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)

2021

  • Increased longevity due to sexual activity in mole-rats is associated with transcriptional changes in HPA stress axis.
    Sahm* A, Platzer M, Koch P, Henning Y, Bens M, Groth M, Burda H, Begall S, Ting S, Goetz M, Van Daele P, Staniszewska M, Klose J, Costa PF, Hoffmann** S, Szafranski** K, Dammann** P
    Elife 2021, 10, e57843 ** co-senior authors, * corresponding author
  • An analysis of methylome evolution in primates
    Sahm** A, Koch P, Horvath S, Hoffmann** S
    Mol Biol Evol 2021, 38(11), 4700-14 ** co-corresponding authors
  • Aging drives organ-specific alterations of the inflammatory microenvironment guided by immunomodulatory mediators in mice.
    Schädel P, Troisi F, Czapka A, Gebert N, Pace S, Ori A, Werz O
    FASEB J 2021, 35(5), e21558
  • Extensive remodeling of the extracellular matrix during aging contributes to age-dependent impairments of muscle stem cell functionality.
    Schüler SC, Kirkpatrick* JM, Schmidt* M, Santinha D, Koch P, Di Sanzo S, Cirri E, Hemberg M, Ori** A, von Maltzahn** J
    Cell Rep 2021, 35(10), 109223 * equal contribution, ** co-senior authors
  • HAT cofactor TRRAP modulates microtubule dynamics via SP1 signaling to prevent neurodegeneration.
    Tapias* A, Lázaro* D, Yin* BK, Rasa SMM, Krepelova A, Kelmer Sacramento E, Grigaravicius P, Koch P, Kirkpatrick J, Ori A, Neri F, Wang ZQ
    Elife 2021, 10, e61531 * equal contribution
  • Loss of hepatic Mboat7 leads to liver fibrosis.
    Thangapandi VR, Knittelfelder O, Brosch M, Patsenker E, Vvedenskaya O, Buch S, Hinz S, Hendricks A, Nati M, Herrmann A, Rekhade DR, Berg T, Matz-Soja M, Huse K, Klipp E, Pauling JK, Wodke JA, Miranda Ackerman J, Bonin Mv, Aigner E, Datz C, von Schönfels W, Nehring S, Zeissig S, Röcken C, Dahl A, Chavakis T, Stickel F, Shevchenko A, Schafmayer C, Hampe J, Subramanian P
    Gut 2021, 70(5), 940-50
  • Analysis, identification and visualization of subgroups in genomics.
    Völkel* G, Laban* S, Fürstberger* A, Kühlwein SD, Ikonomi N, Hoffman TK, Brunner C, Neuberg DS, Gaidzik V, Döhner H, Kraus** JM, Kestler** HA
    Brief Bioinform 2021, 22(3) * equal contribution, ** co-senior authors
  • Erratum to: Analysis, identification and visualization of subgroups in genomics.
    Völkel* G, Laban* S, Fürstberger* A, Kühlwein* SD, Ikonomi* N, Hoffmann TK, Brunner C, Neuberg DS, Gaidzik V, Döhner H, Kraus** JM, Kestler** HA
    Brief Bioinform 2021, 22(6) * equal contribution, ** co-corresponding authors
  • p63 and p53: Collaborative Partners or Dueling Rivals?
    Woodstock DL, Sammons MA, Fischer M
    Front Cell Dev Biol 2021, 9, 701986

2020

  • 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 2020, 52(3), 294-305