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Entschl├╝sselung neuer Genfunktionen im menschlichen Darmmikrobiom

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) f├Ârdert neues Schwerpunktprogramm zur Erforschung unbekannter Strukturen und Funktionen von Darmbakterien ÔÇô koordiniert von CMFI Vorstandsmitglied Lisa Maier

26.03.2024 CMFI News

Bakterien pr├Ągen s├Ąmtliche ├ľkosysteme, aber viele Arten sind unerforscht, selbst im menschlichen Darmmikrobiom, das f├╝r unsere Gesundheit von gro├čer Bedeutung ist. Derzeit geht man davon aus, dass der menschliche Darm von etwa 4.500 verschiedenen Bakterienarten besiedelt werden kann. Von diesen konnten bisher etwa 70% nicht im Labor angez├╝chtet und untersucht werden, und die Funktion von 50% ihrer Gene bleibt unbekannt. Die Forschenden des Konsortiums m├Âchten diese unbekannten Genfunktionen nun entschl├╝sseln. Dazu haben die Universit├Ąt T├╝bingen (Lisa Maier), die Ludwig-Maximilians-Universit├Ąt M├╝nchen (B├Ąrbel Stecher), die Julius-Maximilians-Universit├Ąt W├╝rzburg (J├Ârg Vogel) sowie das Europ├Ąische Molekularbiologie Laboratorium Heidelberg EMBL (Nassos Typas) ein Rahmenprogramm entwickelt, das in der ersten Phase von drei Jahren mit rund 7,8 Millionen Euro von der DFG finanziert wird. Insgesamt ist eine F├Ârderung von sechs Jahren vorgesehen.

Das Schwerpunktprogramm konzentriert sich auf die Untersuchung der h├Ąufigsten Darmbakterien, die eine zentrale Rolle im menschlichen Darm spielen, und erforscht grundlegende Aspekte ihrer Biologie. Dazu z├Ąhlen die zellul├Ąren Strukturen und Funktionen dieser Nicht-Modellorganismen, ihre F├Ąhigkeit zur Produktion und Verarbeitung neuer Stoffwechselprodukte und ihre Wechselwirkungen mit ihrer unmittelbaren Umgebung.

In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass die Kultivierbarkeit und die Verf├╝gbarkeit genetischer Werkzeuge f├╝r Nicht-Modell-Darmbakterien zu einem erheblich besseren Verst├Ąndnis ihrer Lebensweise gef├╝hrt haben. Hier setzt das neue Programm an, indem es neue Technologien entwickelt, die die Erforschung von Darmbakterien erleichtern. Diese Technologien umfassen innovative Ans├Ątze in den Bereichen Genetik, Biochemie, systembasierte Mikrobiologie, Struktur- und Computerbiologie sowie die Anwendung k├╝nstlicher Intelligenz in der Biologie. Die DFG-F├Ârderung erm├Âglicht es nun, deutschlandweit Experten in den jeweiligen Technologien mit Mikrobiologen zusammenzubringen, um gemeinsam in einem interdisziplin├Ąren Konsortium die Erforschung neuer Genfunktionen im menschlichen Darmmikrobiom voranzutreiben.

An der Universit├Ąt T├╝bingen ist das neue Schwerpunktprogramm in verschiedene Forschungsschwerpunkte eingebunden, darunter das Exzellenzcluster ÔÇ×Controlling Microbes to Fight InfectionsÔÇť (CMFI) und das neue M3 Forschungszentrum. Die traditionell enge Verkn├╝pfung der Mikrobiologie zwischen der Naturwissenschaftlichen und der Medizinischen Fakult├Ąt bietet hier einen idealen Rahmen. "Durch ein deutschlandweites F├Ârderprogramm mit Einbindung internationaler Expertise zur Erforschung der Biologie von Darmbakterien erhoffen wir uns ein verbessertes Verst├Ąndnis grundlegender Prozesse in Darmmikroben. Die Erkenntnisse werden uns dann als Ausgangspunkt f├╝r mikrobiombasierte Therapien in verschiedenen Bereichen der Medizin dienen", erkl├Ąrt Lisa Maier, Professorin f├╝r Mikrobiom-Wirts-Interaktionen an der Medizinischen Fakult├Ąt T├╝bingen, die das neue Schwerpunktprogramm koordinieren wird. Und sie erg├Ąnzt: ÔÇ×Langfristig wird diese Initiative den Grundstein f├╝r die Erforschung verschiedenster mikrobieller ├ľkosysteme legen, was uns wiederum helfen wird, dr├Ąngende Herausforderungen unserer Zeit, wie den Verlust biologischer Vielfalt und den Klimawandel, zu bew├Ąltigen.ÔÇť 

 

├ťber die DFG Schwerpunktprogramme:

In Schwerpunktprogrammen sollen Themen bearbeitet werden, von denen eine pr├Ągende Wirkung auf ein wissenschaftliches Feld zu erwarten ist. Das kann zum einen durch die Entdeckung neuer Forschungsgebiete erfolgen, zum anderen dadurch, dass bekannte Gebiete aus einer anderen Perspektive oder ├╝ber einen neuen Zugang bearbeitet werden. Dar├╝ber hinaus zeichnen sich Schwerpunktprogramme durch eine interdisziplin├Ąre und orts├╝bergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaftler*innen aus.

Die ab 2025 elf neu gef├Ârderten Schwerpunktprogramme erhalten f├╝r zun├Ąchst drei Jahre insgesamt rund 72 Millionen Euro.

 

├ťber Lisa Maier:

Lisa Maier studierte Biochemie an der Universit├Ąt T├╝bingen und promovierte an der ETH Z├╝rich (2014). Im Rahmen des interdisziplin├Ąren Postdocprogramms am EMBL in Heidelberg arbeitete sie in den Gruppen von Nassos Typas und Kiran Patil (2015ÔÇô2018). 2019 kehrte sie als CMFI- und Emmy-Noether-Nachwuchsgruppeleiterin nach T├╝bingen zur├╝ck. Seit April 2022 ist sie Professorin f├╝r Mikrobiom-Wirts-Interaktionen an der Medizinischen Fakult├Ąt. Ihr Labor verwendet automatisierte Hochdurchsatz- und Multi-Readout-Ans├Ątze, um die Lebensweise von Bakterien des humanen Mikrobioms systematisch zu untersuchen. Die daraus resultierenden Datens├Ątze dienen dann als Ausgangspunkt f├╝r mechanistische Studien, um die molekularen Details der Interaktion des Mikrobioms mit seinem Wirt aufzudecken.

 

DFG Pressemitteilung

Webseite Arbeitsgruppe Lisa Maier

Wissenschaftlicher Kontakt

Prof. Dr. Lisa Maier

Universit├Ąt T├╝bingen
Interfakult├Ąres Institut f├╝r Mikrobiologie und Infektionsmedizin

l.maier@uni-tuebingen.de
Webseite

 

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