Berichtsbogen KTS

# Berichtsbogen KTS Berichtsbogen für das Jahr 2022 Betr. Projekt: **W1-Professur innerhalb des Projekts "Gründung eines baden-württembergischen Landesinstituts für Bioinformatik -- Standort Heidelberg"** Projektnummer: 00.022.2019 Ihre Anschrift: AG Anders, BioQuant-Zentrum, Universität Heidelberg, 69120 Heidelberg --- Bericht von Dr. Simon Anders ## 1. Kurzbericht zum Stand und Verlauf des Projektes *Personal:* Die vom Projekt finanzierte Juniorprofessur wurde durch die Berufungskomission Anfang 2021 mir angeboten; ich habe den Ruf angenommen und die Stelle im September 2021 angetreten. Meine Mitarbeiter aus meiner vorherigen Anstellung als Gruppenleiter am Zentrum der Molekularbiologie der Universität Heidelberg (ZMBH) wechselten mit mir. Derzeit umfasst die Arbeitsgruppe neben mir eine Postdoktorandin und zwei Doktoranden, aus den Fachrichtungen Physik, Mathematik, und Biologie. Neben meiner eigenen wird derzeit eine der Stellen ganz und eine zu 25% aus den KTS-Mitteln finanziert. *Forschungsthemen:* Wir befassen uns primär mit der Entwicklung von Methoden zur Analyse von Omics-Daten, derzeit mit besonderem Augenmerk auf die Bereiche Einzelzell-Sequenzierung und "spatial transcriptomics". Ziel ist es stets, neue Omics-Technologien besser nutzbar zu machen, indem wir der Forschungsgemeinschaft geeignete Werkzeuge zur Verfügung stellen, die Methoden morderner Statistik (einschließlich maschinellen Lernens) in Software "gießen". Wir arbeiten dabei intensiv mit experimentalbiologischen Forschungsgruppen zusammen, was zum einen sicher stellt, dass unsere Methoden zum tatsächliche Bedarf passen und optimal praxistauglich sind, wie auch, um in der aktuellen Spitzenforschung eingebunden zu sein und teilzunehmen. *Erfolge:* In Zusammenarbeit mit der AG Martin-Villalba am DKFZ haben wir Multi-Omics-Einzelzell-Sequenzierung eingesetzt, um die Erzeugung neuer Neuronen im Gehirn erwachsener Säugetiere zu erforschen und hierbei ein äußerst unerwartete asynchrone Verbindung zwischen DNA-Methylierung und Transkription entdeckt, die ein seit langem diskutiertes Rätsel gelöst zur Natur neuronaler Stammzellen und deren Unterschied zu Astrozyten. Wir sind zuversichtlich, dass unsere Arbeit [2] in einem höchstrangigen Jornal veröffentlich werden wird. Zu diesem Zweck haben wir auch neue Methoden zur Analyse von Einzelzell-Methylierungs-Daten entwickelt und als Open-Source-Software veröffentlich [3]. Diese Software füllt eine entscheidende Lücke, die bisher viele Forschungsgruppen daran hindet, diese neuartigen Analysetechnik produktiv einzusetzen. *Pläne:* Wir beginnen derzeit, die Nutzung tiefer neuronaler Netze zur Verbindung verschiedener Omics-Modalitäten bei der Analyse von Einzelzell-Daten auzuloten. Des weiteren werten wir derzeit "spatial transcriptomics"-Daten von Glioblastomen aus und entwicklen neue Methoden, um aus solchen Daten Erkenntnisse über Nachbarschaftsbeziehungen und gegenseitige Beeinflussung zwischen Tumor und umgebenden Gewebe abzuleiten. ## 2. Aufklebebedarf Bitte senden Sie uns 10-20 Aufkleber, da wir vstl Laptops und Monitore beschaffen werden. ## 3. Ergebnisse ### A. Veröffentlichungen [1] D Carvajal Ibañez$^*$, M Skabkin$^*$, J Hooli$^*$, S Cerrizuela, M Göpferich, A Jolly, M Zumwinkel, M Bertolini, Th Höfer, G Kramer, S Anders, A Telemann, A Marciniak-Czochra$^§$, A Martin-Villalba$^§$: *Interferon regulates stem cell function at all ages by orchestrating mTOR and cell cycle* **EMBO Molecular Medicine**, 2023, in Druck Preprint verfügbar: https://doi.org/10.1101/2022.02.03.478954 $^{¶}$ #### Preprints [2] LPM Kremer$^*$, S Cerrizuela$^*$, ME Al Shukairi, T Ellinger, J Straub, S Dehler, A Korkmaz, D Weichenhan, C Plass, S Anders$^§$, A Martin-Villalba$^§$: *Single-cell triple-omics uncovers DNA methylation as key feature of stemness in the healthy and ischemic adult brain* derzeit im Peer-Review Preprint verfügbar: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.07.13.499860 [3] LPM Kremer, L Küchenhoff,S Cerrizuela, A Martin-Villalba, S Anders: *Analyzing single-cell bisulfite sequencing data with scbs* Preprint: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.06.15.496318 [4] M Jakab$^*$, KH Lee$^*$, A Uvarovskii, S Ovchinnikova, SR Kulkarni, T Rostalski, S Anders, HG Augustin: *Lung endothelium instructs dormancy of susceptible metastatic tumour cells* derzeit im Peer-Review Preprint: https://doi.org/10.1101/2022.06.18.496680 $^{¶}$ $^{*}$ geteilte Erstautorenschaft $^{§}$ geteilte Letztautorenschaft $^{¶}$ Bei diesen beiden Preprints fehlt im Acknowledgment bedauerlicherweise noch der Hinweis auf die Förderung durch die KTS. Dieser wird vor der Veröffentlichung im Journal noch eingefügt werden. Ich bitte, das Versehen zu entschuldigen. · unterstrichene Autoren: Der/die Forscher/in wurde (ggf. teilweise) aus den KTS-Mitteln bezahlt. ### B. Konferenzbeiträge LPM Kremer stellte im September das Projekt zur DNA-Methylierung [2] auf der *Transcription, Chromatin, and Epigenetics in Aging Conference* in Sizilien als Keynote Lecture vor. ### C. Sonstiges // ---