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[Translate to deutsch:] Research focus of Subarea 5.

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)

2025

  • Placental epigenetic clocks derived from crowdsourcing: Implications for the study of accelerated aging in obstetrics.
    Bhatti G, Sufriyana H, Romero R, Patel T, Tekola-Ayele F, Alsaggaf I, Gomez-Lopez N, Su ECY, Done B, Hoffmann S, van Bömmel A, Wan C, Albrecht J, Novak C, DREAM Placenta Clock Challenge Consortium, Chaiworapongsa T, Sirota M, Aghaeepour N, Stolovitzky G, Bryant DR, Tarca AL
    iScience 2025, 28(8), 113181
  • Integrative multiomic approaches reveal ZMAT3 and p21 as conserved hubs in the p53 tumor suppression network.
    Boutelle AM, Mabene AR, Yao D, Xu H, Wang M, Tang YJ, Lopez SS, Sinha S, Demeter J, Cheng R, Benard BA, McCrea EM, Valente LJ, Drainas AP, Fischer M, Majeti R, Petrov DA, Jackson PK, Yang F, Winslow MM, Bassik MC, Attardi LD
    Cell Death Differ 2025, 32(11), 1954-69
  • Rapid brain tumor classification from sparse epigenomic data.
    Brändl B, Steiger M, Kubelt C, Rohrandt C, Zhu Z, Evers M, Wang G, Schuldt B, Afflerbach AK, Wong D, Lum A, Halldorsson S, Djirackor L, Leske H, Magadeeva S, Smičius R, Quedenau C, Schmidt NO, Schüller U, Vik-Mo EO, Proescholdt M, Riemenschneider MJ, Zadeh G, Ammerpohl O, Yip S, Synowitz M, van Bömmel** A, Kretzmer** H, Müller** FJ
    Nat Med 2025, 31(3), 840-8 ** co-corresponding authors
  • The microcephaly-associated protein YIPF5 differentially regulates ER-export
    Bruno F, Anitei M, Di Fraia D, Durso W, Dau T, Cirri E, Sannai M, Valkova C, Maldutyte J, A.Miller E, Rubio I, Garloff V, Kersten N, Farias G, Ori A, Mestres I, Calegari F, Kaether C
    bioRxiv 2025, https://doi.org/10.1101/2025.06.
  • Translational Remodeling of the Synaptic Proteome During Aging.
    Caterino C, Ugolini M, Durso W, Jevdokimenko K, Groth M, Riege K, Görlach M, Fornasiero E, Ori A, Hoffmann S, Cellerino A
    Aging Cell 2025, 24(12), e70262
  • Altered translation elongation contributes to key hallmarks of aging in the killifish brain.
    Di Fraia* D, Marino* A, Lee* JH, Kelmer Sacramento E, Baumgart M, Bagnoli S, Balla T, Schalk F, Kamrad S, Guan R, Caterino C, Giannuzzi C, Tomaz da Silva P, Sahu AK, Gut H, Siano G, Tiessen M, Terzibasi-Tozzini E, Fornasiero EF, Gagneur J, Englert C, Patil KR, Correia-Melo C, Nedialkova DD, Frydman** J, Cellerino** A, Ori** A
    Science 2025, 389(6759), eadk3079 * equal contribution, ** co-corresponding authors
  • The Evolution of Human Ageing Under the Shadow of Demographic Transition
    Dönertaş** HM, Partridge** L
    bioRxiv 2025, https://doi.org/10.64898/2025.12 ** co-corresponding authors
  • Distinct Effects of Aging and Klotho Deletion on the Choroid Plexus
    Fanaei-Kahrani Z, Patel T, Valkova C, Gloria A, Wagner J, Heuer H, Schwaninger M, Hofmann S, Bauer R, Kaether C
    bioRxiv 2025, https://doi.org/10.1101/2025.11.
  • The Neurolipid Atlas: a lipidomics resource for neurodegenerative diseases.
    Feringa FM, Koppes-den Hertog SJ, Wang LY, Derks RJE, Kruijff I, Erlebach L, Heijneman J, Miramontes R, Pömpner N, Blomberg N, Olivier-Jimenez D, Johansen LE, Cammack AJ, Giblin A, Toomey CE, Rose IVL, Yuan H, Ward ME, Isaacs AM, Kampmann M, Kronenberg-Versteeg D, Lashley T, Thompson LM, Ori A, Mohammed Y, Giera M, van der Kant R
    Nat Metab 2025, 7(10), 2142-64
  • p53 reveals principles of chromatin remodeling and enhancer activation.
    Fischer M, Schwarz* R, Riege* K, Förste S, Schwab K, Wiechens E, van Bömmel A, Hoffmann S
    Nucleic Acids Res 2025, 53(11), gkaf465 * equal contribution