Informations générales
Enseignants : Adboulaye Baniré Diallo, Vladimir Makarenkov et Roman Sarrazin-Gendron.
Locaux et horaires : mardi de 17h30 à 20h30. Certaines séances seront données sur Zoom (voir vos courriels de l’UQAM pour le lien Zoom). Les séances en présentiel sont données au PK-4323.
Courriel : diallo.abdoulaye(at)uqam.ca, makarenkov.vladimir(at)uqam.ca et sarrazin_gendron.roman(at)uqam.ca
Fonctionnement du cours
Ce cours sera basé sur des conférences données par des chercheurs dans les disciplines touchant à la bioinformatique : informatique, mathématiques, biologie et biochimie. Le cours comprendra les conférences (voir le calendrier ci-dessous) suivies d’une séance d’exposés par les étudiants.
Évaluation
L’évaluation comportera trois parties : une note de présence et de participation (20%), un rapport sur une conférence (40%) et un exposé (40%).
La note de présence et de participation sera basée sur l’assiduité aux cours et sur l’animation (questions ou discussions pertinentes, …). Elle comptera pour 20% de la note finale.
Après chaque conférence, une équipe d’étudiants désignée sera chargée de préparer un rapport d’une dizaine de pages, à remettre au plus tard trois semaines après la conférence. Ce rapport, qui devra être remis sous forme d’un article de revue (de 10 à 12 pages), sera évalué à la base des critères suivants : la qualité de la rédaction, la maîtrise des aspects scientifiques du problème, l’apport original (approfondissement des questions soulevées lors des conférences notamment, présentation et critiques de résultats expérimentaux, etc). Il comptera pour 40% de la note finale.
Lors de la dernière séance de la session, chaque équipe d’étudiants effectuera une présentation orale, d’une vingtaine de minutes, de son rapport, qui comptera pour 40% de la note finale. Les principaux aspects pris en compte dans la notation seront la qualité pédagogique et scientifique de l’exposé.
Vous pouvez consulter des exemples des rapports sur la page web suivante : http://www.info2.uqam.ca/~makarenkov_v/BIF7002/BIF7002_exemples_rapports.html
Horaire préliminaire de la session
Mardi 7 janvier 17h30: Introduction (en personne avec R. S.-G.):
Présentations, aperçu du cours, plan de cours et mode d’évaluation, entente d’évaluation et discussion sur la recherche en bioinformatique à l’UQAM. Diapos avec assignation des sujets de rapports
Mardi 14 janvier 17h30: Spécial Stage (sur Zoom avec V. M.)
Rencontre avec l’agent de stage pour les étudiants du DESS en bioinformatique et la direction du programme. Seulement pour les personnes étudiantes inscrites au DESS.
Mardi 21 janvier 17h30: Séminaire 1 (en personne avec R. S.-G.)
Séminaire de Roman Sarrazin-Gendron, professeur d’informatique à l’UQAM.
Titre: Le rôle des motifs dans la structure de l’ARN Diapos
Résumé: L’ARN se replie de manière hiérarchique, adoptant d’abord une structure secondaire, puis une structure tertiaire, avant d’atteindre sa structure finale. La contribution à la stabilité globale de l’ARN des paires de bases qui se forment dans la structure secondaire a été quantifiée chimiquement, ce qui a permis le développement d’algorithmes précis et efficaces pour sa prédiction. Cependant, les interactions dans la structure tertiaire sont moins stables et leur contribution à la stabilité n’a jamais pu être quantifiée. Il faut donc trouver une autre avenue. Celle-ci pourrait être tracée par des motifs récurrents dans les structures d’ARN…
Mardi 28 janvier 17h30: Séminaire 2 (en personne ou par Zoom, à déterminer, avec R. S.-G.)
Séminaire de Jérôme Waldispühl, professeur d’informatique à l’Université McGill.
Titre: La science participative à grande échelle au service de la bioinformatique
Résumé: L’expérimentation en laboratoire est excessivement coûteuse en temps et en argent. Les techniques de l’informatique et de l’intelligence artificielle sont donc précieuses pour analyser les données biologiques rapidement et efficacement. Cependant, ces données tendent à être hétérogènes et biaisées, et sont parfois disponibles en quantité très limitée. Malgré des avancées spectaculaires introduites par l’application de nouvelles méthodes d’intelligence artificielle à ce type de données au cours des dix dernières années, certains problèmes demeurent particulièrement difficiles : les algorithmes modernes fonctionnent adéquatement dans de bonnes conditions, mais ces résultats peinent à se généraliser à de nouvelles données.C’est précisément dans ce contexte qu’un influx supplémentaire d’information peut aider à la résolution de ces problèmes et à l’entraînement d’intelligences artificielles. Une approche innovatrice à grande échelle pour l’acquisition de ces annotations est le jeu vidéo de science participative (JSP). Borderlands Science, un mini-jeu produit au Québec, à l’intérieur du jeu Borderlands 3, est le JSP qui a rejoint le plus de participants à ce jour avec plus de 5 millions de joueurs mobilisés pour la cartographie du microbiome humain. Ces nouvelles sources d’annotations présentent une forte synergie avec des approches d’apprentissage par renforcement qui sont entraînées sur les dizaines de millions de solutions humaines pour nous aider à comprendre comment mieux approcher ce problème. La combinaison des nouvelles méthodes d’intelligence artificielle, de la science participative et des approches combinatoires plus traditionnelles offre de nouvelles perspectives pour la bioinformatique.
Mardi le 4 février 17h30: Séminaire 3 (sur Zoom avec R. S.-G.)
Séminaire de Bertrand Marchand, chercheur post-doctoral à l’Université de Sherbrooke.
Titre: Aperçu de quelques aspects algorithmiques de la phylogénétique Diapos
Résumé préliminaire: designer et adapter des algorithmes complexes pour la résolution de problèmes phylogénétiques
Mardi le 11 février 17h30: Séminaire 4 (en personne avec R. S.-G.)
Séminaire de Laurent Cappadocia, professeur de chimie à l’UQAM.
Titre: Contribution de la biologie structurale computationnelle à la recherche sur les protéines
Résumé: En à peine quelques années, l’intelligence artificielle (IA) s’est rapidement immiscée dans les différentes sphères de la recherche scientifiques. Son application en biologie est à l’origine de nombreuses percées, incluant tout particulièrement la capacité de prédire avec grande justesse la structure tridimensionnelle des protéines. Témoignant de l’importance de ce domaine de recherche, la prédiction de structure des protéines au moyen de l’IA a été nommée « percée de l’année 2021 » par le prestigieux magazine Science et « méthode de l’année 2021 » par le non moins prestigieux Nature Methods. À travers des exemples choisis, nous reviendrons aux origines de cette révolution et découvrirons comment cette technologie peut être utilisée pour des applications en biopharmaceutique et en biotechnologie végétale.
Mardi le 18 février 17h30: Séminaire 5 (en personne avec R. S.-G.)
Séminaire d’Alexandre Pellan Cheng, professeur au département de génie des systèmes de l’ET
Titre: Les biopsies liquides pour la détection de maladies.
Résumé: De nouveaux paradigmes pour diagnostiquer et caractériser les maladies sont nécessaires pour répondre aux besoins cliniques. L’ADN circulant, faisant partie du détritus cellulaire, est omniprésent dans les fluides corporels et peut être collecté de manière non invasive à travers les prélèvements sanguins et urinaires. Lors de ce séminaire, je présenterai notre gamme d’outils de séquençage à haut débit qui exploitent l’ADN circulant pour révéler des informations sur la santé humaine. Premièrement, je présenterai un test permettant de quantifier simultanément l’abondance des agents pathogènes et le degré de lésion des tissus due à l’infection. Ensuite, je montrerai nos recherches sur l’utilisation d’un seul test de séquençage métagénomique pour surveiller toutes les complications de la transplantation de cellules hématopoïétiques. Enfin, je discuterai de notre nouveau test ultra-sensible pour le dépistage du cancer.
Mardi le 25 février 17h30: Séminaire 6 (en personne avec R. S.-G.)
Séminaire en anglais de Javona White Bear, candidate au doctorat à l’Université McGill.
Titre: Probabilistic modeling of RNA-RNA Interactions and Complex Formation using Nanopore Direct RNA Sequencing
Résumé préliminaire: J. White Bear travaille sur l’utilisation de données de séquençage par nanopore pour la détection d’interactions entre ARNs, la formation de complexes, et la modification des bases azotées. C’est un projet qui allie séquençage, biochimie, algorithmes et intelligence artificielle.
Mardi le 11 mars 17h30: Séminaire 7 (en personne avec R. S.-G.)
Séminaire d’Audrey Baguette, candidate au doctorat à l’Université McGill.
Titre préliminaire : La structure de l’ADN, les données Hi-C et leurs applications
Résumé préliminaire: La structure 3D de l’ARN est essentielle à la détermination de quels gènes seront exprimés, et par conséquent très liée à la fonction des gènes. La conférencière présentera un survol des techniques existantes pour déterminer cette structure, avec l’emphase sur la méthode Hi-C, et les informations qu’on peut en tirer. Le tout sera accompagné d’un exemple d’application concrète dans la recherche sur le cancer.
Mardi le 18 mars 17h30: Séminaire 8 (avec A. B. D.)
Séminaire de Joël Lefebvre, professeur d’informatique à l’UQAM.
Titre préliminaire: Vision par ordinateur et analyse d’images du cerveau
Résumé préliminaire: Les intérêts de recherche de Joël Lefebvre portent sur le développement de techniques de vision par ordinateur et d’algorithmes d’analyse d’image pour la microscopie et la neurophotonique. Son but est de mieux comprendre l’organisation du cerveau en exploitant des modalités d’imagerie optique et des méthodes de pointe en analyse de données.
Mardi le 25 mars 17h30: Séminaire 9 (sur Zoom avec A.B.D.)
Séminaire de Thomas Gisiger, professionnel de recherche, Labo Bioinfo, chaire WELL-E, UQAM
Titre: Prédiction des états émotionnels dans le bovin laitier pour un meilleur bien-être
Mardi le 1er avril 17h30: Séminaire 10 (sur Zoom avec V. M.)
Séminaire de Stéphane Samson et Vladimir Makarenkov, département d’informatique, UQAM
Titre : Analyse de recombinaison et de transferts horizontaux de gènes chez SARS-CoV-2
Résumé: La pandémie de SARS-CoV-2 fait partie des maladies infectieuses les plus dangereuses qui soient apparues dans l’histoire récente. L’hypothèse a été émise dans le passé que les souches humaines de coronavirus des épidémies de SARS aient passées des chauves-souris à l’homme par l’entremise d’hôtes intermédiaires tels les civettes (SARS-CoV) et les chameaux (MERS-CoV). Des études récentes suggèrent que le génome du SARS-CoV-2 est très similaire au coronavirus de certaines chauves-souris pour la plupart de ses gènes et, à certaines souches de coronavirus de pangolins malaisiens pour le domaine receptor binding (RB) de la protéine de pointe (spike protein). Dans cet exposé, nous présenterons les résultats d’une analyse de détection d’évènements de recombinaison ainsi que de transferts horizontaux de gènes sur les 11 gènes principaux du SARS-CoV-2 afin de mieux comprendre les mécanismes derrière son émergence chez les humains et le rôle de ces hôtes intermédiaires potentiels. Nous présenterons également notre nouveau logiciel SimPlot++ permettant de mesurer et visualiser la similarité génétique entre différentes espèces (ou groupes d’espèces) étudié(e)s.
Mardi le 8 avril 17h30: Séminaire 11 (sur Zoom avec A.B.D.)
Séminaire de Voncarlos Marcelo de Araujo, chercheur post-doctoral, Labo Bioinfo, Chaire WELL-E, UQAM
Titre: Utilisation de la vision par ordinateur pour assister les ethologues dans l’étude du comportement des animaux.
Mardi le 15 avril 17h30: Présentation des étudiants
Équipes et ordre à déterminer
Mardi le 22 avril 17h30: Présentation des étudiants
Équipes et ordre à déterminer