Data Science in der Lungenforschung
Schwerpunkt
Wir forschen an Daten, die durch neuartige biomolekulare Technologien generiert werden, um Fragestellungen der Lungenheilkunde zu beantworten. Dazu verwenden wir biologische Hochdurchsatzdaten, sogenannte OMICs-Daten, um mit computergestützten Methoden Einblicke in molekulare und phänotypische Merkmale sowie Krankheiten zu gewinnen. Daten und Methoden verbinden wir mit Anwendungen aus dem Bereich Lungenheilkunde, indem wir interdisziplinär mit Mathematikern, Informatikern, Biologen und Medizinern zusammenarbeiten.
Die Forschung der Gruppe basiert auf Sequenzierdaten und bioinformatischen Methoden und umfasst die Bereiche Genomik, Transkriptomik und zunehmend auch Epigenomik und Epitranskriptomik. Entsprechende OMICs-Daten werden integriert und in erster Linie mit genetischer Variation verknüpft, um ein Systemverständnis von Lungenerkrankungen zu erreichen.
Ausgewählte laufende Projekte
- Genetische Risikoabschätzung und Krankheitsvorhersage durch maschinelles Lernen
- Entwicklung von Tools, z.B. für Varianten- oder Haplotyp-Visualisierung
- Nanopore direkte DNA- und RNA-Sequenzierdatenanalysen, z. B. RNA-Modifikationserkennung
- Genomische Referenzdaten
Bei Interesse an einer Zusammenarbeit melden Sie sich gerne, zum Beispiel für Bachelor- oder Masterarbeiten, Promotions- und Postdoc-Möglichkeiten oder Kooperationen!
High Performance Computing (HPC)-Infrastruktur
Die Gruppe harmonisiert, administriert und erweitert eine High-Performance-Computing (HPC)-Infrastruktur, um sie am FZB allen Forschungsgruppen anzubieten. Diese ermöglicht, Daten aus allen internen Short- und Long-Read Sequenzierungs-basierten Untersuchungen zu analysieren und zu speichern. Die Gruppe baut derzeit ein begleitendes zentrumsweites FAIR Sequenzierrohdatenmanagement auf.
Beratung
Wir beraten alle Forschenden am FZB zu HPC, OMICs Versuchsaufbau, Rechenmethoden und Datenmanagement (Termine verfügbar dienstags).
Workflows
Wir bieten Workflows für OMICS-Analysen an, für die am FZB eine hohe Nachfrage besteht, sowie entsprechende Schulungen. Derzeitige Bemühungen konzentrieren sich auf die Analyse von Short-Read RNA-Sequenzierdaten.
- Universitäres Cancer Center Schleswig-Holstein:
"A clinical trial toward precise and ultra-rapid methylation- and copy number variant-based diagnosis of brain tumors"
mit C. Kubelt, 2022 - Exzellenzcluster "Präzisionsmedizin in chronischer Entzündung":
"Transcriptome analysis and identification of RNA modifications in vascular smooth muscle cells under oxidative stress using Oxford Nanopore (ONT) direct RNA sequencing"
mit T. Reinberger, 2021 – 2022
- Illumina, PacBio, Oxford Nanopore Technologies (ONT) Sequenzierdaten
- Identifizierung kleiner und struktureller Varianten
- Long-read sequenzierungsbasiertes Assembly
- Populationsgenetik
- Mitochondriale Genetik
- RNA Sequenzierdatenanalyse
- Gen- and Transkriptexpression
- Differentielle Expression
- Gene set enrichment Analysen
- Expression quantitative trait loci (eQTL)
- Small RNA Sequenzierdaten (miRNAs)
- Methylierung (ONT)
- m6A Basenmodifikation (ONT)
- Differentielle Basenmodifikation (ONT)
2024
Olbrich, M, Bartels, L & Wohlers, I 2024, 'Sequencing technologies and hardware-accelerated parallel computing transform computational genomics research', Frontiers in bioinformatics, Jg. 4, S. 1384497. https://doi.org/10.3389/fbinf.2024.1384497
2023
Bassyouni, M. Mysara, I. Wohlers, H. Busch, M. Saber-Ayad, M. El-Hadidi.
A comprehensive analysis of genetic risk for metabolic syndrome in the Egyptian population via allele frequency investigation and missense3D predictions
Accepted at Sci Rep. 2023
Thomsen, A. Künstner, I. Wohlers, M. Olbrich, T. Lenfers, T. Osumi, Y. Shimazaki, K. Nishifuji, S.M. Ibrahim, A. Watson, H. Busch, M. Hirose.
A comprehensive analysis of gut and skin microbiota in canine atopic dermatitis in Shiba Inu dogs.
Microbiome. 2023;11(1):232. doi: https://doi.org/10.1186/s40168-023-01671-2.
Fähnrich*, I. Stephan*, M. Hirose, F. Haarich, M.A. Awadelkareem, S. Ibrahim, H. Busch*, Wohlers I*.
North and East African mitochondrial genetic variation needs further characterization towards precision medicine.
J Adv Res. 2023:S2090-1232(23)00034-6. doi: https://doi.org/10.1016/j.jare.2023.01.021
Wohlers, S. Garg, J.Y. Hehir-Kwa.
Editorial: Long-read sequencing-Pitfalls, benefits and success stories.
Front Genet. 2023;13:1114542. doi: https://doi.org/10.3389/fgene.2022.1114542
2022
R. Saurabh, C. Fouodo, I. König, H. Busch and I. Wohlers.
A survey of genome-wide association studies (GWAS), polygenic scores (PGS) and UK Biobank (UKB) highlights resources for autoimmune disease genetics.
Front. Immunol. 2022;5;13:972107. doi: https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.972107
H. R. Gouda, I. M. Talaat, A. Bouzid, H. El Assi, A. Nabil, T. Venkatachalam, P. Bhamidimarri, I. Wohlers, A. Mahdami, S. El-Gendi, A. Elkoraie, H. Busch, M. M. Saber-Ayad, R. Hamoudi, N. Baddour.
Genetic Analysis of CFH and MCP in Egyptian Patients with Immune-Complex Proliferative Glomerulonephritis.
Front Immunol. 2022;13:960068. doi: https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.960068
T. Lüth, J. Laβ, S. Schaake, I. Wohlers, J. Pozojevic, R. D. Jamora, R. L. Rosales, N. Brüggemann, G. Saranza, C. C. E. Diesta, K. Schlüter, R. Tse, C. J. Reyes, M. Brand, H. Busch, C. Klein, A. Westenberger, J. Trinh.
Elucidating hexanucleotide repeat number and methylation within the X-linked dystonia-parkinsonism (XDP)-related SVA retrotransposon in TAF1 with Nanopore sequencing.
Genes (Basel). 2022;13(1):126. doi: https://doi.org/10.3390/genes13010126
Leitung der Forschungsgruppe
Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen
Technische Mitarbeiter:innen
Hilfswissenschaftler:innen
Alumni
- André Fienemann
finished an internship for study programme Molecular Life Science - Kim Paulke
finished an internship for study programme Medical Engineering - Ricardo Stolze (01/2023 – 09/2023)
finished his Master’s thesis in the group