Neuer Sonderforschungsbereich: Mikrobielle Netzwerke
Jülich/Düsseldorf, 25. November 2022 - Die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) feiert einen Erfolg in der Einwerbung großer Verbundprojekte: Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bekannt gab, wird ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der HHU aus der Biologie für die kommenden vier Jahre gefördert. Titel: „Microbial networking – from organelles to cross-kingdom communities“ (MibiNet). Das Forschungszentrum Jülich ist daran beteiligt. Sprecher des SFB 1535 „MiBiNet“ ist Prof. Michael Feldbrügge, Ko-Sprecherin ist Prof. Dr. Julia Frunzke vom Jülicher Institut für Biotechnologie und der HHU. Der SFB hat die Gemeinschaften von Mikroorganismen zum Thema.
Mikroorganismen sind keine Einzelgänger, sondern sie leben in komplexen Gemeinschaften. Diese haben einen enormen Einfluss auf die Gesundheit und auf viele Ökosysteme. Ähnlich wie bei menschlichen Gemeinschaften leben die Mikroorgansimen nicht als autarke Einheiten zusammen, sondern sie interagieren und kommunizieren, indem sie Nährstoffe und Informationen miteinander austauschen.
Unter dem Begriff „Mikrobielles Netzwerken“ (englisch „Microbial Networking“) fasst der neue SFB diese Interaktion und Kommunikation zusammen. Es findet auf verschiedenen Ebenen statt: Von den sogenannten intrazellulären Endosymbionten – im Laufe der Evolution als Organellen in Zellen aufgenommene, vormals autonome Organismen – wie Mitochondrien und Chloroplasten bis hin zu interzellulären Gemeinschaften, die aus pro- und eukaryotischen Mikroorganismen bestehen können, wie zum Beispiel das Mikrobiom im menschlichen Darm.
„MibiNet will das mikrobielle Netzwerken in seiner umfassenden Komplexität verstehen, um so wichtige Einblicke in die Evolution von Organellen sowie die Funktion von Mikrobiomen zu erlangen“, erläutert Prof. Michael Feldbrügge vom Institut für Mikrobiologie der HHU. Dabei kommen modernste Techniken zum Einsatz, die in den lebenden Organismen selbst messen können („in vivo“), ohne diese durch den Messprozess zu beeinträchtigen. Zum Beispiel ermöglichen optogenetische Schalter und Biosensorsysteme eine minimalinvasive Analyse intrazellulärer Netzwerke sowie die Erforschung speziesübergreifender Interaktionen.
Die Projekte des neuen SFB zielen darauf ab, von natürlichen Interaktionen zu lernen. Durch synthetisch konstruierte Designer-Organellen, -Endosymbionten oder mikrobielle Konsortien sollen dann die zugrundeliegenden Prinzipien überprüft werden. Die gewonnenen quantitativen Daten werden anschließend verwendet, um theoretische Konzepte und mathematische Modelle zu erstellen und zu verbessern.
Prof. Julia Frunzke vom Jülicher Institut für Biotechnologie: „Unser neuer SFB wird grundlegende Erkenntnisse liefern, um zukünftig mikrobielle Netzwerke und Gemeinschaften gezielt zu manipulieren und neu zu designen. Dies eröffnet neue Horizonte für innovative Anwendungen im Bereich der Medizin, Landwirtschaft und Biotechnologie.“
Weitere Kooperationspartner des Sonderforschungsbereichs sind die RWTH Aachen, die Universität Bielefeld, die Universität zu Köln und das Max-Planck für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln. Das Projekt umfasst insgesamt zwölf Forschungsgruppen, drei Zentralprojekte und das integrierte Graduiertenkolleg „MibiNeⓍt“. Das Fördervolumen beträgt insgesamt rund 11 Millionen Euro.
Autor: Dr. Arne Claussen, HHU
Weitere Informationen:
Institut für Bio- und Geowissenschaften, Biotechnologie (IBG-1)
Ansprechpartner
Erhard Zeiss
Wissenschaftlicher Kommunikationsreferent
- Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM)
- Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns (INM-1)
Raum 3033