Der Exzellenzcluster »Balance of the Microverse«
Die Erforschung des »Mikroversums«
Zwei Forschende stehen im Labor an einem Mikroskop und schauen auf einen Bildschirm.
Der Exzellenzcluster »Balance of the Microverse« ist ein Forschungsverbund, der seit 2019 in der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert wird und sich aktuell um eine Verlängerung bewirbt. Das multidisziplinäre Team hat sich zum Ziel gesetzt, die grundlegenden Prinzipien zu erforschen, die das Gleichgewicht mikrobieller Gemeinschaften bestimmen. Dieses Wissen wollen die Forschenden nutzen, um die Dynamik von Mikrobiomen so zu beeinflussen, dass sie positive Effekte auf Umwelt und menschliche Gesundheit haben.
Mikrobiome bestehen aus komplexen Gemeinschaften von Mikroorganismen in verschiedenen Umgebungen. Sie sind von grundlegender Bedeutung für die Dynamik von Ökosystemen und beeinflussen zahlreiche Aspekte: von der menschlichen Gesundheit bis hin zur Stabilität der Umwelt.
Forschungsansatz
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Exzellenzclusters untersuchen die Funktionsweise von Mikrobiomen und die Mechanismen, durch die Mikroorganismen miteinander und mit ihrer Umgebung interagieren. Sie entwickeln Methoden und Techniken, um die Dynamik dieser Gemeinschaften vorherzusagen
und Interventionen zu ermöglichen, die das Gleichgewicht des Mikroversums erhalten oder wiederherstellen.
Forschungsbereiche
Um zu verstehen, wie komplexe und miteinander verbundene Netzwerke von Wechselwirkungen die Zusammensetzung, Stabilität und Funktion von Mikrobiomen beeinflussen, untersuchen die Forschenden drei zentrale Bereiche:
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Kommunikation durch Signale
Mikroorganismen kommunizieren häufig durch chemische Signale – kleine Moleküle, die in ihre Umgebung abgegeben, von anderen Organismen wahrgenommen und teilweise verändert werden. Ziel des Exzellenzclusters ist es, die »chemische Sprache« der Mikroben zu entschlüsseln. Dabei wollen die Forschenden verstehen, wie Mikroorganismen diese Signale erkennen, darauf reagieren und welche Dynamik sich daraus für ihre Gemeinschaft ergibt.
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Räumliche und kompositorische Strukturen
Ein weiterer Fokus liegt auf den räumlichen und strukturellen Eigenschaften mikrobieller Gemeinschaften und deren Einfluss auf Funktionen und Stabilität. Hier geht es um Fragen wie: Welche Organismen leben in welchen Konstellationen zusammen? Wie hängen ökologische und evolutionäre Prozesse zusammen? Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, die Mechanismen des Zusammenlebens in mikrobiellen Netzwerken zu entschlüsseln.
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Übergänge zwischen Zuständen
Schließlich analysiert das Team, wie Mikrobiome von einem stabilen in einen anderen Zustand übergehen, etwa vom intakten Darmmikrobiom zu einem krankhaften Zustand. Im Fokus steht die Identifizierung von Schlüsselfaktoren, die die Stabilität, Widerstandsfähigkeit und Kipppunkte mikrobieller Gemeinschaften bestimmen.
- Universitätsklinikum JenaExterner Link
- Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-InstitutExterner Link
- Leibniz-Institut für Photonische TechnologienExterner Link
- Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-InstitutExterner Link
- Max-Planck-Institut für chemische ÖkologieExterner Link
- Max-Planck-Institut für BiogeochemieExterner Link
- Max-Planck-Institut für GeoanthropologieExterner Link
- Max-Planck-Institut für evolutionäre AnthropologieExterner Link
Kirsten Küsel, Univ.-Prof. Dr.
Sprecherin des Exzellenzclusters
Professur Aquatische Geomikrobiologie
