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

  • Author Correction: Patterns of somatic structural variation in human cancer genomes.
    Li Y, Roberts ND, Wala JA, Shapira O, Schumacher SE, Kumar K, Khurana E, Waszak S, Korbel JO, Haber JE, Imielinski M, PCAWG Structural Variation Working Group, Weischenfeldt J, Beroukhim R, Campbell PJ, PCAWG Consortium
    Nature 2023, 614(7948), E38
  • Focal structural variants revealed by whole genome sequencing disrupt the histone demethylase KDM4C in B cell lymphomas.
    Lopez C, Schleussner N, Bernhart SH, Kleinheinz K, Sungalee S, Sczakiel HL, Kretzmer H, Toprak UH, Glaser S, Wagener R, Ammerpohl O, Bens S, Giefing M, Sanchez JCG, Apic G, Hubschmann D, Janz M, Kreuz M, Mottok A, Muller JM, Seufert J, Hoffmann S, Korbel JO, Russell RB, Schule R, Trumper L, Klapper W, Radlwimmer B, Lichter P, Kuppers R, Schlesner M, Mathas S, Siebert R
    Haematologica 2023, 108(2), 543-54
  • Remodeling of the protein ubiquitylation landscape in the aging vertebrate brain
    Marino* A, Di Fraia* D, Panfilova D, Kumar Sahu A, Ori A
    bioRxiv 2023, 10.1101/2023.12.02.569713 * equal contribution
  • Age-Associated Changes in Endothelial Transcriptome and Epigenetic Landscapes Correlate With Elevated Risk of Cerebral Microbleeds.
    Mohan K, Gasparoni G, Salhab A, Orlich MM, Geffers R, Hoffmann S, Adams RH, Walter J, Nordheim A
    J Am Heart Assoc 2023, 12(17), e031044
  • 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