Mikrobiomforschung - Ruth E. Ley

Die Abteilung für Mikrobiomforschung interessiert sich für die Ökologie und Evolution der menschlichen Darmflora. Wir führen Studien auf Populationsebene durch, um Verbindungen zwischen dem menschlichen Genotyp und dem Darmmikrobiom zu untersuchen. Darüber hinaus konzentrieren wir uns auf die verschiedensten Wege, die spezifische Darmmikroben nutzen, um sich an den menschlichen Körper anzupassen.

In der Abteilung für Mikrobiomforschung gehen wir grundlegenden Fragen über die evolutionären Ursprünge des menschlichen Darmmikrobioms und seinem Einfluss auf die Physiologie und Evolution des Wirts nach. Unsere Forschungsschwerpunkte sind: (1) Evolution des menschlichen Darmmikrobioms und seine Wechselwirkungen mit der Wirtsgenetik, (2) Lipide in der Wirt-Mikrobiom-Symbiose, (3) die durch das Mikrobiom hervorgerufenen Immunreaktionen, (4) Entwicklung genetischer Systeme für derzeit schwer zu untersuchende Mikroben. Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite unserer Abteilung LEY LAB.

Forschungsthemen

Mikrobiomforschung

Unser Forschungsprogramm untersucht, wie mikrobielle Arten des menschlichen Darms mit genetischen Unterschieden zwischen Individuen zusammenhängen. Wir wollen bakterielle und archaeelle Arten identifizieren, die eine gemeinsame Evolutionsgeschichte mit dem Menschen teilen, und die molekularen Grundlagen langfristiger Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikroorganismen verstehen.
Hierfür kombinieren wir Untersuchungen auf Populationsebene mit molekularbiologischen Analysen im Labor. Wir verknüpfen Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen sowie zwischen Mikroorganismen und ihrem Wirt auf molekularer Ebene mit Mustern auf populationsbiologischer und evolutionärer Ebene.

Mikrobiom-Engineering

Gruppenleiter: James Marsh

Die Gemeinschaft der Mikroorganismen im menschlichen Gastrointestinaltrakt ist eine der vielfältigsten der bis jetzt bekannten Ökosysteme. Bis jetzt haben wir nur eingeschränkte Möglichkeiten, diese Komplexität zu verstehen und zu erforschen.

Mobile genetische Elemente im Darmmikrobiom menschlicher Populationen

Gruppenleiter: Alexander Thyakt

Mittlerweile sind die taxonomischen Strukturen des menschlichen Darmmikrobioms gut erforscht. Wir erforschen die Ebene der Subspezien, besonders im Zusammenhang mit der Koevolution zum Wirt. Hierbei konzentriert sich die Forschung speziell auf die Variabilität der extrachromosomalen DNA (Plasmide, Phagen); dazu werden aktuelle bioinformatische Pipelines und Algorithmen verwendet.

Mikrobiom-Lipidstoffwechsel

Projektleiterin: Stacey Heaver

Lipide sind mehr als nur strukturelle Bestandteile von Membranen oder Energiespeicher in Adipozyten – sie bilden eine vielfältige Palette molekularer Strukturen, die in allen Lebensbereichen bioaktive Funktionen erfüllen. Unser Darm ist von Mikroorganismen besiedelt, die ihre eigenen Lipide synthetisieren und Lipide aus ihrem Wirt oder der Nahrung modifizieren. Diese von Darmmikroorganismen stammenden Lipide können sowohl mit anderen Bakterien als auch mit ihrem menschlichen Wirt interagieren und den Stoffwechsel, die Signalübertragung und die Immunantwort des Wirts beeinflussen.

Evolution des Mikrobioms

Projektleiter: Hagay Enav

Säuglinge werden ohne eigene mikrobielle Besiedlung geboren und sind von Beginn an bereit für die Ansiedlung von Mikroorganismen. Die ersten mikrobiellen Gemeinschaften, die den Darm besiedeln, können die Entwicklung, das Wachstum und die Gesundheit des Wirts während der frühen Kindheit und weit darüber hinaus prägen.