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)

2024

  • Aging-associated decline of phosphatidylcholine synthesis is a malleable trigger of natural mitochondrial aging
    Poliezhaieva T, Alonso Pernas P, Espada L, Bayar M, Li Y, Melike Dönertaş H, A.Ermolaeva M
    bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.04.
  • Remodelling of the cardiac extracellular matrix proteome during chronological and pathological ageing.
    Santinha D, Vilaça A, Estronca L, Schüler SC, Bartoli C, De Sandre-Giovannoli A, Figueiredo A, Quaas M, Pompe T, Ori** A, Ferreira** L
    Mol Cell Proteomics 2024, 23(1), 100706 ** co-corresponding authors
  • Mis-spliced transcripts generate de novo proteins in TDP-43-related ALS/FTD.
    Seddighi S, Qi YA, Brown AL, Wilkins OG, Bereda C, Belair C, Zhang YJ, Prudencio M, Keuss MJ, Khandeshi A, Pickles S, Kargbo-Hill SE, Hawrot J, Ramos DM, Yuan H, Roberts J, Sacramento EK, Shah SI, Nalls MA, Colón-Mercado JM, Reyes JF, Ryan VH, Nelson MP, Cook CN, Li Z, Screven L, Kwan JY, Mehta PR, Zanovello M, Hallegger M, Shantaraman A, Ping L, Koike Y, Oskarsson B, Staff NP, Duong DM, Ahmed A, Secrier M, Ule J, Jacobson S, Reich DS, Rohrer JD, Malaspina A, Dickson DW, Glass JD, Ori A, Seyfried NT, Maragkakis M, Petrucelli L, Fratta P, Ward ME
    Sci Transl Med 2024 (epub ahead of print)
  • Reducing the metabolic burden of rRNA synthesis promotes healthy longevity in Caenorhabditis elegans.
    Sharifi* S, Chaudhari* P, Martirosyan A, Eberhardt AO, Witt F, Gollowitzer A, Lange L, Woitzat Y, Okoli EM, Li H, Rahnis N, Kirkpatrick J, Werz O, Ori A, Koeberle A, Bierhoff** H, Ermolaeva** M
    Nat Commun 2024, 15(1), 1702 * equal contribution, ** co-corresponding authors
  • Leiomodin 1 promotes myogenic differentiation by modulating Sirtuin 1
    Späth* E, C.Schüler* S, Heinze I, Dau T, Minetti A, Hofmann M, von Maltzahn** J, Ori** A
    bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.03. * equal contribution, ** co-corresponding authors
  • Transthyretin orchestrates vitamin B12-induced stress resilience
    Stein G, S Aly J, Manzolillo A, Lange L, Riege K, Hussain I, A Heller E, Cubillos S, A Ernst T, A Huebner C, Turecki G, Hoffmann S, Engmann O
    bioRxiv 2024, 10.1101/2024.02.07.578164
  • Npbwr1 signaling mediates fast antidepressant action
    Stein G, S.Aly J, Lange L, Manzolillo A, Riege K, Brancato A, A.Hübner C, Turecki G, Hoffmann S, Engmann O
    bioRxiv 2024, 10.1101/2024.02.02.578166
  • An artificial intelligence-assisted clinical framework to facilitate diagnostics and translational discovery in hematologic neoplasia.
    Tang M, Antić Ž, Fardzadeh P, Pietzsch S, Schröder C, Eberhardt A, van Bömmel A, Escherich G, Hofmann W, Horstmann MA, Illig T, McCrary JM, Lentes J, Metzler M, Nejdl W, Schlegelberger B, Schrappe M, Zimmermann M, Miarka-Walczyk K, Patsorczak A, Cario G, Renard BY, Stanulla M, Bergmann AK
    EBioMedicine 2024 (epub ahead of print)
  • SEPTIN10-mediated crosstalk between cytoskeletal networks controls mechanotransduction and oncogenic YAP/TAZ signaling.
    Weiler SME, Bissinger M, Rose F, von Bubnoff F, Lutz T, Ori A, Schirmacher P, Breuhahn K
    Cancer Lett 2024 (epub ahead of print)

2023

  • Author Correction: Disruption of chromatin folding domains by somatic genomic rearrangements in human cancer.
    Akdemir KC, Le VT, Chandran S, Li Y, Verhaak RG, Beroukhim R, Campbell PJ, Chin L, Dixon JR, Futreal PA, PCAWG Structural Variation Working Group, PCAWG Consortium
    Nat Genet 2023, 55(6), 1079