الزمالات التدريبية في علم الجينوم من الجيل الثالث

مركز العلوم البيولوجية في شرق ووسط أفريقيا – المعهد الدولي لبحوث الثروة الحيوانية (BecA-ILRI) Hub (نيروبي ، كينيا) ، بالشراكة مع شركائها في المملكة المتحدة ، مركز جون إينيس (JIC) ، ومعهد إيرلهام (EI) ، وأوكسفورد نانوبور تكنولوجيز ( ONT) ، برنامجًا تدريبيًا مكثفًا في علم الجينوم والمعلوماتية الحيوية ، يسمى الجيل الثالث من علم الجينوم والمعلوماتية الحيوية للعلوم الزراعية في إفريقيا .

عن الشركاء

جزء من المعهد الدولي لبحوث الثروة الحيوانية (ILRI) ويقع في نيروبي ، كينيا ، مركز العلوم البيولوجية في شرق ووسط إفريقيا ( BecA-ILRI Hub) هو من ابتكار ILRI والاتحاد الأفريقي. تأسس المركز عام 2003 ، ويهدف إلى تعزيز قدرة البلدان الأفريقية في مجال العلوم الحيوية للبحوث الزراعية. لتحقيق مهمتها ، تدعم BecA-ILRI Hub أنشطتها من خلال ثلاث ركائز: التميز في البحث ، ومنصات التكنولوجيا ذات المستوى العالمي ، وبناء القدرات من طرف إلى طرف. مع انتقال اتحاد CGIAR إلى OneCGIAR أكثر تكاملاً ، يتحول BecA-ILRI Hub أيضًا بفخر إلى مركز OneCGIAR Biosciences for Africa ، والذي سيعزز من خلاله قدرته على تسريع البحث الزراعي وترجمته إلى الحقول والأسواق في القارة .

و اينيس مركز جون (JIC) هو مركز دولي مستقل للتميز في علم النبات، وعلم الوراثة وعلم الأحياء الدقيقة. يتبنى المركز نهجًا إبداعيًا مدفوعًا بالفضول تجاه الأسئلة الأساسية في العلوم الحيوية ، بهدف ترجمة ذلك إلى فوائد مجتمعية. على مدى المائة عام الماضية ، حققت JIC مجموعة من الاختراقات الأساسية ، مما أدى إلى تأثيرات مجتمعية كبيرة. لقد كانت JIC شريكًا طويل الأمد لمركز BecA-ILRI من خلال تحالفها من أجل تحسين المحاصيل المعجل في إفريقيا (ACACIA) الذي يسعى إلى تمكين مجتمع الأبحاث الأفريقي لإجراء البحوث الزراعية الرائدة عالميًا في إفريقيا لمعالجة القضايا الأفريقية. يقع مركز John Innes في Norwich Research Park (نورويتش ، المملكة المتحدة).

و معهد ايرلهام (EI) هو ركز معهد أبحاث على استكشاف المنظومات الحية من خلال تطبيق العلوم الحاسوبية والتكنولوجيا الحيوية للإجابة على الأسئلة البيولوجية طموحة وتوليد موارد مواتية. في عالم أدى فيه التقدم التكنولوجي في تسلسل الحمض النووي إلى زيادات متعددة في تغيير الخطوات في معدل الحصول على البيانات بتكاليف منخفضة لدرجة أنه يمكن الآن تطبيق تقنيات التسلسل بتكلفة معقولة وبفعالية على أسئلة البحث عبر العلوم البيولوجية. تم إنشاء EI كمرفق وطني لتعزيز استخدام علم الجينوم للنهوض بأبحاث العلوم البيولوجية والابتكار في المملكة المتحدة ، ودعم الباحثين الأكاديميين والصناعيين. يقع معهد إيرلهام في حديقة نورويتش للأبحاث (نورويتش ، المملكة المتحدة).

Oxford Nanopore Technologies (ONT)تأسست في 2005 لتطوير نظام استشعار تخريبي إلكتروني أحادي الجزيء يعتمد على علم النانو. تم تقديم المنتج الأول ، MinION ، إلى الوصول المبكر في عام 2014 وتم توفيره تجاريًا في عام 2015. تم إطلاق GridION الموسعة تجاريًا في عام 2017 و PromethION في عام 2018 ، مع أكبر جهاز ، PromethION 48 ، تم شحنه لأول مرة في عام 2019. Flongle ، تم إطلاق المحول الخاص بـ MinION / GridION لإجراء اختبارات سريعة وأقل تكلفة وأصغر في عام 2019. لدى ONT خط أنابيب تطوير غني يتضمن حلولًا لتمكين أي مستخدم في أي مكان ، بما في ذلك SmidgION المتوافق مع الهاتف المحمول وعينات الإعداد المحمولة منخفضة التكلفة أوبيك. تمتلك ONT الآن أكثر من 1400 براءة اختراع وطلبات براءات اختراع عبر 200 عائلة براءات اختراع ، وهي واحدة من رائدين عالميين في حلول الجينوم من الجيل الثالث.

السياق والهدف

يتمتع الشركاء بخبرة طويلة في تطوير القدرة على تطبيق العلوم الحيوية الزراعية في إفريقيا. نحن ندرك الاختناقات الحالية في البحث العلمي لتحسين الزراعة الأفريقية ، أحدها نقص المهارات في تحليل البيانات البيولوجية. لذلك ، في عام 2018 ، بالتعاون مع شركائنا في JIC و EI ، أطلقنا مجتمع ABCF للمعلوماتية الحيوية(BixCoP) ، وهو تدريب سكني مدته ثمانية أشهر أعطى 14 عالماً في بداية حياتهم المهنية من ثمانية بلدان أفريقية فرصة لاكتساب وتطبيق المهارات الحاسمة في تحليل بيانات المعلوماتية الحيوية ، بما في ذلك البرمجة (Linux و shell scripting / Python / R) ، تحليلات NGS ، علم الوراثة الكمي وعلم الوراثة. قمنا أيضًا بتشغيل وحدة تدريب المدرب لإعداد المتدربين رسميًا حول كيفية توزيع خبراتهم في مجتمعاتهم. تم الإشادة بهذا التدريب على نطاق واسع لجودته. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول BixCop هنا .

اهتز عالم علم الجينوم بثورة أحدثها جيل جديد من أجهزة التسلسل المحمولة والمتعددة الاستخدامات من الجيل الثالث التي تعمل على رفع مستوى قدرة الباحثين بشكل جذري على توليد وتحليل بيانات جينومية عالية الجودة ، مما يؤدي إلى إحداث نقلة نوعية في الطريقة نحن ننظر إلى الجينومات الكاملة وتنوعها. وإدراكًا لهذه التطورات ، يقترح مركز BecA-ILRI Hub الآن برنامجًا تدريبيًا جديدًا لتزويد العلماء الأفارقة بالمهارات اللازمة لنشر الجينوميات من الجيل الثالث ، خاصةً في مجال العلوم الزراعية. سيركز التدريب بشكل كبير على منصات التسلسل Nanopore ، ولكن سيتم توفير خلفية عامة عن منصات التسلسل الأخرى. تم تصميم التدريب على ثلاث مراحل ، المرحلتان الأولى والثانية هي سكنية في ILRI (نيروبي ، كينيا) ، والمرحلة الثالثة تجري عن بعد في المؤسسات المنزلية للمشاركين.

1. مرحلة التطوير : خلال أربعة أشهر ، سيتعرض المشاركون لوحدات تدريبية متعمقة حول مهارات البيولوجيا الجزيئية والمعلوماتية الحيوية لتسلسل الجيل الثالث (بروتوكولات استخراج الحمض النووي عالية الوزن الجزيئي ، سطر أوامر Unix ، برمجة Python ، الجينوميات من الجيل الثاني والثالث ، النظرية و ممارسة تجميع الجينوم ، إلخ). ستتضمن هذه الوحدات التدريبية محاضرات رسمية وجزءًا كبيرًا من الدورات العملية. إلى جانب سلسلة المحاضرات التي يلقيها علماء معترف بهم دوليًا ، سيوفر فريق من المعلمين (بما في ذلك المتدربين من BixCoP 2018-2020) إشرافًا خاصًا للمتدربين أثناء التدريبات الفردية والجماعية.
2. مرحلة العرض التوضيحي : تتشابك معمرحلة التطوير وتمتد لمدة 1.5 شهر بعدها ، ستشهد هذه المرحلة انخراط المتدربين في التعلم القائم على المشاريع ، والبناء على المهارات المكتسبة خلالمرحلة التطوير ، وإثبات استخدامها في مشاريع البحث الواقعية في علم الجينوم للزراعة أو الحفظ بالاشتراك مع فريق التدريب.
3. مرحلة النشر : خلال هذه المرحلة الأخيرة من التدريب ، سيعود المتدربون إلى مؤسستهم الأصلية ، حيث سيطلقون وحدة جينوم صغيرة من الجيل الثالث وتنفيذ مشروع بحثي لمواجهة التحديات الزراعية ذات الصلة المباشرة ببلدهم أو منطقتهم. حيثما أمكن ، سيتم دمج هذا المشروع في شراكات بحثية مع ILRI أو معهد OneCGIAR آخر في البلد الأم. سيستفيد المتدربون من دعم الموجهين ذوي الخبرة العالية من BecA-ILRI Hub ، وشركائها في المملكة المتحدة ، واتحاد One CGIAR.

سيقدم هذا المشروع التدريبي عشرات الزمالات فقط : تماشياً مع خبرتنا مع برنامج Bioinformatics CoP ، سنركز على جودة برنامج التدريب والتماسك الداخلي في مجموعة المتدربين ، بدلاً من التركيز على الأرقام. مع دعم مصمم خصيصًا للمتدربين طوال فترة النشرفي المرحلة ، نتوقع أن يكون لهذا التدريب آثار مضاعفة ، مع عودة المتدربين إلى مؤسساتهم الأصلية ليصبحوا قادة ناشئين في مجالات علم الجينوم والمعلوماتية الحيوية: “تدريب القلة للتأثير على الكثيرين”. لذلك ، سيتم فحص الطلبات بدقة ، بهدف توظيف أفضل المرشحين في أكثر المؤسسات المنزلية التزامًا بمشاريع البحث الواعدة والأكثر تأثيرًا. ضمن هذا الإطار ، سيولي المراجعون اهتمامًا دقيقًا لتحقيق التوازن بين الجنسين والتوازن الجغرافي.

التكاليف / التمويل

بفضل التمويل من التكنولوجيا الحيوية في المملكة المتحدة والعلوم البيولوجية مجلس البحوث (BBSRC) وزارة التنمية الدولية (وزارة التنمية الدولية، والآن FCDO)، ومؤسسة بيل وميليندا غيتس وأكسفورد ثقب النانو تكنولوجيا، جميع التكاليف المتعلقة بتدريب السكنية ( تطوير و إظهار مراحل ) من خلال البرنامج ، بما في ذلك تذاكر العودة من بلد الإقامة ، وتكاليف الإقامة في نيروبي وبدل شهري يغطي تكاليف الإقامة.

لن يتم تغطية التكاليف التي تقع خارج فترة التدريب السكنية (أي مرحلة النشر ) بواسطة برنامج التدريب. من المتوقع أن تُظهر المؤسسات الرئيسية للمتدربين مشاركتها في البرنامج التدريبي من خلال تقديم التزام رسمي لدعم المتدرب العائد في إنشاء منصة تسلسل من الجيل الثالث بالحد الأدنى على أساس نظام Oxford Nanopore MinION (أو أي جيل ثالث آخر) تقنية التسلسل) طوال عملية النشرمرحلة. ستعتمد تكاليف الإعداد الأولية لهذا على تركيز النظام الأساسي وحجمه ، ولكن من المرجح أن تتراوح بين 5000 إلى 10000 دولار أمريكي ، ولا تشمل تكاليف الموظفين. يرجى ملاحظة أن هذه أموال تلتزم بها مؤسسة مقدم الطلب (جنبًا إلى جنب مع المتعاونين والشركاء المحتملين) للاستثمار في منصة البحث الخاصة بهم ، وليس رسومًا يتم دفعها لمقدم الطلب للمشاركة في البرنامج. لا يلزم أن تكون هذه الأموال متاحة حتى الآن عند تقديم الطلب ، ولكن يجب إرفاق خطاب التزام موقع من السلطة المختصة داخل مؤسسة مقدم الطلب. يُنصح المتقدمون ببدء عملية الحصول على هذا الالتزام من مؤسساتهم مبكرًا بما يكفي للحصول على الموافقة في الوقت المناسب للموعد النهائي لتقديم الطلبات.نحن نشجع تطوير التعاون مع المشاريع داخل البلد بقيادة ILRI أو معهد OneCGIAR آخر ، لمعالجة الأسئلة البحثية ذات التأثير المباشر لتقنيات تسلسل الجيل الثالث على الإنتاج الزراعي. يشمل هذا النوع من العمل مشروعات تنمية الموارد الجينية للمحاصيل والسلالات غير المستغلة بالكامل ، وتشخيص الأمراض في الميدان ، واكتشاف التغيرات الهيكلية الجينية المرتبطة بالأمراض أو سمات الإنتاجية ، إلخ.

متطلبات المتقدمين

من أجل توجيه المتقدمين المحتملين ، حددنا المتطلبات التالية ، المدرجة بدون ترتيب معين:

1. الدعوة مفتوحة لمواطني الدول الأفريقية المنتسبة إلى مؤسسة بحثية في القارة. سيتعين على المتقدمين إظهار الدعم النشط من مؤسستهم المحلية. نعني بكلمة “الدعم” الدعم الإداري والمالي ، والتزامًا على سبيل الهبة لإبراء ذمة المتقدمين من المهام المهنية التي سيتعين عليهم القيام بها خلال فترة التدريب ، والدعم المالي لمساعدة المتدرب العائدين في إعداد مشروعهم البحثي في مرحلة النشر. الالتزام بتزويد المتدرب ببيئة مواتية لتلك الأنشطة البحثية بالإضافة إلى الأنشطة التدريبية المحلية القادمة بقيادة المتدرب بالتنسيق مع فريق إدارة البرنامج ، إلخ.
2. يجب أن يكون لدى المؤسسة الرئيسية لمقدم الطلب بالفعل مختبر بيولوجيا جزيئية بسيط ، مع المعدات الأساسية لاستخراج الحمض النووي وفحص الجودة ، وتفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) والهلام الكهربائي.
3. يجب أن تلتزم المؤسسة الرئيسية لمقدم الطلب بتجهيز نفسها بحزمة بدء تشغيل MinION أو أي جهاز تسلسل آخر يتيح تسلسل الجزيء الفردي الأصلي ، وكذلك الالتزام بدعم المتدرب العائد بتكاليف البدء الأخرى لمشروع النشر (راجع القسم) “التكاليف / التمويل” أعلاه).
4. يجب أن يكون لدى المتقدمين مشروع مدروس جيدًا ، والذي سيستفيدون من خلاله من الجينوميات طويلة القراءات بمجرد عودتهم إلى مؤسستهم المحلية ( مرحلة النشر )
5. يجب أن يكون المتقدمون قد حصلوا على درجة الماجستير في العلوم البيولوجية أو علم الوراثة أو المعلوماتية الحيوية أو الإحصاء الحيوي أو التكنولوجيا الحيوية أو العلوم الزراعية أو المجالات الأخرى ذات الصلة.

كيفية التقديم

سيتم استلام الطلبات عبر الإنترنت فقط. يُطلب من المتقدمين النقر هنا أو على زر “قدم الآن” في الجزء العلوي من هذه الصفحة ، وملء النموذج وتحميل المستندات الداعمة التالية:

1. سيرة ذاتية أو سيرة ذاتية ( بحد أقصى 3 صفحات A4 : يرجى العلم أننا سنقرأ الصفحات الثلاث الأولى فقط في حال كان الملف الذي تم تحميله أطول).
2. نسخة من أعلى درجة تم الحصول عليها في أي من الحقول المذكورة في البند (5) من القائمة في القسم السابق
3. خطاب تغطية شخصي ( بحد أقصى 1 صفحة A4 ) موجه إلى رئيس تنمية القدرات في ILRI يسلط الضوء على الميزات الرئيسية لمقدم الطلب التي تجعله مناسبًا لهذا البرنامج
4. خطاب دعم ( بحد أقصى 1 صفحة A4 ) موقع ومختوم من قبل شخص كبير من المؤسسة المحلية ، على سبيل المثال مدير أو رئيس قسم أو قائد مجموعة قادر على تخصيص أموال بحثية ، مما يشير إلى الدعم كما هو موضح في البند (3) من القائمة في القسم السابق. انظر أيضًا قسم التكاليف / التمويل حول ذلك.

في حالة وجود أي أسئلة لم يتم تناولها من خلال إرشادات التطبيق الحالية ، يمكن للمتقدمين المحتملين توجيه هذه الأسئلة إلى ” ILRIGenomicsCoP at cgiar.org ” ، وسنرد مرة أو مرتين في الأسبوع من خلال الأسئلة الشائعة في أسفل هذه الصفحة.

الجدول الزمني

المكالمة مفتوحة حتى 31 أكتوبر 2020 ، الساعة 23:59 بالتوقيت العالمي المنسق.

سيتم إجراء عملية مراجعة شاملة ، بما في ذلك مقابلة واحدة على الأقل مع المرشحين المختارين بالإضافة إلى المشاركة عالية المستوى التي تسعى إلى تقييم الاستعداد والقدرة والاستعداد للمؤسسة المحلية للاستثمار في المرشح ومشروعهم ، خلال شهري نوفمبر وديسمبر 2020 • سيتم إرسال إخطارات الطلبات الناجحة في نهاية العام تقريبًا.

سيبدأ التدريب الداخلي في نيروبي في أبريل 2021 .

يرجى ملاحظة أن الجدول الزمني أعلاه هو إرشادي فقط وقد يتأثر بوباء Covid-19 المستمر. سيتلقى المتقدمون الناجحون تأكيدًا لتاريخ البدء أقرب إلى بداية البرنامج.

أسئلة وأجوبة (FAQ)

س: هل هذا التدريب مفتوح فقط للمرشحين الذين يعملون في المجالات المتعلقة بالزراعة ، أم ستقبل المتقدمين ذوي الاهتمامات العلمية الأخرى ، مثل الصحة العامة؟

ج: تركز ILRI ومعاهد One CGIAR على تطوير حلول مستدامة لتحسين الزراعة في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل حول العالم. لذلك ، تتركز رسالتنا في العلوم الزراعية . سنرحب أيضًا في هذا البرنامج بعدد محدود من المشاركين الذين يعملون على دراسات One Health (بما في ذلك العمل على مسببات الأمراض أو الملوثات التي تؤثر على الماشية أو المحاصيل أو المنتجات الغذائية المحولة) أو في الحفاظ على الأنواع الأصلية الأفريقية مع إمكانية نقل السمات إلى زيادة إنتاجية الأنواع ذات الصلة بالزراعة. لسوء الحظ ، لا يمكننا قبول طلبات تتجاوز هذا النطاق الواسع بالفعل.

س: هل هذا التدريب مفتوح لطلاب الدكتوراه الحاليين؟

ج: هذا تدريب داخلي مع مكون غير سكني مهم ( مرحلة النشر ) منظم حول مشروع تم تطويره بالشراكة مع مؤسسة بحثية واحدة أو عدة مؤسسات بحثية. بشرط مزدوج (أ) أن يكون طالب الدكتوراه متاحًا بالكامل للجزء السكني من التدريب ؛ و (ب) يتماشى مشروع النشر الخاص بهم مع مشروع الدكتوراه الخاص بهم ، سننظر في طلبهم بشكل إيجابي.

س: هل يجب أن يكون المرشح موظفًا حاليًا في مؤسسة؟ ألا يمكنهم أن يكونوا مجرد مستشارين لمؤسسة ترغب في تطوير القدرات الداخلية في مجال الجينوميات من الجيل الثالث؟

ج: مفتاح هذا البرنامج هو بناء قدرة مستدامة ودائمة . لهذا السبب نريد العمل مع المؤسسات الراسخة في إفريقيا ، سواء كانت على المستوى الإقليمي أو الوطني أو الدولي. ولكن لا تحتاج إلى أن العاملين في مؤسسة في الوقت الحالي عند تطبيق . في حال رأت لجنة التوظيف فرصة مثيرة للاهتمام حقًا في اقتراح مشروع لمقدم الطلب ، فإن عملية الفرز ستمكننا من محاولة إقامة شراكات (على سبيل المثال مع مراكز CGIAR) بحيث تجد مشاريعك منزلاً ، مع المؤسسات القادرة على دعمه وربما توظيفك كمقدم الطلب في بعض الجودة.