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)

2022

  • p53-mediated AKT and mTOR inhibition requires RFX7 and DDIT4 and depends on nutrient abundance.
    Coronel* L, Häckes* D, Schwab* K, Riege K, Hoffmann** S, Fischer** M
    Oncogene 2022, 41(7), 1063-9 * equal contribution, ** co-corresponding authors
  • Conserved exchange of paralog proteins during neuronal differentiation.
    Di Fraia D, Anitei M, Mackmull MT, Parca L, Behrendt L, Andres-Pons A, Gilmour D, Helmer Citterich M, Kaether C, Beck M, Ori A
    Life Sci Alliance 2022, 5(6)
  • Metabolic determination of cell fate through selective inheritance of mitochondria.
    Döhla J, Kuuluvainen E, Gebert N, Amaral A, Englund JI, Gopalakrishnan S, Konovalova S, Nieminen AI, Salminen ES, Torregrosa Muñumer R, Ahlqvist K, Yang Y, Bui H, Otonkoski T, Käkelä R, Hietakangas V, Tyynismaa H, Ori A, Katajisto P
    Nat Cell Biol 2022, 24(2), 148-54
  • TargetGeneReg 2.0: a comprehensive web-atlas for p53, p63, and cell cycle-dependent gene regulation.
    Fischer* M, Schwarz R, Riege K, DeCaprio JA, Hoffmann S
    NAR Cancer 2022, 4(1), zcac009 * corresponding author
  • Glycation Alters the Fatty Acid Binding Capacity of Human Serum Albumin.
    Henning C, Stübner C, Arabi SH, Reichenwallner J, Hinderberger D, Fiedler R, Girndt M, Di Sanzo S, Ori A, Glomb MA
    J Agric Food Chem 2022, 70(9), 3033-46
  • Multifaceted Microcephaly-Related Gene MCPH1
    Kristofova M, Ori A, Wang ZQ
    Cells 2022, 11(2), 275
  • Human NMDAR autoantibodies disrupt excitatory-inhibitory balance leading to hippocampal network hypersynchrony
    Schmidl L, Hunter D, Kreye J, Prüss H, Groc L, Hallermann S, Dalmau J, Ori A, Heckmann M, Geis C
    bioRxiv 2022, https://doi.org/10.1101/2022.03.
  • PLCG1 is required for AML1-ETO leukemia stem cell self-renewal.
    Schnoeder TM, Schwarzer A, Jayavelu AK, Hsu CJ, Kirkpatrick J, Döhner K, Perner F, Eifert T, Huber N, Arreba-Tutusaus P, Dolnik A, Assi SA, Nafria M, Jiang L, Dai YT, Chen Z, Chen SJ, Kellaway SG, Ptasinska A, Ng ES, Stanley EG, Elefanty AG, Buschbeck M, Bierhoff H, Brodt S, Matziolis G, Fischer KD, Hochhaus A, Chen CW, Heidenreich O, Mann M, Lane SW, Bullinger L, Ori A, Eyss Bv, Bonifer C, Heidel F
    Blood 2022, 139(7), 1080-97
  • Locus-specific expression analysis of transposable elements.
    Schwarz R, Koch P, Wilbrandt* J, Hoffmann* S
    Brief Bioinform 2022, 23(1), bbab417
  • Single-cell atlas of the aging mouse colon.
    Širvinskas D, Omrani O, Lu J, Rasa M, Krepelova A, Adam L, Kaeppel S, Sommer F, Neri F
    iScience 2022, 25(5), 104202