Symposium 2025
About Us
Research groups
Friends
Back to research groups
The Van Oudenaarden group uses a combination of experimental, computational, and theoretical approaches to quantitatively understand decision‐making in single cells, with a focus on questions in developmental and stem cell biology.
We are particularly interested in how cells use gene networks to make robust decisions even in the presence of significant fluctuations in gene expression. We use and develop a wide range of single-cell methods including single-cell sequencing and quantitative imaging tools.
Stochastic gene expression Within the confines of individual cells, minute changes in the concentration or spatial arrangement of molecules can produce substantial effects. For example, a transcription factor equally prevalent in two isogenic cells might be bound to a promoter in one and unbound in another, subject to the dictates of statistical mechanics. Protein production would consequently begin in one cell and not the other, amplifying the fluctuation, and propelling each cell to a different fate. Identical genotype and an identical growth environment are thus insufficient to ensure that two cells will develop the same phenotypes. A major goal of our research has been to identify and differentiate between the myriad possible origins of this variability, understand which are biologically important, which are not, and to put firm numbers on each of them.
Developing novel tools to quantify gene expression in single cells As it has become increasingly apparent that gene expression in individual cells deviates significantly from the average behavior of cell populations, new methods that provide accurate integer counts of mRNA copy numbers in individual cells are needed. We develop new in situ methods and sequencing-based methods to quantify transcript levels in single cells.
MicroRNAs MicroRNAs (miRNAs) are short, highly conserved non-coding RNA molecules that repress gene expression in a sequence-dependent manner. MiRNAs regulate protein synthesis in the cell cytoplasm by promoting target mRNAs’ degradation and/or inhibiting their translation. Their importance is suggested by the predictions that each miRNA targets hundreds of genes and that the majority of protein-coding genes are miRNA targets; by their abundance, with some miRNAs expressed as high as 50,000 copies per cell; and by their sequence conservation, with some miRNAs conserved from sea urchins to humans.
MiRNAs can regulate a large variety of cellular processes, from differentiation and proliferation to apoptosis. MiRNAs also confer robustness to systems by stabilizing gene expression during stress and in developmental transitions. In our lab we use a combination of quantitative single cell experiments and computer/in silico models to better understand miRNA regulation. We are particularly interested in how miRNAs can generate thresholds in target gene expression and mediate feedforward and feedback loops in gene networks.
J. van den Berg, V. van Batenburg, , C. Geisenberger, R.B. Tjeerdsma, A. de Jaime-Soguero, S.P. Acebrón, M.A.T. M. van Vugt, A. van Oudenaarden
Download|2024
J. Yeung, M. Florescu, P. Zeller, B.A. de Barbanson, M.D. Wellenstein, A. van Oudenaarden
Download|2023
P. Zeller, J. Yeung, H. Viñas Gaza, B.A. de Barbanson, V. Bhardwaj, M. Florescu, R. van der Linden, A. van Oudenaarden
F. Salmen, J. De Jonghe, T.S. Kaminski, A. Alemany, G.E. Parada, J. Verity-Legg, Ayaka Yanagida, T.N. Kohler, N. Battich, F. van den Brekel, A.L. Ellermann, A. Martinez Arias, J. Nichols, M. Hemberg, F. Hollfelder, A. van Oudenaarden
Download|2022
L. Kester, B. de Barbanson, A. Lyubimova, L.T. Chen, V. van der Schrier, A. Alemany, D. Mooijman, J. Peterson-Maduro, J. Drost, J. de Ridder, A. van Oudenaarden
M. VanInsberghe, J. van den Berg, A. Andersson-Rolf, H. Clevers, A. van Oudenaarden
Download|2021
N. Moris, K. Anlas, S. C. van den Brink, A. Alemany, J. Schröder, S. Ghimire, T. Balayo, A. van Oudenaarden and A. Martinez Arias
Download|2020
N. Battich, J. Beumer, B. de Barbanson, L. Krenning, C. S. Baron, M. E. Tanenbaum, H. Clevers and A. van Oudenaarden
S. C. van den Brink, A. Alemany, V. van Batenburg, N. Moris, M. Blotenburg, J. Vivié, P. Baillie-Johnson, J. Nichols, K. F. Sonnen, A. Martinez Arias and A. van Oudenaarden
C. S. Baron and A. van Oudenaarden
Download|2019
C. S. Baron, A. Barve, M. J. Muraro, R. van der Linden, G. Dharmadhikari, A. Lyubimova, E. J. P. de Koning, and A. van Oudenaarden
J. C. Boisset, J. Vivié, D. Grün, M. J. Muraro, A. Lyubimova, and A. van Oudenaarden
Download|2018
L. Kester and A. van Oudenaarden
A. Alemany, M. Florescu, C. S. Baron, J. Peterson-Maduro, and A. van Oudenaarden
S. C. van den Brink, F. Sage, Á. Vértesy, B. Spanjaard, J. Peterson-Maduro, C. S. Baron, C. Robin, and A. van Oudenaarden
Download|2017
D. Grün, M. J. Muraro, J. C. Boisset, K. Wiebrands, A. Lyubimova, G. Dharmadhikari, M. van den Born, J. van Es, E. Jansen, H. Clevers, E.J.P. de Koning, and A. van Oudenaarden
Download|2016
M. J. Muraro, G. Dharmadhikari, D. Grün, N. Groen, T. Dielen, E. Jansen, L. van Gurp, M. A. Engelse, F. Carlotti, E.J.P. de Koning, and A. van Oudenaarden
D. Mooijman, S. S. Dey, J. C. Boisset, N. Crosetto, and A. van Oudenaarden
D. Grün, A. Lyubimova, L. Kester, K. Wiebrands, O. Basak, N. Sasaki, H. Clevers, and A. van Oudenaarden
Download|2015
S. S. Dey, L. Kester, B. Spanjaard, M. Bienko, and A. van Oudenaarden
D. Grün and A. van Oudenaarden
J. M. Schmiedel, S. L. Klemm, Y. Zheng, A. Sahay, N. Blüthgen, D. S. Marks, and A. van Oudenaarden
J. P. Junker, E. S. Noel, V. Guryev, K. A. Peterson, G. Shah, J. Huisken, A. P. McMahon, E. J. Berezikov, J. Bakkers, and A. van Oudenaarden
Download|2014
S.C. van den Brink, A. van Oudenaarden
Download|202109
M. Sen, D. Mooijman, A. Chialastri, J.C. Boisset, M. Popovic, B. Heindryckx, S.M. Chuva de Sousa Lopes , S.S. Dey, A. van Oudenaarden
Download|20210224
Á. Vértesy, W. Arindrarto, M. S. Roost, B. Reinius, V. Torrens-Juaneda, M. Bialecka, I. Moustakas, Y. Ariyurek, E. Kuijk, H. Mei, R. Sandberg, A. van Oudenaarden, and S. M. Chuva de Sousa Lopes
Download|20181004
N. C. Rivron, J. Frias-Aldeguer, E. Vrij, J. C. Boisset, J. Korving, J. Vivié, R. Truckenmüller, A. van Oudenaarden, C. A. van Blitterswijk, and N. Geijsen
Download|20180504
S. Semrau, J. E. Goldmann, M. Soumillon, T. S. Mikkelsen, R. Jaenisch, and A. van Oudenaarden
Download|20170201
C. L. Scheele, E. Hannezo, M. J. Muraro, A. Zomer, N. S. Langedijk, A. van Oudenaarden, B. D. Simons, and J. van Rheenen
O. Basak, J Beumer, K. Wiebrands, H. Seno, A. van Oudenaarden, and H. Clevers
P. W. Tetteh, O. Basak, H. F. Farin, K. Wiebrands, K. Kretzschmar, H. Begthel, M. van den Born, J. Korving, F. de Sauvage, J. H. van Es, A. van Oudenaarden, and H. Clevers
Download|20160201
D. A. Jaitin, A. Weiner, I. Yofe, D. Lara-Astiaso, H. Keren-Shaul, E. David, T. M. Salame, A. Tanay, A. van Oudenaarden, and I. Amit
Download|20160204
E. Beerling, D. Seinstra, E. de Wit, L. Kester, D. van der Velden, C. Maynard, R. Schäfer, P. van Diest, E. Voest, A. van Oudenaarden, N. Vrisekoop, and J. van Rheenen
Download|20160205
C. C. Wu, F. Kruse, M. D. Vasudevarao, J. P. Junker, D. C. Zebrowski, K. Fischer, E. S. Noël, D. Grün, E. Berezikov, F. B. Engel, A. van Oudenaarden, G. Weidinger, and J. Bakkers
S. Semrau and A. van Oudenaarden
Download|20150201
N. Slavov, S. Semrau, E. Airoldi, B. Budnik, and A. van Oudenaarden
J. Schuijers, J. P. Junker, M. Mokry, P. Hatzis, B. K. Koo, V. Sasselli, L. G. van der Flier, E. Cuppen, A. van Oudenaarden, and H. Clevers
J. Kind, L. Pagie, S. S. de Vries, L. Nahidiazar, S. S. Dey, M. Bienko, Y. Zhan, B. Lajoie, C. A. de Graaf, M. Amendola, G. Fudenberg, M. Imakaev, L. A. Mirny, K. Jalink, J. Dekker, A. van Oudenaarden, and B. van Steensel
J. S. van Zon, S. Kienle, G. Huelsz-Prince, M. Barkoulas, and A. van Oudenaarden
D. Grün, L. Kester, and A. van Oudenaarden
Download|20141122
J. P. Junker, K. A. Peterson, Y. Nishi, J. Mao, A. P. McMahon, and A. van Oudenaarden
Download|20140401
R. A. Mentink, T. C. Middelkoop L. Rella, N. Ji, C. Y. Tang, M. C. Betist, A. van Oudenaarden, and H. C. Korswagen
A. Barreca, C. Martinengo, L. Annaratone, L. Righi, A. Chiappella, M. Ladetto, A. Demurtas, L. Chiusa, A. Stacchini, N. Crosetto, A. van Oudenaarden, and R. Chiarle
Download|20140404
N. Slavov, B. A. Budnik, D. Schwab, E. M. Airoldi, and A. van Oudenaarden
S. Klemm, S. Semrau, K. Wiebrands, D. Mooijman, D. A. Faddah, R. Jaenisch, and A. van Oudenaarden
J. P. Junker and A. van Oudenaarden
V. Almendro, Y. K. Cheng, A. Randles, S. Itzkovitz, A. Marusyk, E. Ametller, X. Gonzalez-Farre, M. Muñoz, H. G. Russnes, A. Helland, I. H. Rye, A. L. Borresen-Dale, R. Maruyama, A. van Oudenaarden, M. Dowsett, R. L. Jones, J. Reis-Filho, P. Gascon, M. Gönen, F. Michor, and K. Polyak
Download|20140402
V. Almendro, H. J. Kim, Y. K. Cheng, M. Gönen, S. Itzkovitz, P. Argani, A. van Oudenaarden, S. Sukumar, F. Michor, and K. Polyak
J. R. Alvarez-Dominguez, W. Hu, B. Yuan, J. Shi , S. S. Park, A. A. Gromatzk, A. van Oudenaarden, and H. F. Lodish
S. Semrau, N. Crosetto, M. Bienko, M. Boni, P. Bernasconi, R. Chiarle, and A. van Oudenaarden
L. Teytelman, D. M. Thurtle, J. Rine, and A. van Oudenaarden
Download|20130401
N. Ji, T. C. Middelkoop, R. A. Mentink, M. C. Betist, S. Tonegawa, D. Mooijman, H. C. Korswagen, and A. van Oudenaarden
D. H. Kim, D. Grün, and A. van Oudenaarden
A. Lyubimova, S. Itzkovitz, J. P. Junker, Z. P. Fan, X. Wu, and A. van Oudenaarden
C. H. Hansen and A. van Oudenaarden
M. Fang, H. Xie, S. K. Dougan, H. Ploegh, and A. van Oudenaarden
G. Neuert, B. Munsky, R. Z. Tan, L. Teytelman, M. Khammash, and A. van Oudenaarden
M. Barkoulas, J. S. van Zon, J. Milloz, A. van Oudenaarden, and M. A. Félix
R. Z. Tan, N. Ji, R. A. Mentink, H. C. Korswagen, and A. van Oudenaarden
Download|20130404
M. Bienko, N. Crosetto, L. Teytelman, S. Klemm, S. Itzkovitz, and A. van Oudenaarden
N. Barker, A. van Oudenaarden, and H. Clevers
Download|20120401
B. Munsky, G. Neuert, and A. van Oudenaarden
Download|20120406
Y. Buganim, D. A. Faddah, A. W. Cheng, E. Itskovich, S. Markoulaki, K. Ganz, S. L. Klemm, A. van Oudenaarden, and R. Jaenisch
W. Guo, Z. Keckesova, J. L. Donaher, T. Shibue, V. Tischler, F. Reinhardt, S. Itzkovitz, A. Noske, U. Zürrer-Härdi, G. Bell, W. L. Tam, S. A. Mani, A. van Oudenaarden, and R. A. Weinberg
Download|20120405
S. Bumgarner, G. Neuert, B. F. Voight, A. Symbor-Nagrabska, P. Grisafi, A. van Oudenaarden, and G. R. Fink
S. Itzkovitz, A. Lyubimova, I.C. Blat, M. Maynard, J. van Es, J. Lees, T. Jacks, H. Clevers, A. van Oudenaarden
S. Itzkovitz, I. Blat, T. Jacks, H. Clevers, and A. van Oudenaarden
S. Itzkovitz and A. van Oudenaarden
Download|20110401
S. Mukherji, M.S. Ebert, G. X. Y. Zheng, J.S. Tsang, P.A. Sharp, and A. van Oudenaarden
G. Balázsi, A. van Oudenaarden, and J.J. Collins
M. Acar, B.F. Pando, F.H. Arnold, M.B. Elowitz, and A. van Oudenaarden
Download|20100402
J.S. Tsang, M.S. Ebert, and A. van Oudenaarden
Download|20100401
Q. Yang, B. F. Pando, G. Dong, S. S. Golden, and A. van Oudenaarden
A. Raj, S.A. Rifkin, E. Andersen, and A. van Oudenaarden
S. Mukherji and A. van Oudenaarden
Download|20090401
H. Youk and A. van Oudenaarden
D. Muzzey, C. Gomez-Uribe, J.T. Mettetal, and A. van Oudenaarden
J. Gore, H. Youk, and A. van Oudenaarden
A. Raj and A. van Oudenaarden
Download|20080401
A. Raj, P. van den Bogaard, S.A. Rifkin, A. van Oudenaarden, and S. Tyagi
M. Acar, J.T. Mettetal, and A. van Oudenaarden
J.T. Mettetal, D. Muzzey, C. Gomez-Uribe, and A. van Oudenaarden
J.R. Chabot, J.M. Pedraza, P. Luitel, and A. van Oudenaarden
Download|20070501
H.N. Lim and A. van Oudenaarden
J. Tsang, J. Zhu, and A. van Oudenaarden
M. Acar, A. Becskei, and A. van Oudenaarden
Download|20050501
J.M. Pedraza and A. van Oudenaarden
A. Becskei, B.B. Kaufmann, and A. van Oudenaarden
E.M. Ozbudak, M. Thattai, H.N. Lim, B.I. Shraiman, and A. van Oudenaarden
Download|20040501
A. Becskei, M.G. Boselli, and A. van Oudenaarden
E. Ozbudak, M. Thattai, I. Kurtser, A.D. Grossman and A. van Oudenaarden
Download|20020501
M. Thattai and A. van Oudenaarden
Download|20010501
Alexander van Oudenaarden is group leader at the Hubrecht Institute, professor of quantitative biology of gene regulation at the University Medical Center Utrecht and Utrecht University and Investigator at Oncode Institute. The Van Oudenaarden group combines biology with physics and informatics to gain insight in the quantitative biology of development and stem cells. They develop new techniques to quantify gene expression and study the regulation of gene expression in single cells. Alexander van Oudenaarden is one of the pioneers of single cell RNA-sequencing and his lab has developed several bio-informatics tools to analyze these data in detail. Their main interest is to investigate the mechanisms by which cells with the same genotype and identical growth environment develop different phenotypes.
Scientific training and positions
Read less
Awards
Current other activities
Curriculum Vitae
Linkedin
ResearchGate
Contact
Group Leader
Technician
Senior Researcher
Postdoc
PhD Student
Other
Show all group members