JetBrains logo

Forschung

BioLabs

Die Ziele der BioLabs-Gruppe sind die Entdeckung der Mechanismen, die der epigenetischen Regulation bei Mensch und Tier zugrunde liegen, und die Identifizierung der Rolle dieser Mechanismen bei Zelldifferenzierung und Alterung. Wir entwickeln neuartige Algorithmen und Methoden für die experimentelle Datenanalyse, bauen skalierbare Berechnungspipelines und -tools auf und arbeiten in Zusammenarbeit mit Biologen an verschiedenen Alterungsstudien.

Forschungsprojekt

Longitudinal analysis of human aging

Das Altern ist mit Prozessen wie reduzierten physiologischen Funktionen, erhöhter Anfälligkeit für Krankheiten, chronischen Entzündungen und vielem mehr verbunden. Die Auswirkungen des gesunden Alterns auf die molekulare Programmierung der Zellen sind jedoch nur unzureichend bekannt.

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit dem Labor von Maxim Artyomov an der Washington University in St.Louis wollen wir das Altern des Menschen auf allen Ebenen verstehen, von der molekularen bis zur organspezifischen und organismischen Ebene, indem wir große Multiomics-Datensätze umfassend charakterisieren und Systemanalysen durchführen. Diese Datensätze umfassen Massen- und Einzelzelltranskriptomik, Epigenomik, Metabolomik, Proteomik, klinische Bluttests und andere. Ziel ist es, anhand von gut kontrollierten Längsschnittdaten die wichtigsten Triebkräfte der menschlichen Alterung zu erkennen.

Die Gruppe entwickelt neue Methoden und baut Rechenpipelines für alle Phasen der experimentellen Datenanalyse. Unser Fachwissen in den Bereichen Bioinformatik, maschinelles Lernen und Softwareentwicklung ermöglicht es uns, die besten Verfahren zu kombinieren, die für den Aufbau robuster und skalierbarer Pipelines erforderlich sind.

Wichtige Veröffentlichungen:

  1. Shchukina, I., Bagaitkar, J., Shpynov, O. et al. Ein erweitertes epigenetisches
    Profiling klassischer menschlicher Monozyten zeigt eine spezifische Signatur des
    gesunden Alterns im DNA-Methylom
    . Nat Aging 1, 124–141 (2021).
  2. Mogilenko, D., Shpynov, O. et al. Umfassendes Profiling eines alternden
    Immunsystems zeigt klonale GZMK+ CD8+ T-Zellen als konserviertes Merkmal der
    Entzündungsreaktion
    . Immunity 54.1 (2021): 99-115.
  3. Arthur, L., Esaulova, E., Mogilenko, D. et al. Zelluläre und Plasma-
    proteomische Determinanten von COVID-19 und nicht-COVID-19 pulmonalen
    Erkrankungen im Vergleich zum gesunden Altern
    . Nat Aging 1, 535–549 (2021).

Softwareprojekte

SPAN Peak Analyzer

Ein semi-überwachtes multifunktionales Peak-Calling-System, das in der Lage ist, eine breite Palette von ChIP-seq-, ATAC-seq- und Einzelzell-ATAC-seq-Datensätzen zu verarbeiten, der robust mit multiplen Replikationen und Störungen umgeht, indem er begrenzte manuelle Annotationsinformationen nutzt.

JBR Genome Browser

Ein schneller und zuverlässiger Next-Generation-Genombrowser mit erweiterten Funktionen für die Anzeige großer Sessions, semi-überwachte Peaks und Annotationsfunktionen. Er ist mit dem SPAN Peak Analyzer integriert.

SnakeCharm

Das Snakemake Workflow-Management-System-Unterstützungsplugin für IntelliJ-Platform-IDEs, fügt Syntaxhervorherbung, Code-Completion, Code-Überprüfungen in Echtzeit und eine erweiterte Integration mit dem Snakemake-Ökosystem hinzu.

Pubtrends

Ein Tool zur Erforschung wissenschaftlicher Publikationen, mit dem die intellektuelle Struktur eines Forschungsgebiets analysiert oder eine Analyse ähnlicher Veröffentlichungen durchgeführt werden kann. Wir verwenden bibliometrische Methoden auf Zitationsgraphen und Algorithmen der naturlichen Sprachverarbeitung für die Textanalyse. Der Dienst ermöglicht es, die meistzitierten Papiere zu finden, Themen zu erforschen, Zitate und Papierähnlichkeitsdiagramme zu visualisieren und automatische Literaturübersichten zu erstellen.

Publikationen

Sehen Sie alle Publikationenhier an.

Quellcode

Der gesamte Quellcode und die Bibliotheken sind auf GitHub verfügbar.

Studentenpraktika

Listeder Teilnehmer*innen und ihrer Projekte.

Gruppenmitglieder

Oleg Shpynov
Leiter Forschungslabor
Roman Cherniatchik
Forscher
Daria Khalenyova
Forscherin
Petr Tsurinov
Forscher
Konstantin Zaitsev
Forscher