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Lehrstuhl für Bioinformatik (Biol.-Pharm. Fakultät)

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1 Lehrstuhl für Bioinformatik (Biol.-Pharm. Fakultät)
Jahresrückblick 2013



4 Der Output…

5 Publikationen (fettgedruckt: Lehrstuhlmitarbeiter, lila: Alumni)
S. A. Shabalovskaya, D. Siegismund, E. Heurich, M. Rettenmayr: Evaluation of wettability and surface energy of native Nitinol surfaces in relation to hemocompatibility. Mater. Sci. & Engng. C – Mater. Biol. Appl. 33 (2013) 127–132 H. Stark, R. Fröber, N. Schilling: Intramuscular architecture of the autochthonous back muscles in humans. J. Anat. 222 (2013) 214–222. S. Ellenberger, S. Schuster, J. Wöstemeyer: Correlation between sequence, structure and function for trisporoid processing proteins in the model zygomycete Mucor mucedo. J. theor. Biol. 320 (2013) T. Hinze, B. Schell, M. Schumann, C. Bodenstein: Maintenance of chronobiological information by P system mediated assembly of control units for oscillatory waveforms and frequency. In: 13th Intern. Conf. on Membrane Computing (eds. E. Csuhaj-Varju et al.), Vol. 7762, Springer Verlag (2013) D. Siegismund, A. Schröter, S. Schuster, M. Rettenmayr: Quantitative modeling of fibrinogen adsorption on different biomaterials. Cellul. Molec. Bioeng. 6 (2013)

6 Publikationen (2) C. Kaleta, S. Schäuble, U. Rinas, S. Schuster: Metabolic costs of amino acid and protein production in Escherichia coli. Biotechnol. J. 8 (2013) A. Rezola, J. Pey, L.F. de Figueiredo, A. Podhorski, S. Schuster, A. Rubio, F.J. Planes: Selection of human tissue-specific elementary flux modes using gene expression data. Bioinformatics 29 (2013) S. Schäuble, A. K. Stavrum, P. Puntervoll, S. Schuster, I. Heiland: Effect of substrate competition in kinetic models of metabolic networks. FEBS Lett. 587 (2013) M. Pohl, R. H. Bortfeldt, K. Grützmann, S. Schuster: Alternative splicing of mutually exclusive exons - a review. BioSystems 114 (2013) T. Hinze: Computer der Natur. Verlag bookboon.com, ISBN , 2013, eBook K. Schmeisser, J. Mansfeld, D. Kuhlow, S. Weimer, K. Zarse, S. Priebe, I. Heiland, M. Birringer, M. Groth, A Segref, C. Werner, S. Schmeisser, S. Schuster, A. Pfeiffer, R. Guthke, M. Platzer, T. Hoppe, H. Cohen, D. Sinclair, M. Ristow: Role of sirtuins in lifespan regulation is linked to methylation of nicotinamide. Nature Chem. Biol. 9 (2013)

7 Publikationen (3) 12. M. Bartl, M. Kötzing, S. Schuster, P. Li, C. Kaleta: Dynamic optimization identifies optimal programmes for pathway regulation in prokaryotes. Nature Commun. 4 (2013)  Pressemeldung 13. K. Grützmann, K. Szafranski, M. Pohl, K. Voigt , A. Petzold , S. Schuster: Fungal alternative splicing is associated with multicellular complexity and virulence - A genome-wide multi-species study. DNA Res. (2013) Oct 11. [Epub ahead of print]. 14. A. K. Stavrum, I. Heiland, S. Schuster, P. Puntervoll, M. Ziegler: Model of tryptophan metabolism, readily scalable using tissue-specific gene expression data. J. Biol. Chem. 288 (2013)  Pressemeldung 15. S. Pande, H. Merker, K. Bohl, M. Reichelt, S. Schuster, L.F. de Figueiredo, C. Kaleta, C. Kost: Fitness and stability of obligate cross-feeding interactions that emerge upon gene loss in bacteria ISME J. (2013) im Druck.  Pressemeldung 16. U. Deichmann, S. Schuster, J.-P. Mazat, A. Cornish-Bowden: Commemorating the 1913 Michaelis-Menten paper „Die Kinetik der Invertinwirkung“: three perspectives. FEBS J. (2013) im Druck.

8 Publikationen (4) T. Hinze: Unraveling oscillating structures by means of P systems. Intern. J. Found. Comp. Sci. 24 (2013) T. Hinze, B. Schell, M. Schumann, C. Bodenstein: Maintenance of chronobiological information by P system mediated assembly of control units for oscillatory waveforms and frequency. In: Membrane Computing. 13th Intl. Conf. (eds. E. Csuhaj-Varju et al.), Vol. 7762, Springer Verlag, 2013, 19. S. Schuster: The combinatorial multitude of fatty acids can be described by Fibonacci numbers. arXiv:

9 Nachtrag Publikationen 2012
24. B. Krüger, C. Liang, F. Prell, A. Fieselmann, A. Moya, S. Schuster, U. Völker T. Dandekar: Metabolic adaptation and protein complexes in prokaryotes. Metabolites 2 (2012) Aber Konferenzebeitrag Hinze et al., Membrane Computing. 13th Intl. Conf., erst 2013 erschienen. Damit bleibt es bei 23 Publikationen 2012.

10 Erste Publikationen 2014 1. J. Schleicher, R. Guthke, U. Dahmen, O. Dirsch, H.G. Holzhütter, S. Schuster: A theoretical study of lipid accumulation in the liver - Implications for nonalcoholic fatty liver disease. Biochim. Biophys. Acta – Molec. Cell Biol. Lipids 1841 (2014) D. Siegismund, A. Undisz, S. Germerodt, S. Schuster, M. Rettenmayr: Quantification of the interaction between biomaterial surfaces and bacteria by 3-D modeling. Acta Biomat. 10 (2014) S. Schuster, H. Stark: What can we learn from Einstein and Arrhenius about the optimal flow of our blood? Biochim. Biophys. Acta – Gen. Subj (2014) 271–276.

11 Zahl Publikationen 2003: 6 2004: 5 2005: 8 2006: 5 2007: 10 2008: 9
2009: 17 2010: 32 2011: 21 2012: 23 2013: 19 (einschl. 3 von T. Hinze) 2014: schon 3 mit Seitenzahlen

12 2012


14 Impact-Faktoren der besten Journale, in denen wir 2012 publiziert haben
PLoS Computational Biology – 5,215 PloS ONE – 4,09 FEBS J. – 3,79 J. Appl. Physiol. – 3,75 Physical Biology – 2,595 Gene – 2,34 Höchster IF der Publn. 2011: Mol. Syst. Biol.: 9,7, aktuell 11,34

15 Impact-Faktoren der besten Journale, in denen wir 2013 publiziert haben
Nature Chem. Biol. – 12,98 Nature Commun. – 10,01 ISME J. – 8,95 Bioinformatics – 5,32 J. Biol. Chem. – 4,65 FEBS J. – 4,25  Damit höchste IFs bisher!

16 Meistzitierte Publikationen 2010 (blau: Anzahl Zitationen gesamt, davon Selbstzitierungen)
1. C. Gille, C. ..., J. Behre, H.G. Holzhütter: HepatoNet1: a comprehensive metabolic reconstruction of the human hepatocyte for the analysis of liver physiology. Mol. Syst. Biol. (91, >1) E. Ruppin, J.A. Papin, L.F. de Figueiredo, S. Schuster. Metabolic reconstruction, constraint-based analysis and game theory to probe genome-scale metabolic networks. Curr. Opin. Biotechn. (41, >6). 3. C. Kaleta, A. Göhler, S. Schuster, K. Jahreis, R. Guthke, S. Nikolajewa: Integrative inference of gene-regulatory networks in Escherichia coli using information theoretic concepts and sequence analysis, BMC Syst. Biology 4 (2010) 116 (16, >5). 4. S. Schuster, J.U. Kreft, N. Brenner, F. Wessely, G. Theißen, E. Ruppin, A. Schroeter: Cooperation and cheating in microbial exoenzyme production - Theoretical analysis for biotechnological applications. Biotechnol. J. (15, >4)

17 Meistzitierte Publikationen 2011 (blau: Anzahl Zitationen gesamt, davon Selbstzitierungen)
F. Wessely, M. Bartl, R. Guthke, P. Li, S. Schuster, C. Kaleta: Optimal regulatory strategies for metabolic pathways in Escherichia coli depending on protein costs. Mol. Syst. Biol. 7 (2011) 515 (33, 2). A. Rezola, L. F. de Figueiredo, M. Brock, J. Pey, A. Podhorski, C. Wittmann, S. Schuster, A. Bockmayr, F.J. Planes: Exploring metabolic pathways in genome-scale networks via generating flux modes. Bioinformatics 27 (2011) (23, 4) C. Kaleta, L.F. de Figueiredo, S. Werner, R. Guthke, M. Ristow, S. Schuster: In silico evidence for gluconeogenesis from fatty acids in humans. PLoS Comp. Biol. 7 (2011) e (10, 2) L.F. de Figueiredo, T.I. Gossmann, M. Ziegler, S. Schuster: Pathway Analysis of NAD+ metabolism. Biochem. J. 439 (2011) 341–348 (10, 2).

18 Meistzitierte Publikationen 2011 (2)
G. Beuster, K. Zarse, C. Kaleta, R. Thierbach, M. Kiehntopf, P. Steinberg, S. Schuster, M. Ristow: Inhibition of alanine aminotransferase (ALAT) in silico and in vivo promotes mitochondrial metabolism to impair malignant growth. J. Biol. Chem. 286 (2011) (7, 0). R.H. Bortfeldt, S. Schuster, I. Koch: Exhaustive analysis of the modular structure of the spliceosomal assembly network – a Petri net approach. Studies in Health Technology and Informatics 162, 2011, , Reprint of an article published in In Silico Biol. 10 (2010) 0007 (14,5, ist aber ein Nachdruck)

19 Meistzitierte Publikationen 2012 (blau: Anzahl Zitationen gesamt, davon Selbstzitierungen)
T. I. Gossmann, M. Ziegler, P. Puntervoll, L. F. de Figueiredo, S. Schuster, I. Heiland: NAD biosynthesis and salvage - a phylogenetic perspective. FEBS J (2012) (9, 2). H. Stark, S. Schuster: Comparison of various approaches to calculating the optimal hematocrit in vertebrates. J. Appl. Physiol. 113 (2012) (8, 3). S. Schäuble, K. Klement, S. Marthandan, S. Münch, I. Heiland, S. Schuster, P. Hemmerich, S. Diekmann: Quantitative model of cell cycle arrest and cellular senescence in primary human fibroblasts. PLoS ONE 7 (2012) e42150 (3, 0). J. Gebauer, S. Schuster, L. F. de Figueiredo, C. Kaleta: Detecting and investigating substrate cycles in a genome-scale human metabolic network. FEBS J. 279 (2012) 3192–3202 (3, 0). 5. C. Bodenstein, M. Gosak, S. Schuster, M. Marhl, M. Perc: Modeling the Seasonal Adaptation of Circadian Clocks by Changes in the Network Structure of the Suprachiasmatic Nucleus. PLoS Comp. Biol. 8 (2012) e (3, 0).

20 Meist zitierte Publikation bisher
Meist zitierte Publikation bisher S. Schuster, DA. Fell, T. Dandekar A general definition of metabolic pathways useful for systematic organization and analysis of complex metabolic networks Nature Biotechnol. 18 (2000) Impact-Faktor Nature Biotechnology: 32.4 SciFinder + Web of Science: 525 Zitationen (davon ca. 38 Eigenzitationen)   Google Scholar: 753 x zitiert

21 Meistzitierte am Lehrstuhl entstandene Artikel
J.A. Papin, J. Stelling, N.D. Price, S. Klamt, S. Schuster and B.O. Palsson: Comparison of network-based pathway analysis methods. Trends Biotechnol. 22 (2004) (284) A. von Kamp, S. Schuster: Metatool 5.0: fast and flexible elementary modes analysis. Bioinformatics 22 (2006) (165) S. Schuster, T. Pfeiffer and D.A. Fell: Is maximization of molar yield in metabolic networks a universal principle? J. theor. Biol. (2008) 252, 497–504. (87) T. Pfeiffer, S. Schuster: Game-theoretical approaches to studying the evolution of biochemical systems. Trends Biochem Sci. 2005, 30, (65) C. Kaleta, L.F. de Figueiredo, S. Schuster: Can the whole be less than the sum of its parts? Pathway analysis in genome-scale metabolic networks using elementary flux patterns. Genome Res. (2009) 19, (64)

22 Publikationen anderer Bioinfogruppen (laut deren Webseiten) 2013
Peter Stadler (Uni Leipzig): 47 Bernhard Palsson (UC San Diego): 30 (u.a. in Science, Nature Commun., PNAS, ISME J., Mol. Syst. Biol.) Unser Lehrstuhl: 18 Rolf Backofen (Uni Freiburg): 15 (u.a. in PNAS, Mol. Cell) Uwe Sauer (ETH Zürich): 13 (u.a. in Science, Mol. Syst. Biol., Nature Biotechnol.) Edda Klipp (HU Berlin): 11 (u.a. in Mol. Syst. Biol.) Eytan Ruppin (Uni Tel Aviv): 9 (u.a. in Nature Commun., PNAS, EMBO Rep., PLoS Genet..) Ralf Zimmer (LMU München): 14 (u.a. in Nature Cell Biol., PLoS Pathogens) Dietmar Schomburg (Uni Braunschweig): 3

23 Abschlussarbeiten Dissertationen:
Eingereicht: Konrad Grützmann, Katrin Bohl, Christian Bodenstein, Sascha Schäuble

24 Abschlussarbeiten (2) Bachelorarbeiten: Maria Prauße „Elementarmoden-analyse der Penicillinsynthese“ Qi Zhang „Respiration vs Fermentation in dimorphen Pilzen“ Stefan Lang „Kostenbasierte Modellierung der Immunabwehr“ Silvia Müller “Abschätzung der Rate des Alternativen Spleißens beim Menschen mittels Zufallsstichprobe” Masterarbeiten: Wencke Walter “Unveiling the global patterns of diurnally oscillating genes in a wild tobacco Nicotiana attenuata” Diplomarbeiten: ./.

25 Vorträge M. Bartl: „Prediction of liver zonation under different metabolic conditions and during regeneration“, JCB seminar, C. Bodenstein: „Seasonal adaptation of circadian clocks - How network structure shapes SCN activity, MSB Seminar, Berlin, January 2013 K. Bohl: "New approaches in proteome analyses and new ways for data integration in metabolic networks – a deep insight in Hedgehod pathway driven steatosis“, Retreat „Virtual Liver“, Hünfeld, Oktober 2013 K. Bohl: "New approaches in proteome ...”, Leberstammtisch, Jena, C. Glock: "A theoretical biology approach on comprehending the complement factor H polymorphism Y402H”, JSMC Symposium, Jena, M. Pohl: „Bioinformatics analysis of alternative splicing”, Workshop on Bioinformatics of RTG 1715, Jena, C. Kaleta: „Überleben des Schnellsten - Identifikation zeitoptimaler Kontrollstrategien für Reaktionswege in Prokaryoten“, Fakultätstag Jena, C. Kaleta: „Tuned for speed – Elucidation of straegies…“ SIG Regulatory Genomics, ECCB Berlin, C. Kaleta: „Tuned for speed – Elucidation of straegies…“ JCB Workshop C. Kaleta: Tuned for speed – Elucidation of straegies…“ Odense, Dänemark, April 2013

26 Vorträge (2) C. Kaleta and S. Schäuble: „Integrative Data analysis in age research: From differential equations to constraint-based model“, RoSyBa 2013, Rostock, J. Schleicher: “Bistability in NAFLD”, Leberstammtisch, Jena S. Schuster: „Modelling of Metabolism in Age Research“ Company GenExplain, Wolfenbüttel, S. Schuster: „Metabolism and more – Insights from computer simulation in four kingdoms of life”, Universität Freiburg, S. Schuster: „Optimal Hematocrit Theory“, Virtual Liver Meeting, UKJ Jena Lobeda, S. Schuster and H. Stark: „Two examples of Systems Biology Approaches to human biochemistry and physiology: The roadmap of metabolism and Optimal Hematocrit Theory”, Universität Regensburg, S. Schuster: „Cells in the Prisoner’s Dilemma – Warburg effect, survival of the weakest and colours of muscle tissue”, MSB Seminar, Berlin, S. Schuster: „Metabolism and more – Insights from computer simulation in four kingdoms of life”, NetBio SIG at ECCB 2013, Berlin,

27 Vorträge (3) S. Schuster: „Metabolic Pathway Analysis - Workshop - History”, MPA 2013, Oxford, S. Schuster: „Systems Biology modelling techniques for metabolic networks”, GBM-Tagung, Frankfurt, S. Schuster: „Computer simulation of metabolic networks”, IMPRS Lecture, Jena, S. Schuster: „Commemorating the 1913 paper by Michaelis and Menten on the famous enzyme kinetic equation”, JCB seminar, S. Schuster: „Modelling and computer simulation of stress responses in metabolic networks”, Workshop on Bioinformatics of RTG 1715, Jena, S. Schuster: „On the role of computer simulations in Synthetic Biology and Metabolic Engineering“, Thüringentag für Philosophie,

28 Vorträge (4) D. Siegismund „Modeling the first step of biomaterial-associated infections - influence of surface properties on bacterial adhesion“, 2nd Intern. Workshop „Systems Biology of Microbial Infection“, Jena, H. Stark: Status report at GerontoShield Meeting in Jena, H. Stark: „From an animal to a biomechanical model – reconstruction, assembling & simulation“, Intern. Congress of Vertebrate Morphology (ICVM-10), Barcelona, Spain, 2013 H. Stark und S. Schuster: Status report at GerontoShield Meeting in Braunschweig, H. Stark: „Probandenspezifische Modellanpassungen - Methoden und Ergebnisse“ Erfurter Tage, C. Tokarski: „Liver Lipid Metabolism“, Leberstammtisch, Jena, S. Waschina: "From metabolic trade-offs to bacterial diversity: Cooperative cross-feeding in sympatric lineages of a single species”, JSMC Symposium, Jena,

29 Gesamtzahl Vorträge (ohne Lehrstuhlseminare)
2007: 16 2008: 27 2009: 50 2010: 31 2011: 53 2012: 15 (nur Konferenzen) 2013: 31 (ohne JenAge)

30 Vorträge in Deutschland


32 Lehrstuhlseminare Peer Aramillo Irizar Juliane Gebauer
Sabrina Ellenberger Vladimir Gittel Christina Glock Andrew Heidel Damian Kösters Steve Merschel 2x Martin Pohl Sascha Schäuble Jana Schleicher 2x Ralf Schmidt Stefan Schuster 2x Heiko Stark Silvio Waschina Außerdem Journal Clubs, Status reports bei JenAge, Kurzpräsentationen bei Vorbereitungstreffen des TransRegio


34 Neuer SFB Transregio „Integrated Research on human-pathogenic fungi”, erfolgreiche Verteidigung am Projektleiter Bereich B

35 Lange Nacht der Wissenschaften
Mehrere Exponate und Poster Danke an Jana für Koordination!

36 Feier am 2. Mai 2013: 10 Jahre Lehrstuhl Bioinformatik und 20 Jahre Wissenschaftliche Informationsstelle Weitere Bilder:

37 Soziale Aktivitäten Wanderung und Grillen Steinkreuz

38 Soziale Aktivitäten Weihnachtsfeier – Plätzchen backen

39 Arbeitseinsatz

40 Frohe Weihnachten und gute Erholung nach der erfolgreichen Arbeit
Vielen Dank für die Aktivitäten 2013!!

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