Годишен отчет - PDF безплатно изтегляне
2014 2015 Годишен доклад Лайбниц Институт за изследване на стареенето Институт Фриц Липман д.в. (FLI) Beutenbergstrasse 11 07745 Йена Тел. +49 (3641) 65-6000 Факс +49 (3641) 65-6351 [email protected] www.leibniz-fli.de
Съдържание Добре дошли 7 Мисия и цели 8 Какво прави FLI уникален 8 Двугодишен преглед 2014 2015 9 Успешно преструктуриране на FLI 9 Изследователски сътрудничества 24 Факти и цифри 2014 2015 с един поглед 26 Изследователски доклад 33 Изследователски групи 34 Изследователски групи Програмна област I: Стареене на стволови клетки и запазване на органи 36 Програмна област II: Натрупване на молекулярни увреждания и (епи) генетика на стареенето 52 Основна област на проекта: Системна биология и биоинформатика на стареенето 74 Организация 83 Структура 84 Органи на асоциацията 85 Развитие на персонала 86 Проекти, финансирани от трети страни 88 Прогнози 89 4
Програмна област I: Стареене на стволови клетки и зона за проект за опазване на органи 1 38 40 42 43 Изследователска група Рудолф Изследователска група на Maltzahn Сътрудник González-Estévez Асоциирана изследователска група Herrlich 44 45 Асоциирана изследователска група Ploubidou Група за сътрудничество Jasper Проектна зона 2 46 48 50 51 Изследователска група Englert Изследователска група Morrison Асоциирана изследователска група Heuer Асоциирана изследователска група Програмна област Weih/Hänold II: Натрупване на молекулярни щети и (Epi) генетика на зоната на стареене 3 54 56 58 60 Изследователска група Diekmann Research Group Görlach Research Group Large Research Group Kaether 62 64 Research Group Than Research Group Wang Project Area 4 66 68 70 71 Research Group Ermolaeva Research Group Platzer Fellow Group Cirstea Група за сътрудничество Cellerino 72 Група за сътрудничество Marz Обща област на проекта: Системна биология и биоинформатика на стареенето Област на проекта 5 76 78 80 Изследователска група Kestler изследователска група Ori Associated Research Group Sühnel 5
6 Съветът FLI. Д-р Даниеле Бартел и проф. Д-р К. Ленхард Рудолф.
1 д. Микробиом b. Системни фактори b. Нишови клетки Стареещи стволови клетки a. Диференциация и самообновяване Стареещи прогениторни клетки c. Произход и клонално доминиране на мутантни стволови и прогениторни клетки Изследователски фокус в областта на проекта 1. а. Понастоящем не е напълно известно кои механизми влияят на клетъчните функции в напреднала възраст, в кои видове стволови и родови клетки в различни тъкани. б. Относителното влияние на нишовите клетки и системните фактори върху стареенето на стволовите клетки все още трябва да бъде проучено за различни тъкани. ° С. Клоналното разпространение на мутантни клетки е свързано с развитието на заболявания в напреднала възраст. В механично отношение обаче процесът все още е слабо разбран. Промените в интензивността на цвета представляват клоналната доминация на първоначалните стволови (зелени) и предшествените клетки (сиви). д. Има все повече доказателства, че свързаните с възрастта промени в микробиома влияят върху функцията на стволовите клетки и обратно.
2 Б. Старееща имунна система и възпаление a. Промени в пътните сигнали за развитие c. Системни и микросредни регулатори на запазване на органи Фокус на изследване на проектната област 2. Съхраняването на органи се контролира от местни и системни фактори, които са обект на промени, свързани с възрастта. а. Смята се, че генетичните и епигенетични промени в пътищата за развитие на сигнала допринасят за прогресивното стареене и развитието на болестта в напреднала възраст. За да се разбере по-добре запазването на органите в напреднала възраст, е от съществено значение да се изследват причините и последиците от тези промени. б. Стареещата имунна система и хроничното възпаление увеличават риска от инфекция и допринасят за разрушаването на тъканите с възрастта. ° С. Промените в метаболизма, промените в микробната колонизация на червата, хроничното възпаление и остарелите или увредени клетки водят до свързани с възрастта промени в системните сигнали в кръвта, които от своя страна допринасят за развитието на заболявания или тумори в напреднала възраст.
3 Външни сигнали Бариера за репликация Съкращаване на теломера ДНК се разпада Митохондриален стрес ER стрес Токсични протеини Фокус на изследване на проектната област 3. Натрупването на повредени макромолекули или субклетъчни структури (органели) е тясно свързано с неправилното функциониране на клетките, което допринася за тъканна и органна недостатъчност в напреднала възраст. Увреждането на ДНК, геномната нестабилност, неправилното сгъване на протеини или дефектите в разцепването на токсични протеини могат да нарушат клетъчната функция. Промените в митохондриалната ДНК и протеиновите комплекси влияят върху клетъчния метаболизъм, който има общо влияние върху поддържането на клетките.
4 Микробна колонизация Сравнителна геномика спрямо телесната повърхност на гостоприемника Метаболитни продукти и други сигнали Човешка мишка Планария Риба Функционална геномика C. elegans Клонна мутация/клетъчна хетерогенност Drosophila Me Me K27 Me Me Промени в епигенома Изследователски фокус в областта на проекта 4. За да можем да обясним причините за стареенето сравнителни геномни анализи, проведени в краткотрайни и дълготрайни моделни системи. Функционалната геномика има за цел да идентифицира причините и механизмите, които участват в остаряването на живите същества. Освен това се идентифицират генетични рискови фактори за развитието на свързани с възрастта заболявания. В бъдеще зоната на проекта ще бъде разширена, за да включва анализи на връзката между гостоприемника и микробиома, която се променя с възрастта. Основният въпрос тук е как тези промени влияят върху клоналните мутации и епигенетичните промени чрез метаболитни продукти и други сигнали. Комбинацията от тези подходи ще помогне да се разберат последиците от тези промени върху намаляващата функционалност на стволовите клетки, намаляващото запазване на органите и повишеното развитие на болестта в напреднала възраст. K27 Аз Аз
5 Мрежи между органи Гени Системна биология на стареенето Клетъчни мрежи Молекулни и субклетъчни мрежи Фокус на изследване на проектната област 5. Биологията на стареенето е сложно взаимодействие на мрежи на органично, клетъчно, молекулярно и генетично ниво. Със създаването на проектната област „Системна биология на стареенето“, FLI иска да отчете сложността на това взаимодействие. Целта е да се свържат изследванията в области 1 до 4 по най-добрия възможен начин чрез обединяване на мрежови данни от различни системни нива и по този начин да се покажат механизми и връзки, които биха останали неразкрити в един анализ.
Научни технологични съоръжения (основни съоръжения): Биоинформатика Поточна цитометрия Функционално ДНК секвениране Протеомика Клетъчен трансфер на технологии Геномика Светлинна микроскопия (SPARK) Научни съоръжения: Хистология, производство на протеини Изотопна лаборатория Гама лъчение, лаборатория за КТ на малки животни с медийна кухня Фотолаборатория Патология и система S2 Ниво на сигурност: електронна микроскопия Жилищни къщи Отглеждане на риба (зебра/Prachtgrundkärpfling)
Лабораторна работа във FLI Промени на ниво група Научният фокус във FLI върви ръка за ръка с успешно преструктуриране. В края на 2015 г. във FLI са наети 7 старши и 5 младши групи. В момента се набират още 2 групи. От общо 14 групи, които ще бъдат в института през 2017 г., 60% са нови ръководители на групи. В същото време 8 от 10 от бившите ръководители на младши групи FLI бяха назначени на ръководни длъжности в други институции и в два случая бяха държани като старши ръководители на групи във FLI. Успешното преструктуриране на FLI предизвика тласък на нови научни сътрудничества, които надхвърлят границите на института. Беше засилено сътрудничеството с университета „Фридрих Шилер“, университетската болница Йена и съседните институти в кампуса на Беутенберг и бе придобито финансиране от трети страни за създаването на Лайбниц Кампус за регенеративно стареене. Колебания на ключови групи Програмна област I: Област на проекта 1 + 2 Младежка/Старша област на проекта 1 + 2 асоциирана/сътрудничество Програмна област II: Област на проекта 3 + 4 Младежка/Старша област на проекта 3 + 4 асоциирана/сътрудничество Обща област на проекта 5 Младежка/Старша област на проекта 5 Асоциирана/сътрудничество 22
1 1 1 1 1 K. Lenhard Rudolph Julia von Maltzahn Cristina González-Estévez (сътрудник) Peter Herrlich (сътрудник) Aspasia Ploubidou (сътрудник) Heinrich Jasper (сътрудничество) 1 2 2 2 2 Christoph Englert Helen Morrison Heike Heuer (сътрудник) Falk Weih/Ronny Hänold (асоцииран) 3 3 3 3 3 3 Stephan Diekmann Matthias Görlach Frank Große Christoph Kaether Manuel Than Zhao-Qi Wang 4 Maria Ermolaeva 4 4 4 Matthias Platzer Alessandro Cellerino (сътрудничество) Ion C. Cirstea (колега) 4 Manja Marz ( Сътрудничество) 5 Hans Kestler 5 Jürgen Sühnel (асоцииран) 5 Alessandro Ori Развитие на изследователските групи във FLI през 2014 и 2015 г. 23
Факти и цифри 2014 2015 накратко Брой служители *: 292 312 Брой асоциирани изследователски групи: 6 5 Кумулативен фактор на въздействие на публикации на FLI: 755 801 Награди за учени от FLI: 7 6 Публикации в рецензирани списания: 112 100 Придобито финансиране от трети страни (абсолютно в k): Брой сътрудничещи институции: 372 353 Брой младши/старши групи: 12 13 3.868 4.149 Научни лекции: 91 94 Брой лекции/семинари от учени от FLI в местни университети: 71 47 26 * финансирани от FLI
Награди 2014 2015 2015 Industrieclub Düsseldorf присъди медал SENECA за международно забележителни научни постижения в областта на изследванията на стареенето на проф. К. Ленхард Рудолф. Като признание за своя ангажимент към подходяща за семейството работна среда, FLI получи печат на семейство Йена. Новата лабораторна сграда на FLI беше отличена с награда за архитектура на BDA: една от Асоциацията на немските архитекти. Д-р Д-р Александър Шулц беше отличен с наградата „Beutenberg Campus Jena Campus Prize“ за най-добра докторска дисертация и с докторската награда на университета „Фридрих Шилер“ за най-добра докторат в медицинския факултет. Проф. К. Ленхард Рудолф получи наградата за рак за 2015 г. на Германското общество за борба с рака и Германската фондация за рак в категорията за експериментални изследвания. 29
Поканени лекции и речи 2014 2015 Лекции от поканени международни гост-лектори на FLI 2014 (общо: 50) Германия Европа Азия Америка 30 10 2 8 2015 (общо: 49) Германия Европа Азия Америка 24 14 2 9 Поканени лекции от учени FLI 2014 (общо: 53) Лекции на конференции Лекции на гости в научни институции Лекции в ненаучни институции 33 17 3 2015 (общо: 52) Лекции на конференции Лекции на гости в научни институции Лекции в ненаучни институции 31 20 1 30
Дешифриране на молекулярните причини за стареенето като основа за подобряване на здравето в напреднала възраст I. Стареене на стволови клетки и запазване на органи II. Натрупване на молекулни увреждания и (епи) генетика на стареенето 1 3 I. Стареене на стволовите клетки Активен: Карл Ленхард Рудолф (ръководител) Джулия фон Малцан Сътрудник: Кристина Гонсалес-Естевес Сътрудник: Петер Херлих Аспазия Плубиду Сътрудничество: Хайнрих Джаспър (от 12/2015 г.) II. Стареене и молекулярни увреждания Активен: Стефан Дикман (до 09/2014 г.) Матиас Герлах (до 12/2015 г.) Франк Гросе Кристоф Кетер Manuel Than (до 12/2015) Zhao-Qi Wang (ръководител) 2 Стареене и запазване на органи 4 (Epi) Генетика на модели на стареене и стареене Активен: Кристоф Енглерт Хелън Морисън (ръководител) Свързан: Heike Heuer (до 12/2014) Falk Weih/Ronny Hänold Активен: Матиас Платцер (ръководител) Мария Ермолаева (от 04/2015) Сътрудник: Йон Цирстеа (до 12/2015) Сътрудничество: Алесандро Челерино Манджа Марц (от 02/2015) Системна биология и биоинформатика на стареенето 5 Системна биология d es Стареене активен: Hans A. Kestler (до 12/2015) Алесандро Ори (от 10/2015) Свързан: Jürgen Sühnel (до 12/2014) изследователски групи във FLI. Всички изследователски групи, които са правили изследвания в института през 2014 и 2015 г. 35
Програмна област I Стареене на стволови клетки и съхранение на органи 36
Стареене на стволови клетки и съхранение на органи 38 40 42 43 44 45 46 48 50 51 Област на проекта 1: Стареене на стволови клетки. Изследователска група Рудолф Изследователска група на Maltzahn Fellow Group González-Estévez Associated Group Gorgeous Associated Group Ploubidou Group Group Jasper Проектна област 2: Стареене и съхранение на органи. Englert Research Group Morrison Research Group Associated Group Heuer Associated Group Weih/Hänold 1 2 37
Програмна област II Натрупване на молекулярни щети и (Epi) генетика на стареенето 52
Натрупване на молекулярни увреждания и (епи) генетика на стареенето 54 56 58 60 62 64 66 68 70 71 72 Проектна област 3: Стареене и молекулярни увреждания. Изследователска група Diekmann Изследователска група Görlach Изследователска група Голяма изследователска група Kaether Изследователска група От изследователска група Wang Проектна област 4: (Epi) Генетика на стареене и стареене на модели. Изследователска група Ермолаева Изследователска група Платцер Колектив Група Cirstea за сътрудничество Група за сътрудничество Cellerino 3 март 4
N. furzeri има изключително кратък живот.
Обща област на проекта Системна биология и биоинформатика на стареенето 74
Системна биология и биоинформатика на стареенето 76 78 80 Област на проекта 5: Системна биология на стареенето. Изследователска група Kestler Изследователска група Ori Асоциирана изследователска група Sühnel 5
СИСТЕМНА БИОЛОГИЯ НА СТАРЕНЕТО Цифри 2014 2015 Брой изследователски сътрудничества: 31 29 Избрани публикации 2015 Grieb M, Burkovski A, Sträng JE, Kraus JM, Groß A, Palm G, Kühl M, Kestler HA. Предсказване на променливите в сърдечната генна експресия с булева мрежа, включваща несигурност. PLoS One 2015, 10 (7), e0131832. Hein K, Mittler G, Cizelsky W, Kühl M, Ferrante F, Liefke R, Berger IM, Just S, Sträng JE, Kestler HA, Oswald F, Borggrefe T. Специфичното за сайта метилиране на Notch1 контролира амплитудата и продължителността на Notch1 отговор. Sci Signal 2015, 8 (369), ra30. Krause JM, Lausser L, Kestler HA. Изчерпателно к-клъстеризиране на подпространството на най-близкия съсед J Stat Comput Sim 2015, 85 (1), 30-46 (публикувано по време на смяна на институцията). Schmid M, Kestler HA, Potapov S. За валидността на зависимите от времето оценки на AUC. Кратко Bioinform 2015, 16 (1), 153-68 (публикувано по време на смяна на институцията). Völkel G, Lausser L, Schmid F, Kraus JM, Kestler HA. Sputnik: Ad hoc разпределено изчисление. Биоинформатика 2015, 31 (8), 1298-301. Служители (към 31 декември 2015 г.) Постдокторанти: Лудвиг Максимилиан Лаусер, Александър Грос, Стефан Таудиен Финансиране от трети страни 77
СЛУЖИТЕЛИ ИЛИ СТУДЕНТИ [n] 100 80 60 40 20 0 43 ЧУЖДИ МЕЖДУ СТУДЕНТИ И ОБУЧАВАЩИ ЧУЖДИ МЕЖДУ ПЕРСОНАЛ 12 14 10 10 6 4 3 40 49 55 57 70 73 76 2008 2009 2010 2011 2012 2013 ГОДИНА Произход на чужденци в института 6% 3 % АФРИКА АМЕРИКА АЗИЯ ЕВРОПА 44% 47% 47% Цифри 2014 2015 Делът на жените (общо) в% * Делът на жените сред учените в% 52.4 54.8 32.8 34.2 Делът на чужденците (общо) в% 21.9 22, 1 Процент чужденци сред учените 43,1 45,4 * Данни, базирани на служители, финансирани от FLI.