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)

2017

  • Semantic biomarker selection for functional genomics of heart failure model organisms
    Lausser L, Just S, Rottbauer W, Kestler HA
    In: 2017 Computing in Cardiology (CinC), Rennes,France 2017 2017, 1-4, IEEE Publications, Los Alam
  • Generalized enhanced suffix array construction in external memory.
    Louza FA, Telles GP, Hoffmann S, Ciferri CDA
    Algorithms Mol Biol 2017, 12, 26
  • Landscape of nuclear transport receptor cargo specificity.
    Mackmull MT, Klaus B, Heinze I, Chokkalingam M, Beyer A, Russell RB, Ori** A, Beck** M
    Mol Syst Biol 2017, 13(12), 962 ** co-corresponding authors, highlighted in the “Principle of Systems Biology” - Cell Systems 6 - 2018
  • Telomerase abrogates aneuploidy-induced telomere replication stress, senescence and cell depletion.
    Meena JK, Cerutti A, Beichler C, Morita Y, Bruhn C, Kumar M, Kraus JM, Speicher MR, Wang ZQ, Kestler HA, Fagagna Fdd, Günes C, Rudolph KL
    EMBO J 2017, 36(19), 2922-4 Erratum for EMBO J 2015 volume 34 page 1371
  • ViSiBooL - visualization and simulation of Boolean networks with temporal constraints.
    Schwab J, Burkovski A, Siegle L, Müssel** C, Kestler** HA
    Bioinformatics 2017, 33(4), 601-4 ** co-senior authors
  • An Expanded Genome-Wide Association Study of Type 2 Diabetes in Europeans.
    Scott RA, Scott LJ, Mägi R, Marullo L, Gaulton KJ, Kaakinen M, Pervjakova N, Pers TH, Johnson AD, Eicher JD, Jackson AU, Ferreira T, Lee Y, Ma C, Steinthorsdottir V, Thorleifsson G, Qi L, Van Zuydam NR, Mahajan A, Chen H, Almgren P, Voight BF, Grallert H, Müller-Nurasyid M, Ried JS, Rayner WN, Robertson N, Karssen LC, van Leeuwen EM, Willems SM, Fuchsberger C, Kwan P, Teslovich TM, Chanda P, Li M, Lu Y, Dina C, Thuillier D, Yengo L, Jiang L, Sparso T, Kestler HA, Chheda H, Eisele L, Gustafsson S, Frånberg M, Strawbridge RJ, Benediktsson R, Hreidarsson AB, Kong A, Sigurðsson G, Kerrison ND, Luan J, Liang L, Meitinger T, Roden M, Thorand B, Esko T, Mihailov E, Fox C, Liu CT, Rybin D, Isomaa B, Lyssenko V, Tuomi T, Couper DJ, Pankow JS, Grarup N, Have CT, Jørgensen ME, Jørgensen T, Linneberg A, Cornelis MC, van Dam RM, Hunter DJ, Kraft P, Sun Q, Edkins S, Owen KR, Perry JR, Wood AR, Zeggini E, Tajes-Fernandes J, Abecasis GR, Bonnycastle LL, Chines PS, Stringham HM, Koistinen HA, Kinnunen L, Sennblad B, Mühleisen TW, Nöthen MM, Pechlivanis S, Baldassarre D, Gertow K, Humphries SE, Tremoli E, Klopp N, Meyer J, Steinbach G, Wennauer R, Eriksson JG, Mӓnnistö S, Peltonen L, Tikkanen E, Charpentier G, Eury E, Lobbens S, Gigante B, Leander K, McLeod O, Bottinger EP, Gottesman O, Ruderfer D, Blüher M, Kovacs P, Tonjes A, Maruthur NM, Scapoli C, Erbel R, Jöckel KH, Moebus S, de Faire U, Hamsten A, Stumvoll M, Deloukas P, Donnelly PJ, Frayling TM, Hattersley AT, Ripatti S, Salomaa V, Pedersen NL, Boehm BO, Bergman RN, Collins FS, Mohlke KL, Tuomilehto J, Hansen T, Pedersen O, Barroso I, Lannfelt L, Ingelsson E, Lind L, Lindgren CM, Cauchi S, Froguel P, Loos RJ, Balkau B, Boeing H, Franks PW, Gurrea AB, Palli D, van der Schouw YT, Altshuler D, Groop LC, Langenberg C, Wareham NJ, Sijbrands E, van Duijn CM, Florez JC, Meigs JB, Boerwinkle E, Gieger C, Strauch K, Metspalu A, Morris AD, Palmer CN, Hu FB, Thorsteinsdottir U, Stefansson K, Dupuis J, Morris AP, Boehnke M, McCarthy MI, Prokopenko I, DIAbetes Genetics Replication And Meta-analysis (DIAGRAM) Consortium
    Diabetes 2017, 66(11), 2888-902
  • Wnt activity and basal niche position sensitize intestinal stem and progenitor cells to DNA damage.
    Tao S, Tang D, Morita Y, Sperka T, Omrani O, Lechel A, Sakk V, Kraus J, Kestler HA, Kühl M, Rudolph KL
    EMBO J 2017, 36(19), 2920-1 Erratum for EMBO J 2015 volume 34 page 624

2016

  • Boolean modeling identifies greatwall/MASTL as an important regulator in the AURKA network of neuroblastoma.
    Dahlhaus M, Burkovski A, Hertwig F, Mussel C, Volland R, Fischer M, Debatin KM, Kestler** HA, Beltinger** C
    Cancer Lett 2016, 371(1), 79-89 ** co-corresponding authors
  • Automated structure modeling of large protein assemblies using crosslinks as distance restraints.
    Ferber M, Kosinski J, Ori A, Rashid UJ, Moreno-Morcillo M, Simon B, Bouvier G, Batista PR, Müller CW, Beck M, Nilges M
    Nat Methods 2016, 13(6), 515-20 published during change of institution
  • Differential transcriptional responses to Ebola and Marburg virus infection in bat and human cells.
    Hölzer M, Krähling V, Amman F, Barth E, Bernhart SH, Carmelo VAO, Collatz M, Doose G, Eggenhofer F, Ewald J, Fallmann J, Feldhahn LM, Fricke M, Gebauer J, Gruber AJ, Hufsky F, Indrischek H, Kanton S, Linde J, Mostajo N, Ochsenreiter R, Riege K, Rivarola-Duarte L, Sahyoun AH, Saunders SJ, Seemann SE, Tanzer A, Vogel B, Wehner S, Wolfinger MT, Backofen R, Gorodkin J, Grosse I, Hofacker I, Hoffmann S, Kaleta C, Stadler PF, Becker S, Marz M
    Sci Rep 2016, 6, 34589