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Mechanisms of Disease
Structural Bioinformatics and Network Biology
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ICREA Research Professor, ERC Consolidator Grant

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ICREA

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Research information

Background

Modern molecular and cell biology no longer focus only on single macromolecules but now look into pathways, complexes or even entire organisms. The many genome-sequencing projects have provided a near complete list of the components present in an organism, and post-genomic projects have aimed to catalogue the relationships between them.

The emerging field of systems biology is now centered mainly on unravelling these relationships. For example, an understanding of metabolic and signalling pathways or gene-regulatory networks relies on detailed knowledge of protein–metabolite, protein–protein and protein–nucleic-acid interactions. However, a full understanding of how molecules interact can be attained only from three-dimensional (3D) structures, as these provide crucial atomic details about binding. These details allow a more rational design of experiments to disrupt an interaction and therefore to perturb any system in which the interaction is involved.

Structural Bioinformatics and Network Biology Group Webpage

Research lines

Our main scientific interests lie in the field of structural bioinformatics, in particular, the use of high-resolution 3D structures to reveal the molecular bases of how macromolecular complexes and cell networks operate. Structural information for interacting cellular components willimprove our understanding of the whole-cell framework at atomic level, thereby contributing to biological systems modelling.

Selected publications

Bertoni M; Duran-Frigola M; Badia-i-Mompel P; Pauls E; Orozco-Ruiz M; Guitart-Pla O; Alcalde V; Diaz VM; Berenguer-Llergo A; Brun-Heath I; Villegas N; de Herreros AG; Aloy P
Nature Communications
12
(1 )
-
(2021)
Costanzo M; Hou J; Messier V; Nelson J; Rahman M; VanderSluis B; Wang W; Pons C; Ross C; Ušaj M; San Luis BJ; Shuteriqi E; Koch EN; Aloy P; Myers CL; Boone C; Andrews B
Science
372
(6542 )
589 -
+
(2021)
Mateo L; Duran-Frigola M; Gris-Oliver A; Palafox M; Scaltriti M; Razavi P; Chandarlapaty S; Arribas J; Bellet M; Serra V; Aloy P
Genome Medicine
12
(1 )
78 -
(2020)
Duran-Frigola, M; Pauls, E; Guitart-Pla, O; Bertoni, M; Alcalde, V; Amat, D; Juan-Blanco, T; Aloy, P
Nature Biotechnology
38
(9 )
1087 -
+
(2020)
Luck K; Kim DK; Lambourne L; Spirohn K; Begg BE; Bian W; Brignall R; Cafarelli T; Campos-Laborie FJ; Charloteaux B; Choi D; Coté AG; Daley M; Deimling S; Desbuleux A; Dricot A; Gebbia M; Hardy MF; Kishore N; Knapp JJ; Kovács IA; Lemmens I; Mee MW; Mellor JC; Pollis C; Pons C; Richardson AD; Schlabach S; Teeking B; Yadav A; Babor M; Balcha D; Basha O; Bowman-Colin C; Chin SF; Choi SG; Colabella C; Coppin G; D’Amata C; De Ridder D; Luck K; Kim DK; Lambourne L; Spirohn K; Begg BE; Bian W; Brignall R; Cafarelli T; Campos-Laborie FJ; Charloteaux B; Choi D; Coté AG; Daley M; Deimling S; Desbuleux A; Dricot A; Gebbia M; Hardy MF; Kishore N; Knapp JJ; Kovács IA; Lemmens I; Mee MW; Mellor JC; Pollis C; Pons C; Richardson AD; Schlabach S; Teeking B; Yadav A; Babor M; Balcha D; Basha O; Bowman-Colin C; Chin SF; Choi SG; Colabella C; Coppin G; D’Amata C; De Ridder D; Luck K; Kim DK; Lambourne L; Spirohn K; Begg BE; Bian W; Brignall R; Cafarelli T
Nature
580
(7803 )
402 -
408
(2020)
Fernandez-Torras, Adria; Duran-Frigola, Miquel; Aloy, Patrick
Genome Medicine
11
(17 )
17 -
(2019)
Jaeger S; Igea A; Arroyo R; Alcalde V; Canovas B; Orozco M; Nebreda A; Aloy P
Cancer Research
77
(2 )
459 -
469
(2017)
Mosca, Roberto; Tenorio-Laranga, Jofre; Olivella, Roger; Alcalde, Victor; Ceol, Arnaud; Soler-Lopez, Montserrat; Aloy, Patrick
Nature Methods
12
(3 )
167 -
168
(2015)

Projects

Plataforma de apoyo a la Investigación en Ciencias y Tecnología de la Salud de la convocatoria de 2017 de la Acción Estratégica en Salud 2013-2016, del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), pudiendo estar cofinanciada con cargo al Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Referencia: PT17/0019/0022 (Plataforma de Bioinformática)

Gobierno de españa
European union
Instituo de Salud Carlos III

Grup de Recerca consolidat (SGR 2017-2019) de la Secretaria d'Universitats i Recerca del Departament d'Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya. Agencia de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR). Referencia: 2017 SGR 1486

AGAUR
Secretaria d'Universitas i Recerca

"Aproximación de farmacología sistémica para posibilitar el abordaje de enfermedades complejas” (SysPharm), cofinanciado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad - Agencia Estatal de Investigación y por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea, una manera de hacer Europa. Referencia: BIO2016-77038-R.

Gobierno de españa
Agencia estatal de investigación
European union

"A systems pharmacology approach to the discovery of novel therapeutics in Alzheimer´s disease" (SysPharmAD), financiado por el European Research Council (ERC) mediante el Programa de Investigación e Innovación de la Unión Europea Horizonte 2020. Referencia: 614944

ERC

"Desarrollo de nuevas estratégias terapéuticas, basadas en pharmacología computacional sistémica, contra la enfermedad de Alzheimer" (CompNetPharmAD), cofinanciado por el Ministerio de Economía y Competitividad y por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea. Referencia: BIO2013-48222-R (MINECO/FEDER, UE)

Gobierno de españa
European union

‘Rapid interaction profiling of 2019-nCoV for networkbased deep drug-repurpose learning (DDRL)’ (RiPCoN), financiado por la Comisión Europea mediante el Programa de Innovación e Investigación de la Unión Europea Horizonte 2020. Referencia: 101003633

Horizon 2020

“Valorización de EGA para la Industria y la Sociedad”. El proyecto VEIS, con número de expediente 001-P-001647, está cofinanciado en un 50% con 1.951.429,38€ por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la Unión Europea en el marco del Programa Operativo FEDER de Catalunya 2014-2020, con el soporte de la Generalitat de Catalunya. Objetivo: promover el desarrollo tecnológico, la innovación y una Investigación de calidad. El IRB Barcelona recibirá la financiación de 336.551,23€.

“Valorization of EGA for the Industry and Society”. The VEIS project with file number 001-P-001647 has been co-financed by the European Union Regional Development Fund within the framework of the ERDF Operational Program of Catalonia 2014-2020 with a grant of 1,951,429.38€ (50% of total cost eligible) with the support of Generalitat de Catalonia. Objective: to promote the technological development, innovation and a high-quality research. IRB Barcelona will receive 336,551.23€ of funding.

“Valorització de EGA per a la Indústria i la Societat". El projecte VEIS amb número d'expedient 001-P-001.647 ha estat cofinançat en un 50%, amb 1.951.429,38 €, pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional de la Unió Europea en el marc de el Programa Operatiu FEDER de Catalunya 2014-2020, amb el suport de la Generalitat de Catalunya. Objectiu: promoure el desenvolupament tecnològic, la innovació i una investigació de qualitat. El IRB Barcelona rebrà el finançament de 336.551,23€.

Secretaria d'Universitas i Recerca
European union

“Cluster Emergente del Cerebro Humano”. El proyecto CECH, con número de referencia 001-P-001682, está cofinanciado en un 50% con 1.527.637,88 € por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la Unión Europea en el marco del Programa Operativo FEDER Catalunya 2014-2020, con el soporte de la Generalitat de Catalunya. Objetivo: promover el desarrollo tecnológico, la innovación y una Investigación de calidad. El IRB Barcelona recibirá la financiación de 219.395,35€

“Emerging cluster of Human Brain”. The CECH project with file number 001-P-001682 has been co-financed by the European Union Regional Development Fund within the framework of the ERDF Operational Program of Catalonia 2014-2020 with a grant of 1,527,637.88 € (50% of total cost eligible) with the support of Generalitat de Catalonia. Objective: to promote the technological development, innovation and a high-quality research. IRB Barcelona will receive 219,395.35€ of funding.

"Clúster Emergent del Cervell Humà". El projecte CECH amb número d'expedient 001-P-001682 ha estat cofinançat en un 50%, amb 1.527.637,88 €, pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional de la Unió Europea en el marc de el Programa Operatiu FEDER de Catalunya 2014-2020, amb el suport de la Generalitat de Catalunya. Objectiu: promoure el desenvolupament tecnològic, la innovació i una investigació de qualitat. El IRB Barcelona rebrà el finançament de 219.395,35€.

Secretaria d'Universitas i Recerca
European union

Suport obtingut de l’FSE a través de les Ajuts per a la contractació de personal investigador novell (FI). El Fons Social Europeu dona suport a la creació d’ocupació, ajuda a las persones a aconseguir millors llocs de treball i garanteix oportunitats laborals més justes per a la ciutadania de la Unió Europea.

FEDER

“iDATA-MP”, cofinanciado por el Instituto de Salud Carlos III y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), una manera de hacer Europa, en la convocatoria de infraestructura de Medicina de precisión asociada a la ciencia y tecnología IMPaCT. Referencia: IMP/00019

instituto-carlos-iii
union-europea

"Utilización de Big Data Biológica para Avanzar Hacia una Farmacología Sistémica Personalizada" (PerSysPharm), financiado por la Agencia Estatal de Investigación (PID2020-119535RB-I00/ AEI /10.13039/501100011033).

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PhD Student
PhD Student
PhD Student
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MSc Student
MSc Student
Trainee M4L
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20 Mar 2018