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)

2023

  • Spontaneous onset of cellular markers of inflammation and genome instability during aging in the immune niche of the naturally short-lived turquoise killifish (Nothobranchius furzeri)
    Morabito G, Dönertas HM, Seidel J, Poursadegh A, Poeschla M, Valenzano DR
    bioRxiv 2023
  • The HLA ligandome of oropharyngeal squamous cell carcinomas reveals shared tumour-exclusive peptides for semi-personalised vaccination.
    Mühlenbruch L, Abou-Kors T, Dubbelaar ML, Bichmann L, Kohlbacher O, Bens M, Thomas J, Ezić J, Kraus JM, Kestler HA, von Witzleben A, Mytilineos J, Fürst D, Engelhardt D, Doescher J, Greve J, Schuler PJ, Theodoraki MN, Brunner C, Hoffmann TK, Rammensee HG, Walz JS, Laban S
    Br J Cancer 2023, 128(9), 1777-87
  • Author Correction: IFNγ-Stat1 axis drives aging-associated loss of intestinal tissue homeostasis and regeneration.
    Omrani* O, Krepelova* A, Rasa SMM, Sirvinskas D, Lu J, Annunziata F, Garside G, Bajwa S, Reinhardt S, Adam L, Käppel S, Ducano N, Donna D, Ori A, Oliviero S, Rudolph KL, Neri F
    Nat Commun 2023, 14(1), 6302 * equal contribution
  • IFNγ-Stat1 axis drives aging-associated loss of intestinal tissue homeostasis and regeneration.
    Omrani* O, Krepelova* A, Rasa SMM, Sirvinskas D, Lu J, Annunziata F, Garside G, Bajwa S, Reinhardt S, Adam L, Käppel S, Ducano N, Donna D, Ori A, Oliviero S, Rudolph KL, Neri F
    Nat Commun 2023, 14(1), 6109 * equal contribution
  • Author Correction: Genomic basis for RNA alterations in cancer.
    PCAWG Transcriptome Core Group, Calabrese C, Davidson NR, Demircioğlu D, Fonseca NA, He Y, Kahles A, Lehmann KV, Liu F, Shiraishi Y, Soulette CM, Urban L, Greger L, Li S, Liu D, Perry MD, Xiang Q, Zhang F, Zhang J, Bailey P, Erkek S, Hoadley KA, Hou Y, Huska MR, Kilpinen H, Korbel JO, Marin MG, Markowski J, Nandi T, Pan-Hammarström Q, Pedamallu CS, Siebert R, Stark SG, Su H, Tan P, Waszak SM, Yung C, Zhu S, Awadalla P, Creighton CJ, Meyerson M, Ouellette BFF, Wu K, Yang H, PCAWG Transcriptome Working Group, Brazma A, Brooks AN, Göke J, Rätsch G, Schwarz RF, Stegle O, Zhang Z, PCAWG Consortium
    Nature 2023, 614(7948), E37
  • Author Correction: Analyses of non-coding somatic drivers in 2,658 cancer whole genomes.
    Rheinbay E, Nielsen MM, Abascal F, Wala JA, Shapira O, Tiao G, Hornshøj H, Hess JM, Juul RI, Lin Z, Feuerbach L, Sabarinathan R, Madsen T, Kim J, Mularoni L, Shuai S, Lanzós A, Herrmann C, Maruvka YE, Shen C, Amin SB, Bandopadhayay P, Bertl J, Boroevich KA, Busanovich J, Carlevaro-Fita J, Chakravarty D, Chan CWY, Craft D, Dhingra P, Diamanti K, Fonseca NA, Gonzalez-Perez A, Guo Q, Hamilton MP, Haradhvala NJ, Hong C, Isaev K, Johnson TA, Juul M, Kahles A, Kahraman A, Kim Y, Komorowski J, Kumar K, Kumar S, Lee D, Lehmann KV, Li Y, Liu EM, Lochovsky L, Park K, Pich O, Roberts ND, Saksena G, Schumacher SE, Sidiropoulos N, Sieverling L, Sinnott-Armstrong N, Stewart C, Tamborero D, Tubio JMC, Umer HM, Uusküla-Reimand L, Wadelius C, Wadi L, Yao X, Zhang CZ, Zhang J, Haber JE, Hobolth A, Imielinski M, Kellis M, Lawrence MS, von Mering C, Nakagawa H, Raphael BJ, Rubin MA, Sander C, Stein LD, Stuart JM, Tsunoda T, Wheeler DA, Johnson R, Reimand J, Gerstein M, Khurana E, Campbell PJ, López-Bigas N, PCAWG Drivers and Functional Interpretation Working Group, PCAWG Structural Variation Working Group, Weischenfeldt J, Beroukhim R, Martincorena I, Pedersen JS, Getz G, PCAWG Consortium
    Nature 2023, 614(7948), E40
  • The Tgf-β family member Gdf6Y determines the male sex in Nothobranchius furzeri by suppressing oogenesis-inducing genes
    Richter A, Mörl H, Thielemann M, Kleemann M, Geißen R, Schwarz R, Albertz C, Koch P, Petzold A, Groth M, Hartmann N, Herpin A, Englert C
    bioRxiv 2023, 10.1101/2023.05.26.542338
  • Author Correction: Pan-cancer analysis of whole genomes identifies driver rearrangements promoted by LINE-1 retrotransposition.
    Rodriguez-Martin B, Alvarez EG, Baez-Ortega A, Zamora J, Supek F, Demeulemeester J, Santamarina M, Ju YS, Temes J, Garcia-Souto D, Detering H, Li Y, Rodriguez-Castro J, Dueso-Barroso A, Bruzos AL, Dentro SC, Blanco MG, Contino G, Ardeljan D, Tojo M, Roberts ND, Zumalave S, Edwards PA, Weischenfeldt J, Puiggròs M, Chong Z, Chen K, Lee EA, Wala JA, Raine KM, Butler A, Waszak SM, Navarro FCP, Schumacher SE, Monlong J, Maura F, Bolli N, Bourque G, Gerstein M, Park PJ, Wedge DC, Beroukhim R, Torrents D, Korbel JO, Martincorena I, Fitzgerald RC, Van Loo P, Kazazian HH, Burns KH, PCAWG Structural Variation Working Group, Campbell PJ, Tubio JMC, PCAWG Consortium
    Nat Genet 2023, 55(6), 1080
  • Metabololipidomic and proteomic profiling reveals aberrant macrophage activation and interrelated immunomodulatory mediator release during aging.
    Schädel P, Czapka A, Gebert N, Jacobsen ID, Ori** A, Werz** O
    Aging Cell 2023, 22(7), e13856 ** co-corresponding authors
  • Short-Term Caloric Restriction and Subsequent Re-Feeding Compromise Liver Health and Associated Lipid Mediator Signaling in Aged Mice.
    Schädel P, Wichmann-Costaganna M, Czapka A, Gebert N, Ori A, Werz O
    Nutrients 2023, 15(16), 3660