Klinische Einzelzellgenomik /Systemmedizin

Prof. Dr. Joachim L. Schultze

Forschungsschwerpunkte

Innovationen entstehen an Schnittstellen unterschiedlicher Wissenschaftsgebiete. So haben wir uns der Schnittstelle zwischen Immunologie, Stoffwechselforschung und Neurobiologie auf der einen Seite und der Genomik und Bioinformatik auf der anderen Seite verschrieben. Die Hochdurchsatz-Sequenzierung bis hin zur Einzelzellebene spielt dabei für uns eine entscheidende Rolle. Unsere Arbeitsgruppe ist deshalb auch stark in die neue Platform for Single Cell Genomics and Epigenomics an der Universität Bonn und dem DZNE involviert.

Unsere Forschung umfasst sowohl labor-experimentelle Bereiche als auch computergestützte Analyse. Wir sind damit exzellent aufgestellt, um systembiologische Fragestellungen zu beantworten. Mit unserer Expertise helfen wir aber auch vielen anderen Wissenschaftlern aus den Bereichen Immunologie und Neurobiologie weltweit.

Unsere Forschungsschwerpunkte sind insbesondere:

  • Systembiologische Ansätze zur besseren Charakterisierung von Immunzellen und der Regulation von Immunzellen und Neurozyten
  • Einzel-Zell-RNA-Sequenzierung zur besseren funktionellen Beschreibung von Immun- und Nervenzellen
  • Verständnis der speziesübergreifenden neuronalen Heterogenität auf Einzelzellebene (Human Brain Project)
  • Genetische und epigenetische Reprogrammierung von Immunzellen im Alter und in altersbezogenen Krankheiten wie Alzheimer (AMPro - Aging and Metabolic Programming)
  • Interaktionen des Nerven- und Immunsytems (Immunosensation2 – Cluster of Excellence)
  • Genomik des Blutes und Entdeckung von Biomarkern
  • Entwicklung und Anwendung bioinformatischer und computerbasierter Verfahren (Computational Biology) zum besseren Verständnis der Regulationen von Immunzellen
  • Neue Ansätze zur Arbeit mit großen, dünn besetzten Datensätzen, wie sie in der Einzel-Zell-Sequenzierung entstehen (Sparse2Big)
  • Adaption von existierenden genomischen Anwendungen auf neuartige Rechnerarchitekturen (memory-driven computing)

 

Unsere Arbeitsgruppe ist außerdem in mehreren nationalen und internationalen Forschungsinitiativen eingebunden:

Desweiteren bieten wir Beratung und Zusatzkapazitäten für das West German Genome Center (WGGC) an.

 

Memory-driven computing is a paradigm shift, that puts memory at the center of the compute infrastructure to support todays data-driven applications. System components are connected through a fabric, Gen-Z.

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The "Platform for Single Cell Genomics and Epigenomics" is a joint Venture between the University of Bonn and the German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE). Both institutions seek to conjointly increase their expert knowledge in the areas of genomics and bioinformatics. Particular focus lies on the development and application of tools and technologies for single-cell genomics and on providing these technologies for internal and external collaborators.

The laboratory space of the platform is situated in the new DZNE building B, the bioinformatics unit is located at the LIMES Institute. Both units are closely collaborating.

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Das vom DZNE koordinierte interdisziplinäre NEUROCOV-Konsortium untersucht in den nächsten fünf Jahren die Rolle des Zusammenspiels von Wirt und Virus bei der Entstehung neurologischer und psychiatrischer Symptome durch COVID-19 als Grundlage für neue Behandlungsmöglichkeiten. 

Zur Konsortiums-Webseite

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