Prof. Dr. Vasily Zaburdaev

Chair of Mathematics in Life Sciences

The group of Vasily Zaburdaev in the Department of Biology at FAU and at the Max Planck Zentrum für Physik und Medizin develops theoretical models which help to understand complex biological phenomena and their implications in disease. The group brings expertise in theoretical biophysics, statistical physics and numerical methods and works in close collaboration with experimental groups.

  • "Aktive Mikroemulsifikation als Prinzip der Chromatinorganisation und als Aspekt der Zelltypspezifizierung" im Rahmen des Schwerpunktprogrammes "Molekulare Mechanismen funktioneller Phasenseparation"

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. November 2019 - 31. October 2022
    Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    URL: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/419138152

    Das eukaryotische Genom ist durch eine weithin konservierte Architektur charakterisiert, welche aus separierten aber gleichzeitig ineinander verschachtelten Segmenten besteht. Diese Architektur passt sich dynamisch an die Genexpression an: neu induzierte Gene lokalisieren in aktiven Segmenten und werden entfaltet, reprimierte Gene lokalisieren in inaktiven Segmenten und werden kompaktifiziert. Neue Arbeiten, darunter unsere eigene, deuten darauf hin, dass Phasenseparation sowie die Physik von Mikroemulsionen die Herstellung und Aufrechterhaltung dieser Architektur erklären können. Die biologische Relevanz dieser Architektur bleibt allerdings weiterhin unklar. Eine weit verbreitete jedoch ungeprüfte Hypothese ist, dass die zielgerichtete Entfaltung bestimmter Bereiche des Genoms den regulativen Zugang von Signalproteinen, wie zum Beispiel Transkriptionsfaktoren, ermöglicht. In diesem Projekt untersuchen wir (i) die Rolle Mikroemulsions-ähnlicher Reorganisation des Genoms in der embryonalen Zellspezifizierung und (ii) die grundlegenden physikalischen Prinzipien anhand derer aktive zelluläre Prozesse diese Mikroemulsions-ähnliche Reorganisation antreiben. In unserer Arbeit werden wir die Mesendoderminduktion in Primärkulturen von Zebrafischzellen als experimentelles Modellsystem nutzen, Lebendzell- und Superauflösungsmikroskopie anwenden und eine physikalische Nichtgleichgewichtstheorie der Chromatinenfaltung durch Mikroemulsifikation entwickeln. Wir werden somit eine der ersten Untersuchungen zur Relevanz physikalischer Prinzipien der 3D-Genomorganisation in der Regulierung von Genexpression durchführen. Außerdem werden unsere theoretischen Arbeiten aufzeigen wie aktive molekulare Prozesse, wie zum Beispiel Transkription, Mikrophasenseparation in biologischen Zellen beeinflussen können.

  • To the edge of life, and back again: Unlocking the secrets of dormancy to preserve human life

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. October 2018 - 31. March 2022
    Funding source: Volkswagen Stiftung

2021

2020

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