Rechnerbasierte Systembiologie

Nantia Leonidou

M.Sc. in Bioinformatik

Büro

Institut für Informatik
Institut für Biomedizinische Informatik
Sand 14 ･ Erdgeschoss ･ Raum C107
 +49-7071-29-70452
 nantia.leonidou@uni-tuebingen.de

 
 
 
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Akademische Qualifikationen

Forschungsbesuche

  • Gastforscherin, Labor für Pharmazeutische Mikrobiologie (LPM), Universität Gent, Belgien 
    (Dauer: 29. Mai – 30. Juni 2023; Betreuerin: Prof. Aurélie Crabbé)
  • Gastforscherin, Interfakultäres Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin, Eberhard Karls Universität Tübingen, Germany
    (Dauer: 13. März – 26. Mai 2023; Betreuer: Prof. Simon Heilbronner) 

Forschungsinteressen

  • Systembiologie und Metabolic Engineering:

    • Analyse molekularer, biochemischer und metabolischer Mechanismen in Pro- und Eukaryoten in Gesundheit und Krankheit auf Systemebene.

    • Einschränkungsbasierte in-silico-Rekonstruktion und Analyse mathematischer Netzwerke zur Entdeckung unbekannter Phänotypen und zur Entwicklung neuartiger Therapien:

      • Eukaryotische biochemische Modelle zum Verständnis, zur Vorhersage und zur Manipulation des bakteriellen Stoffwechsels.

      • Biochemische Wirt-Pathogen-Modelle; Analyse von Infektionsmechanismen zwischen Pathogenen und ihrem Wirt.

      • Mikrobielle metabolische Rekonstruktionen & Interaktionen in mikrobiellen Gemeinschaften.

      • Integration von Multi-Omics-Daten, um ein umfassendes Verständnis biologischer Prozesse zu erlangen.

  • Visualisierung:

    • ​​​​​​​Erstellung von Stoffwechselwegkarten und Interpretation von metabolischen Prozessen.

  • Softwareentwicklung:

    • ​​​​​​​Entwicklung von computergestützten Tools zur Analyse komplexer biologischer Daten, zur Erstellung kontextspezifischer Modelle und zur automatisierten Modellannotation.

Experimentelle Erfahrung

  • Aseptische Techniken
  • Umgang mit mikrobiellen Kulturen (Ausstrichplatten- und Inokulationsmethoden) und sterile Probenahme
  • Serielle Verdünnung und Ausplattierung
  • Formulierung und Quantifizierung von Kulturmedien
  • Gramfärbung
  • Mikroskopie
  • Erstellung und Analyse der Kinetik Wachstumskurven, um die mikrobielle Wachstumsdynamik und Reaktion auf Umweltbedingungen zu verstehen
  • Interpretation experimenteller Beobachtungen
  • Durchführung mikrobiologischer Protokolle

 

Aktuelle Forschungsprojekte

Deutsches Zentrum für Infektionsforschung (DZIF)
Rechnergestützte Systembiologie der Infektionen und antimikrobiell-resistenten Pathogene

Das Projekt TTU 08.703 wird unter Förderkennzeichen 8020708703 durch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF, doi:10.13039/100009139) innerhalb der Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (BMBF-DZG des Bundesministeriums für Bildung und Forschung) gefördert. Die Arbeitsgruppe gehört dem Netzwerk zur Erforschung krankenhausbedingter und antibiotikaresistenter bakterieller Infektionen an (engl. Healthcare-Associated and Antibiotic-Resistant Bacterial Infections, kurz HAARBI).

Abgeschlossene Forschungsprojekte

Exzellenzcluster CMFI – Kontrolle von Mikroorganismen zur Bekämpfung von Infektionen
Computer-Modellierung und experimentelle Überprüfung mikrobieller Interaktionen
Kollaboratives Projekt

Das Projekt № EXC-2124/1-05.037_0 wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, doi:10.13039/501100001659) unter der Exzellenzstrategie des Bundes – EXC 2124 – 390838134 und unterstützt durch das Exzellenzcluster CMFI (Kontrolle von Mikroorganismen zur Bekämpfung von Infektionen) vom Mai 2021 bis April 2024 in Form einer Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe des Dr. Simon Heilbronner gefördert.

Internationales Netzwerkprogramm für Wissenschaftlerinnen

Dieses Programm unterstützt Forscherinnen, die Teil des Exzellenzclusters "Kontrolle von Mikroorganismen zur Bekämpfung von Infektionen" (CMFI), indem es ein Besuch von ein bis sechs Wochen in herausragenden Forschungslaboren finanziert. Ziel des Programms ist es, junge Wissenschaftlerinnen dabei zu ermutigen, internationale Zusammenarbeit und Netzwerke aufzubauen, vorzugsweise in einem Labor unter der Leitung von weiblichen Wissenschaftlerinnen. Jeder Besuch sollte mindestens eine Woche dauern. Das Gastlabor sollte sich an einer Institution außerhalb Deutschlands mit ausgezeichneter internationaler Reputation befinden.

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Identifikation robuster antiviraler Wirkstoffziele gegen SARS-CoV-2

Anschubfinanzierung zur Identifikation robuster Wirkstoffziele zur Behandlung von COVID-19, welche in Nachfolgeprojekten experimentell überprüft werden sollen.

Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem Wissenschaftsministerium Baden-Württemberg im Rahmen der Exzellenzstrategie von Bund und Ländern.

Publikationen

FROG Analysis Ensures the Reproducibility of Genome Scale Metabolic Models

Karthik Raman, Miroslav Kratochvíl, Brett G. Olivier, Matthias König, Pratyay Sengupta, Dinesh Kumar Kuppa Baskaran, Tung V. N. Nguyen, Daniel Lobo, St Elmo Wilken, Krishna Kumar Tiwari, Aswathy K. Raghu, Indumathi Palanikumar, Lavanya Raajaraam, Maziya Ibrahim, Sanjaay Balakrishnan, Shreyanash Umale, Frank T. Bergmann, Tanisha Malpani, Venkata P. Satagopam, Reinhard Schneider, Moritz E. Beber, Sarah M. Keating, Mihail Anton, Alina Renz, Meiyappan Lakshmanan, Dong-Yup Lee, Lokanand Koduru, Reihaneh Mostolizadeh, Oscar Dias, Emanuel Cunha, Alexandre Oliveira, Yi Qing Lee, Karsten Zengler, Rodrigo Santibáñez-Palominos, Manish Kumar, Matteo Barberis, Bhanwar Lal Puniya, Tomáš Helikar, Hoang V. Dinh, Patrick F. Suthers, Costas D. Maranas, Isabella Casini, Seyed Babak Loghmani, Nadine Veith, Nantia Leonidou, Feiran Li, Yu Chen, Jens Nielsen, GaRyoung Lee, Sang Mi Lee, Gi Bae Kim, Pedro T. Monteiro, Miguel C. Teixeira, Hyun Uk Kim, Sang Yup Lee, Ulf W. Liebal, Lars M. Blank, Christian Lieven, Chaimaa Tarzi, Claudio Angione, Manga Enuh Blaise, Çelık Pinar Aytar, Mikhail Kulyashov, llya Akberdin, Dohyeon Kim, Sung Ho Yoon, Zhaohui Xu, Jyotshana Gautam, William T. Scott, Peter J. Schaap, Jasper J. Koehorst, Cristal Zuñiga, Gabriel Canto-Encalada, Sara Benito-Vaquerizo, Ivette Parera Olm, Maria Suarez-Diez, Qianquian Yuan, Hongwu Ma, Mohammad Mazharul Islam, Jason A. Papin, Francisco Zorrilla, Kiran Raosaheb Patil, Arianna Basile, Juan Nogales, Granado San León, Freddy Castillo-Alfonso, Roberto Olivares-Hernández, Gabriel Vigueras-Ramírez, Henning Hermjakob, Andreas Dräger und Rahuman S. Malik-Sheriff
BioRxiv, 26. September 2024
[ Details | DOI | PDF | PubMed | BibTeX ]

Genome-scale model of Rothia mucilaginosa predicts gene essentialities and reveals metabolic capabilities

Nantia Leonidou, Lisa Ostyn, Tom Coenye, Aurélie Crabbé und Andreas Dräger
Microbiology Spectrum, 23. April 2024
[ Details | DOI | Preprint | PDF | PubMed | BibTeX ]

Genome-scale metabolic model of Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 matches in vitro conditions

Nantia Leonidou, Alina Renz, Benjamin Winnerling, Anastasiia Grekova, Fabian Grein und Andreas Dräger
BioRxiv, 20. Dezember 2023
[ Details | DOI | Vorabdruck | PDF | PubMed | BibTeX ]

Metabolic Modeling Elucidates Phenformin and Atpenin A5 as Broad-Spectrum Antiviral Drugs

Alina Renz, Mirjam Hohner, Maximilian Breitenbach, Jonathan Josephs-Spaulding, Johanna Dürrwald, Lena Best, Raphaël Jami, Georgios Marinos, Nantia Leonidou, Filipe Cabreiro, Andreas Dräger, Michael Schindler und Christoph Kaleta
Preprints 2023, 30. November 2022.
[ Details | DOI | PDF | PubMed | BibTeX ]

Medienberichte und Pressemeldungen

Pressemitteilungen

24.03.2023

Deutschland

Informationsdienst Wissenschaft

Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Gezielte Computermodellierung zur schnelleren Entwicklung antiviraler Medikamente
https://nachrichten.idw-online.de/2023/03/24/gezielte-computermodellierung-zur-schnelleren-entwicklung-antiviraler-medikamente?groupcolor=3

24.03.2023

Deutschland

DZIF - Pressemitteilung

Vorbereitung auf die nächste Pandemie: Gezielte Computermodellierung zur schnelleren Entwicklung antiviraler Medikamente

https://www.dzif.de/de/vorbereitung-auf-die-naechste-pandemie-gezielte-computermodellierung-zur-schnelleren-entwicklung

23.03.2023

Deutschland

Exzellenzcluster – Kontrolle von Mikroben im Kampf gegen Infektionen (CMFI)
Computermodellierung zur schnelleren Entwicklung antiviraler Medikamente

https://www.cmfi.uni-tuebingen.de/news/computermodellierung-zur-schnelleren-entwicklung-antiviraler-medikamente

23.03.2023

Deutschland

Universität Tübingen
Computermodellierung zur schnelleren Entwicklung antiviraler Medikamente
Vorbereitung auf die nächste Pandemie: Tübinger Forschende suchen im Computermodell nach Angriffspunkten gegen Infektionen

https://uni-tuebingen.de/universitaet/aktuelles-und-publikationen/pressemitteilungen/newsfullview-pressemitteilungen/article/computermodellierung-zur-schnelleren-entwicklung-antiviraler-medikamente/

Radio und Podcasts

27.03.2023

SWR4 Baden-Württemberg

Deutschland

Nachrichten

Aus dem Studio Tübingen von Montag gegen 11:30 Uhr

Tübinger Forschende erstellen ein Computer-Programm, um Wirkstoffe gegen Viruserkrankungen zu entwickeln

https://www.swr.de/swr4/nachrichten/index.html

Online Zeitschriften

10.04.2023

Indien

India Education Diary

Experts Develop Computer Modeling To Speed-Up The Development Of Antiviral Drugs

https://indiaeducationdiary.in/experts-develop-computer-modeling-to-speed-up-the-development-of-antiviral-drugs/

07.04.2023

USA

GenomeWeb

Modernized Algorithm Predicts Drug Targets for SARS-CoV-2, Other RNA Viruses

https://www.genomeweb.com/informatics/modernized-algorithm-predicts-drug-targets-sars-cov-2-other-rna-viruses#.ZD5W2C9Bzwo

25.03.2023

Deutschland

RTF1

Universität Tübingen: Forscher suchen im Computermodell nach Angriffspunkten gegen Infektionen

https://www.rtf1.de/news.php?id=35160

23.03.2023

Vereinigtes Königreich

Phys.org

Using targeted computer modeling to accelerate antiviral drug development

https://phys.org/news/2023-03-antiviral-drug.html

Printmedien

28.03.2023

Deutschland

Reutlinger General-Anzeiger
Tübinger Forscher bereiten sich auf nächste Pandemie vor
Entwicklung antiviraler Wirkstoffe soll beschleunigt werden: Tübinger Forscher suchen im Computermodell nach Angriffspunkten gegen Infektionen

https://www.gea.de/neckar-alb/kreis-tuebingen_artikel,-tübinger-forscher-bereiten-sich-auf-nächste-pandemie-vor-_arid,6736337.html

Lehre

Sommersemester 2023

Einführung in die Bioinformatik (BIOINF1110)

Ringvorlesung mit Übungen

Frau M.Sc. Nantia Leonidou leitet während des gesamten Semesters die Übungen zu dieser Veranstaltung.

Jun.-Prof. Dr. Dräger lehrt während der Veranstaltung zum Thema „Systembiologie: Mit Computermodellen den Metabolismus simulieren” am Donnerstag, dem 11. Mai 2023, um 13 Uhr c.t. (45 min) im Raum N02 auf der Morgenstelle, Tübingen. Diese Veranstaltung findet auf Deutsch statt.

Auf der Webseite zu dieser Vorlesung finden Sie weitere Informationen.

Alma
ILIAS
Weitere Informationen

Wintersemester 2022/2023

Mathematik des Lebens: Modellierung molekularer Mechanismen

Virtuelle Veranstaltung in englischer Sprache

Diese virtuelle Veranstaltung findet am Europäischen Bioinformatik-Institut (EMBL-EBI) unter Beteiligung von Jun.-Prof. Dr. Andreas Dräger statt. Näheres dazu erfahren Sie auf der zugehörigen Webseite zum Kurs.

Thema: „Einführung in die auf Einschränkung basierende Rekonstruktion und Modellierung“ am 14. September 2022 um 10:30 Uhr Britischer Sommerzeit (11:30 Uhr deutscher Zeit).

Grundlagen der Systembiologie (BIOINF3372)

Proseminar

Leitung: Jun.-Prof. Dr. Andreas Dräger und M.Sc. Nantia Leonidou.

Alma
 ILIAS Syllabus

MINT-Plus Biologie (BIOINF3379)

Eine Lehrveranstaltung in Zusammenarbeit mit dem Otto-Hahn-Gymnasium Nagold und dem Jugend-Forschungszentrum Schwarzwald-Schönbuch e.V.

Seminarkurs Digi-MINT

Eine Lehrveranstaltung in Zusammenarbeit mit dem Otto-Hahn-Gymnasium Nagold und dem Jugend-Forschungszentrum Schwarzwald-Schönbuch e.V.

Sommersemester 2022

Systembiologie II: Simulation dynamischer Netzwerkzustände (BIOINF4394)

Vorlesung mit Übungen

Falls Sie Fragen zu diesem Kurs haben, wenden Sie sich bitte an Ihre Dozentin, Dr. Reihaneh Mostolizadeh, oder Ihre Tutorin, M.Sc. Nantia Leonidou.

Alma
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Syllabus

Wintersemester 2021/2022

Bioinformatik Vorkurs

The Bioinformatics Vorkurs aims at introducing students to the basic computational issues. It is not going to cover entire programming taught in the Bachelor Bioinformatics course, rather it is meant to provide a starting point for those who are planning a career in bioinformatics, but have no experience with Linux-like systems and programming. It is a Vorkurs, therefore no ECTS points are awarded.

Please see https://bioinfprep.github.io for further information about this course.

Systembiologie I: Auf Randbedingungen beruhende Rekonstruktion und Analyse (BIOINF3371)

Vorlesung mit Übungen in englischer Sprache

Dozent: Jun.-Prof. Dr. Andreas Dräger
Tutorin: M.Sc. Nantia Leonidou

Diese Lehrveranstaltung findet in englischer Sprache statt. Für weitere Informationen beachten Sie bitte das nachfolgend als Syllabus angegebene Dokument sowie den Eintrag im Alma-System.

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Syllabus

Sommersemester 2021

Bioinformatik Vorkurs

The Bioinformatics Vorkurs aims at introducing students to the basic computational issues. It is not going to cover entire programming taught in the Bachelor Bioinformatics course, rather it is meant to provide a starting point for those who are planning a career in bioinformatics, but have no experience with Linux-like systems and programming. It is a Vorkurs, therefore no ECTS points are awarded.

Please see https://bioinfprep.github.io for further information about this course.

Systembiologie II: Simulation dynamischer Netzwerkzustände (BIOINF4394)

Vorlesung mit Übungen

In diesem Semester findet diese Veranstaltung aufgrund der weltweiten COVID-19-Pandemie in Form eines umgedrehten Unterrichts dienstags um 14 Uhr c.t. über ZOOM statt. Das wöchentliche Tutorium findet donnerstags um 14 Uhr c.t. mittels ZOOM statt. Die zugehörige Alma-Seite hält hierzu weitere Informationen bereit. Wenn Sie Schweirigkeiten haben, auf bestimmte Inhalte zuzugeifen, wenden Sie sich bitte an Jun.-Prof. Dr. Andreas Dräger.

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Wintersemester 2016 bis Sommersemester 2021

Mathematik

Vorträge und Plakate

Plakate

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  1. New workflow predicts drug targets against SARS-CoV-2 via metabolic changes in infected cells
    • 9th Conference on Systems Biology of Mammalian Cells (SBMC) 2024, Leipzig, Germany, 13-15 May, 2024
  2. Genome-scale metabolic modeling of Rothia mucilaginosa reveals insights into metabolic capabilities and antimicrobial strategies for cystic fibrosis
    • 3rd International Controlling Microbes to Fight Infections (CMFI) Conference 2023 (Link), Tübingen, Germany, 11-13 October, 2023
  3. Analyzing the metabolic phenotypes of the multi-drug resistant Gram-negative pathogens A. baumannii and K. pneumoniae using systems biology
    • DZIF-Jahrestagung 2023 (Link), Hannover, Germany, 25-26 September, 2023
  4. Manually Curated Genome-Scale Metabolic Reconstructions of the Multi-Drug Resistant Gram-Negative Pathogens A. Baumannii and K. Pneumoniae
    • 21st International Conference on Systems Biology (ICSB), Berlin, Germany, 8-12 October, 2022
  5. New Workflow Predicts Drug Targets Against Sars-Cov-2 Via Metabolic Changes in Infected Cells
    • 8th Conference on Constraint-Based Reconstruction and Analysis (COBRA), Galway, Ireland, 28-30 September, 2022
  6. Manually Curated Genome-Scale Metabolic Reconstructions of the Multi-Drug Resistant Gram-Negative Pathogens A. Baumannii and K. Pneumoniae
    • 8th Conference on Constraint-Based Reconstruction and Analysis (COBRA), Galway, Ireland, 28-30 September, 2022
  7. New Workflow Predicts Drug Targets Against Sars-Cov-2 Via Metabolic Changes in Infected Cells
    • 30th Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology (SysMod@ISMB), Madison, United States, 10-14 June, 2022
  8. New Workflow Predicts Drug Targets Against Sars-Cov-2 Via Metabolic Changes in Infected Cells
    • Gemeinsame Jahrestagung DZIF/DGI 2022 (Link), Stuttgart, 1-3 June, 2022
  9. Tissue-specific reconstruction of constraint-based metabolic models based on ReconX 
    • 7th Conference on Constraint-Based Reconstruction and Analysis (COBRA), virtual, 1-2 March, 2021

 

Vorträge

    Manually Curated Genome-Scale Metabolic Reconstructions of the Multi-Drug Resistant Gram-Negative Pathogens A. Baumannii and K. Pneumoniae
    • 21st International Conference on Systems Biology (ICSB), Berlin, Germany, 8-12 October, 2022
  2. New Workflow Predicts Drug Targets Against SARS-CoV-2 via Metabolic Changes in Infected Cells
    • 21st International Conference on Systems Biology (ICSB), Berlin, Germany, 8-12 October, 2022
  3. Computational Systems Biology of Infection and Antimicrobial Resistance
  4. New Workflow Predicts Drug Targets Against SARS-CoV-2 via Metabolic Changes in Infected Cells
    • HARMONY, hybrid, 26-30 April 2022
  5. Tissue-specific reconstruction of constraint-based metabolic models based on ReconX
    • GCB 2021, virtuell, 6-8 September, 2021
  6. Tissue-specific reconstruction of constraint-based metabolic models based on ReconX

 

Auszeichnungen und Ehrungen

  1. ILW Urkunde 2020/21
  2. Abitur mit Auszeichnung durch das 5. Lyzeum in Kavala, Griechenland (Apolytirion bezeichnet als “hervorragend”)

 

Betreuerin in Abschlussverfahren

  1. Sophia Krappen Entschlüsselung des Stoffwechsels von Staphylococcus warneri durch Systembiologie (2023)
  2. Carolin Brune Verfahren für ein vereinheitlichtes Stoffwechselnetzwerk von Klebsiella-Arten (2023)
  3. Anna Lefarova Analyse metabolischer Phänotypen von Staphylococcus capitis mittels restriktionsbasierter Modellierung (2023)
  4. Selin Sahin Rekonstruktion eines genome-scaligen metabolischen Netzwerks von Staphylococcus lugdunensis N920143 (2022)
  5. Meike Lips Ein genomskaliges Stoffwechselmodell für Klebsiella pneumoniae HS11286 (2022)
  6. Yufan Xia  Genomskalige Stoffwechselmodellierung von Acinetobacter baumannii ATCC 17978 (2022)
  7. Josua Carl Erforschung von Finegoldia magna ATCC 29328 in seiner nasalen Umgebung (2022)

 

Weiterbildung

  • Tools for Systems Biology Modeling and Data Exchange - von de.NBI (April 2021)
  • Poster Presentation workshop (Oktober 2021)
  • Scientific Writing workshop (November 2021)
  • BioCyC Webinar (November 2021)
  • Good Scientific Practice in the Life Sciences (Oktober-November 2021)
  • Academic Writing for Doctoral Candidates (Februar 2022)
  • Ärztliche Fortbildung über die Dekolonisierung von Staphylococcus aureus (Kolloquium Infektiologie, Mai 2022)
  • Kolloquium für Mikrobiologie und Infektionen (Oktober 2022)
  • Molekulare Biologie and Mikrobiologie Praktikum (Februar 2023)
  • Excellence in International S.T.E.M. Communication, Productivity & Career Skills – Masterclass by Dr. Paul Charlton (2023)
  • NFDI4Microbiota DZIF: Basic statistics with R (2024)