Nachwuchsgruppen
Die Nachwuchsgruppen werden von herausragenden Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern geleitet und komplettieren die Forschungsstrategie des Clusters. Das CMFI übernimmt die finanzielle Förderung und stattet die Labore mit Spitzentechnologie aus.
Bastounis Lab
Wirtszellen interagieren mit bakteriellen Pathogenen in einem Milieu, das nicht nur von chemischen, sondern auch von mechanischen Signalen dominiert wird, einschließlich solcher, die aus der extrazellulären Umgebung oder von benachbarten Zellen stammen. Das Bastounis Lab möchte herausfinden, (i) wie Bakterien die zellulären Kräfte des Wirts ausnutzen, um ihre Vermehrung zu erleichtern, und (ii) welche biomechanischen Strategien die Wirtszellen anwenden, um die bakterielle Vermehrung zu behindern. Das Bastounis Lab möchte neuartige biomechanische Virulenzmechanismen und neue Aspekte der Mechanobiologie von Wirtszellen und Geweben entdecken.
Baumdicker Lab
Fortschritte im Bereich der Sequenzierung haben unsere Sicht auf die Evolution und Ökologie dramatisch verändert, insbesondere bei Prokaryoten. Das Baumdicker Lab kombiniert mathematische Populationsgenetik, computational biology und Ansätze des maschinellen Lernens, um zu verstehen, wie die beobachtete Vielfalt von Mikroben entstanden ist und wie bakterielle Populationen kooperieren, um sich an ihre Umwelt anzupassen. Das Baumdicker Lab möchte unser Verständnis der Evolution der verteilten Bakteriengenome und der Populationsgeschichte der menschlichen Bevölkerung verbessern, indem es neue Methoden des maschinellen Lernen entwickelt.
Brochado Lab
Das Brochado-Labor untersucht, wie Bakterien mit Arzneimitteln in ihrer Umgebung zurechtkommen, mit dem Ziel, arzneimittelwirksame Merkmale aufzudecken, um die Entwicklung von Therapien zu unterstützen. Parallel dazu besteht unser übergeordnetes Ziel darin, biologische Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie Bakterien funktionieren. Wir kombinieren mikrobiologische Grundlagenforschung, Hochdurchsatz-Screening und systembiologische Ansätze, um unsere Fragen mit einer umfassenden Perspektive anzugehen, die über herkömmliche Arzneimittelziele hinausgeht. Aktuelle Projekte in unserem Labor konzentrieren sich auf i) das systematische Verständnis schnell auftretender, vielschichtiger intrinsischer Antibiotikaresistenzen bei Enterobacteriacea, ii) die Aufdeckung des molekularen Mechanismus von Synergien gegen schwer zu behandelnde Krankheitserreger wie Pseudomonas aeruginosa, iii) die Entwicklung systematischer Ansätze zur Entschlüsselung der Regulierung des Wirkstofftransports bei gramnegativen Bakterien und iv) die Untersuchung der Schnittstelle zwischen bakterieller Immunität (Phagenabwehr) und Antibiotikareaktion. Letztendlich glauben wir, dass unser molekulares Verständnis darüber, wie Bakterien mit ihrer Umwelt zurechtkommen, auf Systemebene effiziente Strategien zur Bekämpfung der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen ermöglichen wird.
Molitor Lab
Methanogene sind Teil des menschlichen Darmmikrobioms, aber es ist nur sehr wenig über die Wechselwirkungen zwischen Methanogenen und dem Rest des Mikrobioms bekannt. Das Molitor Lab möchte (i) neue methanogen-spezifische Viren finden und (ii) die Interaktion dieser Viren mit ihren methanogenen Wirten untersuchen. Langfristiges Ziel ist es, den Einfluss von methanogenen Viren innerhalb mikrobieller Gemeinschaften in vivo zu untersuchen und diese Viren zur Modulation der Zusammensetzung von Mikrobiomen einzusetzen.
Petras Lab
Wir sind in der Lage eine Vielzahl kleiner Moleküle in komplexen Umgebungen zu identifizieren und erlangen so Wissen über Tausende von Verbindungen, aber nur wenig Erkenntnis über deren ökologische Relevanz. Das Petras Lab will den Einfluss kleiner Moleküle auf komplexe mikrobielle Gemeinschaften bestimmen, indem es Expertise aus der Naturstoffforschung, Massenspektrometrie-basierter Metabolomik und Proteomik sowie chemischer Biologie zusammenführt. So sollen die Funktion von Naturstoffen in mikrobiellen Gemeinschaften verstanden und die Interaktion dieser Verbände mit dem Wirt genauer untersucht werden.
Ratzke Lab
Mikroben leben normalerweise nicht isoliert, sondern zusammen mit vielen anderen Mikrobenarten in großen Gemeinschaften. Und dies sowohl in der Umwelt als auch auf und in unserem Körper. Trotz ihrer Bedeutung für die menschliche Gesundheit haben wir nur ein sehr begrenztes Verständnis der Mechanismen, die diese Gemeinschaften formen und steuern. Das langfristige Ziel des Ratzke Labs ist es zu verstehen, wie Interaktionen zwischen Mikroben mikrobielle Infektionen verhindern können und wie mikrobielle Gemeinschaften für medizinische Anwendungen modifiziert und konstruiert werden könnten.
Wimmers Lab
Die Erforschung des menschlichen Immunsystems verspricht Einblicke in Krankheitsmechanismen mit direkten translationalen Auswirkungen. Frühere Forschunsarbeiten zu Immunreaktionen beim Menschen wurden durch kleine Probenmengen, Unterschiede zwischen den Individuen und die Komplexität des Immunsystems erschwert. Dank technologischer Fortschritte konnten wir viele dieser Hindernisse überwinden und den Bereich der menschlichen Systembiologie weiterentwickeln. Das Wimmers-Labor beantwortet Fragen der Grundlagenforschung und der translationalen Immunologie mit den Mitteln der Systembiologie. Ziel ist es zu verstehen, wie das Immunsystem Krebs und Infektionen bekämpft und was passiert, wenn es gezwungen ist, beides gleichzeitig zu bekämpfen.