AG Ludwig - Stammzelldynamiken und Mitochondriale Genomik

Die Hämatopoese beschreibt den Prozess der Blutbildung und wird Zeit unseres Lebens durch hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen aufrechterhalten. Trotz eines wachsenden Verständnisses in der Stammzellbiologie bleibt die Bestimmung der in vivo Aktivität von einzelnen Stammzellen im Menschen jedoch weiterhin eine Herausforderung. In dieser Hinsicht entwickeln wir einzelzellbasierte multi-omics Ansätze, um insbesondere die Detektion natürlich vorkommender Mutationen im mitochondrialen Genom unserer Zellen zu ermöglichen. Eine Vielzahl hämatopoetischer Zellen entwickelt einzigartige Mutationsprofile, welche wir als natürliche Barcodes nutzen, um die Herkunft und klonale Aktivität von Stamm- und Vorläuferzellen zu untersuchen. In Kombination mit genomischer Informationen zum Aufbau des Chromatins sowie zu Gen- und Proteinexpressionsprofilen ist es dabei unser Ziel, grundlegende Prinzipien von Stammzelldynamiken und deren (De-)Regulierung in Krankheitszuständen wie beispielsweise in Leukämien zu entschlüsseln. Damit eng verbunden ist das Ziel, ein tiefergreifendes molekulares Verständnis zu entwickeln, wie genetische Mutationen und Diversität im mitochondrialen Genom zu zellulären Phänotypen und humanen Pathologien beitragen.

Ausgewählte Publikationen

Ludwig LS*#, Lareau CA*, Ulirsch JC* et al. (2019) Lineage tracing in humans enabled by mitochondrial mutations and single cell genomics. Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2019.01.022

Lareau CA*#, Ludwig LS*# et al. (2020) Massively parallel single-cell mitochondrial DNA genotyping and chromatin profiling. Nature Biotechnology. DOI: 10.1038/s41587-020-0645-6

Walker MA*, Lareau CA*, Ludwig LS* et al. (2020) Purifying selection against pathogenic mitochondrial DNA in T cells. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2001265

Ludwig LS*, Lareau CA* et al. (2019) Transcriptional and chromatin states underlying human erythropoiesis. Cell Reports. DOI: 10.1016/j.celrep.2019.05.046

Abdulhay NJ*, Claudia F*, Verboon JM*, Ludwig LS* et al. (2019) Impaired human hematopoiesis due to a cryptic intronic GATA1 splicing mutation. Journal of Experimental Medicine.DOI: 10.1084/jem.20181625

Ulirsch JC*, Lareau CA*, Bao EL*, Ludwig LS et al. (2019) Interrogation of human hematopoiesis at single-cell and single-variant resolution. Nature Genetics.DOI: 10.1038/s41588-019-0362-6

Khajuria RK, Munschauer M*, Ulirsch JC*, Fiorini C*,Ludwig LS* et al. (2018) Ribosome levels selectively regulate translation and lineage commitment in human hematopoiesis. Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2018.02.036

Ludwig LS et al. (2014) Altered translation of GATA1 in Diamond-Blackfan anemia. Nature Medicine. DOI: 10.1038/nm.3557

*Equal contribution
#Co-corresponding author