Modelowanie ewolucji nowotworów i analiza danych z sekwencjonowania
Opiekun: Dr inż. Monika Kurpas
Kontakt: Monika.Kurpas@polsl.pl
Cel: Zbadanie, które modele matematyczne najlepiej opisują rozwój nowotworów, na podstawie:
- danych pochodzących z próbek nowotworów piersi, głowy i szyi oraz płuc
- danych klinicznych z bazy TCGA (The Cancer Genome Atlas), oraz baz danych projektów PCAWG i TRACERx
Zakres zadań w projekcie:
- Analiza genomiczna danych z sekwencjonowania – sekwencjonowanie całych eksomów (WES), ale również całych genomów (WGS), sekwencjonowanie RNA z pojedynczych komórek (scRNAseq) i bezpośrednie sekwencjonowanie nanoporowe (badanie poziomów metylacji)
- Przegląd wybranych modeli wzrostu i ewolucji nowotworów
- Porównanie danych eksperymentalnych z wynikami symulacji komputerowych pod kątem ewolucji klonalnej – zastosowanie programów estymujących zależności filogenetyczne na podstawie danych z sekwencjonowanie (np. PyClone VI)
- Porównanie wyników otrzymanych z narzędzi do ewolucji klonalnej z wynikiem „naszego” narzędzia
- Optymalizacja metod przeprowadzania symulacji komputerowych tak, aby uwzględniały liczebności komórek obserwowane w rzeczywistych guzach oraz w eksperymentach in vitro
- Estymacja zmian liczby kopii genów na podstawie danych WES (ASCATsc)
- Badanie historii zmian liczby kopii genów na podstawie danych WES (GRITIC)
Liczba uczestników: 1 osoba
Dodatkowe uwagi:
- Projekt można rozdzielić na pojedyncze podzadania (realizacja wybranych zagadnień)
- Każdy projekt może stać się bazą dla pracy inżynierskiej, magisterskiej
- Niektóre zadania wymagają uzyskania dostępu do klastra obliczeniowego, ponieważ części analiz nie da się przeprowadzić na standardowym komputerze, ale istnieją mniejsze zbiory danych, na których można testować implementowane metody.
Ewolucja genomów SARS-CoV-2: analiza mutacji i zmienności wariantów wirusa
Opiekun: Dr inż. Monika Kurpas
Kontakt: Monika.Kurpas@polsl.pl
Zakres zadań w projekcie:
- Analiza mutacji synonimicznych vs. niesynonimicznych:
- Statystyka podwariantów Omicrona
- Widma częstości mutacji
- Badanie korelacji mutacji
- Badanie delecji i ‚N’
Dodatkowe uwagi:
- Projekt można rozdzielić na pojedyncze podzadania (realizacja wybranych zagadnień)
- Każdy projekt może stać się bazą dla pracy inżynierskiej, magisterskiej
- Niektóre zadania wymagają uzyskania dostępu do klastra obliczeniowego, ponieważ części analiz nie da się przeprowadzić na standardowym komputerze, ale istnieją mniejsze zbiory danych, na których można testować implementowane metody.
Liczba uczestników: 5-7 osób
Różnicowanie mechanizmów EMT indukowanego TGF-β w komórkach MCF10A i MCF7: od transkryptomu do modelu
Opiekun: Dr inż. Monika Kurpas
Kontakt: Monika.Kurpas@polsl.pl
Cel: Projekt dotyczy krytycznego przeglądu literatury na temat EMT typ II i typ III w komórkach tkanek piersi oraz weryfikacji dotychczasowych wyników RNA-Seq i western blot.
Zakres zadań w projekcie:
- Analiza i porównanie profilu ekspresji genów EMT oraz poziomów białek w obu liniach
- Identyfikacja kluczowych regulatorów procesu (np. czynniki transkrypcyjne i markery adhezji), które różnicują EMT w MCF10A i MCF7
- Opracowanie prostego modelu (sieć regulacyjna i opis matematyczny) dynamiki EMT w obu liniach, analiza symulacyjna i przewidywanie przebiegu procesu
- Analiza filmów z mikroskopii time-lapse w celu estymacji tempa podziału komórek (przetwarzanie obrazów)
Dodatkowe uwagi:
- Projekt można rozdzielić na pojedyncze podzadania (realizacja wybranych zagadnień)
- Każdy projekt może stać się bazą dla pracy inżynierskiej, magisterskiej
- Niektóre zadania wymagają uzyskania dostępu do klastra obliczeniowego, ponieważ części analiz nie da się przeprowadzić na standardowym komputerze, ale istnieją mniejsze zbiory danych, na których można testować implementowane metody.
Liczba uczestników: 5-7 osób
Segmentacja i analiza danych obrazowych głowy w MRI
Opiekun: Dr hab. inż. Damian Borys, prof. PŚ
Kontakt: Damian.Borys@polsl.pl
Cel: Segmentacja obszarów subkortycznych w grupach zdrowych i chorych na choroby neurodegeneracyjne. Segmentacja obszarów guza w glejaku wielopostaciowym.
Zakres zadań w projekcie:
- Prace mają dotyczyć budowy modeli AI i kontroli jakości segmentacji.
Dodatkowe uwagi:
- Jest to kontynuacja poprzednich dwóch projektów.
- Współpraca z NIO Gliwice.
Wykorzystanie metod AI w analizie obrazów medycznych - MRI głowy i AFM
Opiekun: Dr hab. inż. Damian Borys, prof. PŚ
Kontakt: Damian.Borys@polsl.pl
Cel: Przyspieszenie segmentacji obrazów MRI i AFM za pomocą sieci neuronowych.
Zakres zadań w projekcie:
- Analiza podobnych obrazów,
- Wytrenowanie sieci neuronowej w celu znacznego przyspieszenia segmentacji obrazów,
- Skrócenie czasu obliczeń z wielu godzin do znacznie krótszego czasu,
- Dalsza analiza obrazów z mikroskopii sił atomowych (AFM) z wykorzystaniem modeli głębokiego uczenia.
Dodatkowe uwagi:
- Współpraca z IFJ CCB, UJ, UCSF, oraz NIO Gliwice.
- Projekt kołowy
Wykorzystanie Blender 3D do przygotowania skryptów wejściowych do symulacji na potrzeby medycyny nuklearnej i nie tylko, oraz wizualizacja z Blenderze ustawień przygotowanych do symulacji.
Opiekun: Dr hab. inż. Damian Borys, prof. PŚ
Kontakt: Damian.Borys@polsl.pl
Dodatkowe uwagi:
- Praca w języku Python
- Projekt kołowy
Mitoregulina – niekodujące RNA, białko czy oba?
Opiekunowie: Dr Izabella Ślęzak-Prochazka,
mgr inż. Weronika Sokołowska
Kontakt: Izabella.Slezak-Prochazka@polsl.pl
Cel: Analiza ekspresji transkryptu i białka oraz określenie ich potencjalnych funkcji biologicznych i znaczenia w regulacji procesów komórkowych.
Projekt koncentruje się na charakterystyce mitoreguliny (MTLN) w nowotworach – cząsteczki pierwotnie opisanej jako długie niekodujące RNA, która okazała się kodować małe białko zaangażowane w funkcjonowanie mitochondriów.
Metody: Podstawowe techniki biologii molekularnej, transdukcje lentiwirusowe, cytometria przepływowa
Analiza mechanizmów regulacji powstawania miRNA – rola DGCR8
Opiekunowie: Dr hab. inż. Roman Jaksik Prof. PŚ,
mgr inż. Wiktoria Płonka
Kontakt: wiktoria.plonka@polsl.pl
Cel: określenie czynników wpływających na efektywność przetwarzania pierwotnych transkryptów miRNA oraz zrozumienie roli DGCR8 w regulacji ekspresji mikroRNA i funkcjonowania komórki.
Projekt dotyczy badania mechanizmów biogenezy mikroRNA w nowotworach ze szczególnym uwzględnieniem białka DGCR8, będącego kluczowym składnikiem kompleksu Microprocessor.
Metody: Podstawowe techniki biologii molekularnej, analiza RNA-seq, Western Blot
Kanały BK
Opiekunowie: Dr inż. Anna Lalik,
Dr inż. Agata Wawrzkiewicz-Jałowiecka
- Poszukiwane są 3/4 osoby do realizacji
W poszukiwaniu rozwiązań dla nanofluidycznych układów obliczeniowych - nanorurka węglowa jako biomimetyczny kanał jonowy
Opiekun: Dr inż. Agata Wawrzkiewicz-Jałowiecka
Projekt stanowi interdyscyplinarną analizę dotyczącą wykorzystania nanorurek węglowych jako biomimetycznych kanałów jonowych, łączącą zagadnienia biologii molekularnej, inżynierii materiałowej i mikroelektroniki. Badania te koncentrują się na dwóch głównych ścieżkach, z których pierwsza traktuje nanorurki jako uproszczone modele białek kanałowych, takich jak poryny bakteryjne, co pozwala lepiej zrozumieć mechanizmy transportu jonowego w organizmach żywych. Druga ścieżka dotyczy innowacyjnych zastosowań technologicznych, w tym budowy inteligentnych materiałów, nanosensorów oraz biomimetycznych chemicznych systemów obliczeniowych. Kluczowym elementem analizy są właściwości memrystywne układów nanofluidycznych, które dzięki możliwości adaptacyjnego przetwarzania i przechowywania informacji na wzór synaps neuronalnych, mogą stać się fundamentem dla nowej generacji energooszczędnych rozwiązań informatycznych, stanowiąc alternatywę dla konwencjonalnych architektur komputerowych opartych na materiałach w stanie stałym.
Dodatkowe uwagi:
- Projekt kołowy
Badanie internalizacji leku fluorescencyjnego z wykorzystaniem układów mikroprzepływowych
Opiekunowie: Dr hab. inż. Sebastian Student, prof. PŚ,
mgr inż. Zofia Bosowska, mgr inż. Emilia Witek-Żelazny
Kontakt: emilia.witek-zelazny@polsl.pl
Cel: Wykorzystanie układu mikroprzepływowego do badania wnikania leku fluorescencyjnego do komórek w warunkach kontrolowanego przepływu.
Zakres zadań w projekcie:
- udział w projektowaniu i wytwarzaniu układów mikroprzepływowych
- przygotowanie i prowadzenie eksperymentów z hodowlą komórkową
- prowadzenie doświadczeń z wykorzystaniem leku fluorescencyjnego
- rejestracja i analiza obrazów mikroskopowych
Liczba uczestników: 5-6 osób
