Genom-Annotationen sind entscheidende Bestandteile jeder Downstream Analyse, wie beispielsweise der Untersuchung von Variationen oder der Bewertung von Funktionalitäten einer Sequenz. Aufgrund der allgemeinen Annahme, dass die meisten "intergenen" DNA Abschnitte nicht funktional sind, wurde der Effekt von Variationen in nicht annotierten Bereichen bisher weitgehend ignoriert. Es ist sehr wahrscheinlich, dass viele funktionelle Merkmale in diesen "intergenen" Regionen vorhanden sind und ihre unterschiedliche Aktivität verschiedene Krankheitsphänotypen erklären kann. Darüber hinaus kodieren nach jetzigem Stand nur ~1% unseres Genoms für Proteine. Proteine wirken zusammen und bilden den größten Teil der Struktur und Funktion unserer Zellen und Organe. So umfassen ~99% unseres nicht-kodierenden Genoms kritische Informationen, die während der gesamten Lebensspanne, einschließlich unserer Entwicklung, die protein-kodierenden Gene regulieren.

Mehr als die Hälfte dieser nicht-kodierenden DNA stammt aus transponierbaren Elementen (TEs), repetitiven DNA-Abschnitten, die sich im Genom bewegen und replizieren können und mit zahlreichen menschlichen Krankheiten assoziiert wurden. Bemerkenswert ist, dass neben der Genexpression die Aktivität dieser nicht-kodierenden Regionen sehr zelltypspezifisch ist. Eine Zusammenführung von krankheitsspezifischen Mutationsinformationen mit zelltypspezifischen neuartigen sowie bereits beschriebenen nicht-kodierenden funktionellen Regionen bietet die Möglichkeit, die genetische Komplexität, molekulare Grundlage der regulären Gehirnfunktion und den Übergang zu neurologischen Erkrankungen zu untersuchen.

Am DZNE wollen wir neue computergestützte Methoden entwickeln, um zelltypspezifische Informationen neuer nicht-kodierender Loci im menschlichen Genom vorherzusagen. Die funktionellen Auswirkungen von Mutationen in diesen neuartigen Annotationen sowie in bekannten Regionen bei menschlichen Hirnerkrankungen und insbesondere bei neurodegenerativen Erkrankungen sollen untersucht werden.