2 Alignment to the genome: creating a Bowtie2 index

• ژنوم ایندکس شده شما و کانتینر Docker Your indexed genome and Docker container

• تراز خوانش‌ها با ژنوم با Bowtie2 Align reads to the genome with Bowtie2

• آزمون تراز: چگونه یک کتابخانه را با ژنوم مرجع تراز کنیم؟ Alignment quiz: how to align library to reference genome?

• پایان بخش Section outro

فیلتر کردن Filtering

• مقدمه بخش Section intro

• توضیح فرمت فایل تراز: SAM/BAM Alignment file format explained: SAM/BAM

• کانتینر Docker شما: فیلتر کردن خوانش‌های تراز شده Your Docker container: mapped reads filtering

• تغییر فرمت فایل از SAM به BAM Changing file format from SAM to BAM

• مرتب‌سازی فایل‌های BAM بر اساس مختصات ژنومی Sorting BAM files by genomic coordinates

• فیلتر کردن خوانش‌ها با امتیاز MAPQ ضعیف Filtering out reads of poor MAPQ score

• حذف نسخه‌های تکراری خوانش Read duplicates removal

• فیلتر کردن Filtering

• پایان بخش Section outro

تشخیص قله Peak calling

• مقدمه بخش Section intro

• تشخیص قله: حالت دو وجهی توزیع خوانش Peak calling: the bimodal mode of read distribution

• کنترل ورودی Input control

• تجزیه و تحلیل مبتنی بر مدل از ChIP-seq Model-based Analysis of ChIP-seq

• حذف تکراری‌ها Removing duplicates

• مقیاس‌بندی کتابخانه‌ها Scaling libraries

• مدل‌سازی شیفت Modeling the shift

• توزیع Poisson Poisson distribution

• تشخیص قله Peak detection

• زمین بازی Poisson Poisson playground

• قابلیت تکرار قله Peak reproducibility

• کانتینر Docker شما و داده‌های جدید NGS Your Docker container and new NGS data

• اجرای MACS3 Running MACS3

• فایل‌های خروجی MACS3 MACS3 output files

• بررسی فایل .narrowPeak Examining .narrowPeak file

• MACS3 MACS3

• جایزه: آیا ارتباطی بین تعداد محل‌های اتصال و اندازه کروموزوم وجود دارد؟ BONUS:is there relationship between number of binding sites and chromosome size

• آزمون جایزه MACS3 MACS3 bonus quiz

• پایان بخش Section outro

پروژه نهایی شما Your capstone project

• مقدمه بخش Section intro

• جمع‌بندی دوره Course wrap-up

• پروژه نهایی Capstone

• پروژه نهایی Capstone

• تشکر و قدردانی Acknwledgments