Teilbereich 5: Systembiologie und Bioinformatik des Alterns

Teilbereich 5 konzentriert sich auf die Entwicklung von Methoden zur Analyse und zum Verständnis komplexer biologischer Systeme. Diese Arbeit umfasst das Design von Computeralgorithmen und biostatistischen Ansätzen sowie die Entwicklung neuer Omics- Strategien (z.B. Genomik/Epigenomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik) zur Untersuchung des Alterns und von alternsbedingten Krankheiten.

Aufgrund seiner Expertise in der rechnergestützten Datenanalyse ist der Teilbereich 5 eng mit allen anderen Teilbereichen verbunden, beinhaltet zwei wichtige Serviceeinrichtungen (Life Science Computing, Proteomics) und bietet Beratung im Bereich Statistik an. Darüber hinaus organisiert der Bereich Kurse zur Datenanalyse und Statistik.

Die Forschung wird durch fünf Schwerpunktbereiche definiert:

  • Abbildung extrinsischer und intrinsischer Faktoren, die die Stammzellen während des Alterns beeinflussen,
  • Integration von raumzeitlichen Proteomik- und Transkriptomikdaten,
  • Umfassende Bewertung von qualitativen und quantitativen Expressionsveränderungen,
  • Identifizierung und Analyse von epigenomischen Veränderungen im Alter und altersbedingten Veränderungen,
  • Netzwerkanalyse von genomischen, transkriptomischen und epigenomischen Veränderungen während des Alterns.

Forschungsfokus Teilbereich 5

Die Biologie des Alterns ist ein vielschichtiges Zusammenspiel von Netzwerken auf organischer, zellulärer, molekularer und genetischer Ebene. Mit der Etablierung des Teilbereichs „Systembiologie und Bioinformatik des Alterns“ will das FLI der Komplexität dieses Zusammenspiels gerecht werden. Ziel ist es, die Forschung in den Bereichen 1-4 bestmöglich zu verknüpfen, indem Netzwerkdaten von unterschiedlichen systemischen Ebenen zusammengeführt und so Mechanismen und Zusammenhänge aufgezeigt werden, die in einer Einzelbetrachtung unentdeckt geblieben wären.

Publikationen

(seit 2016)

2020

  • Surprisingly long survival of premature conclusions about naked mole-rat biology.
    Braude S, Holtze S, Begall S, Brenmoehl J, Burda H, Dammann P, Del Marmol D, Gorshkova E, Henning Y, Hoeflich A, Höhn A, Jung T, Hamo D, Sahm A, Shebzukhov Y, Šumbera R, Miwa S, Vyssokikh MY, von Zglinicki T, Averina O, Hildebrandt TB
    Biol Rev Camb Philos Soc 2020 (epub ahead of print)
  • Spatially resolved analysis of FFPE tissue proteomes by quantitative mass spectrometry.
    Buczak K, Kirkpatrick JM, Truckenmueller F, Santinha D, Ferreira L, Roessler S, Singer S, Beck** M, Ori** A
    Nat Protoc 2020, 15(9), 2956-79 ** co-corresponding authors
  • Pan-cancer analysis of whole genomes.
    Campbell PJ, Getz G, Korbel Jea, ICGC/TCGA Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes Consortium
    Nature 2020, 578(7793), 82-93
  • Loss of metabolic plasticity underlies metformin toxicity in aged Caenorhabditis elegans.
    Espada L, Dakhovnik A, Chaudhari P, Martirosyan A, Miek L, Poliezhaieva T, Schaub Y, Nair A, Döring N, Rahnis N, Werz O, Koeberle A, Kirkpatrick J, Ori A, Ermolaeva MA
    Nat Metab 2020, 2(11), 1316-31
  • Mice Are Not Humans: The Case of p53.
    Fischer M
    Trends Cancer 2020 (epub ahead of print)
  • Region-specific effects of aging on the small intestinal epithelium and the influence of dietary restriction
    Gebert N
    Dissertation 2020, Jena, Germany
  • Region-Specific Proteome Changes of the Intestinal Epithelium during Aging and Dietary Restriction.
    Gebert N, Cheng CW, Kirkpatrick JM, Di Fraia D, Yun J, Schädel P, Pace S, Garside GB, Werz O, Rudolph KL, Jasper H, Yilmaz ÖH, Ori A
    Cell Rep 2020, 31(4), 107565
  • Dichotomous Impact of Myc on rRNA Gene Activation and Silencing in B Cell Lymphomagenesis.
    Joshi* G, Eberhardt* AO, Lange L, Winkler R, Hoffmann S, Kosan C, Bierhoff H
    Cancers (Basel) 2020, 12(10), E3009. doi: 10.3390/cancers12103 * equal contribution
  • Reduced proteasome activity in the aging brain results in ribosome stoichiometry loss and aggregation.
    Kelmer Sacramento* E, Kirkpatrick* JM, Mazzetto* M, Baumgart M, Bartolome A, Di Sanzo S, Caterino C, Sanguanini M, Papaevgeniou N, Lefaki M, Childs D, Bagnoli S, Terzibasi Tozzini E, Di Fraia D, Romanov N, Sudmant PH, Huber W, Chondrogianni N, Vendruscolo M, Cellerino** A, Ori** A
    Mol Syst Biol 2020, 16(6), e9596 * equal contribution, ** co-corresponding authors
  • Bashing irreproducibility with shournal
    Kirchner T, Riege K, Hoffmann S
    bioRxiv 2020, https://doi.org/10.1101/2020.08.