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Wirt-Pathogen-Mikrobiota Interaktionen
Die Rolle von RNA in der Genexpressionskontrolle, und damit der Steuerung der zellulären Physiologie, ist lange Zeit unterschätzt worden. Mittlerweile werden Fehlfunktionen regulatorischer RNA mit zahlreichen menschlichen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Gleichsam verfügen pathogene Bakterien über ein großes Spektrum an nicht-kodierenden RNA-Molekülen, mit denen sie sich an äußere Umweltbedingungen anpassen, aber auch gezielt ihreVirulenz-Programme steuern können. Die genauen Wirkweisen dieser hochgradig spezifischen RNA-Moleküle zu verstehen, birgt großes Potential, um neue Behandlungsmethoden gegen bakterielle Krankheitserreger zu entwickeln. Diese Gruppe hat ihren Sitz am Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI).
Synthetische RNA Biologie
Ribonukleinsäuren (RNA) sind eine in lebenden Organismen allgegenwärtige Molekülklasse, welche essentiell für die Entwicklung und Funktion von Zellen ist. Dieser besondere Stellenwert lässt RNAs zu einem interessanten Ziel für die Entwicklung neuer gentechnischer Verfahren werden, um die Funktionsweisen von Zellen besser verstehen und gezielter manipulieren zu können. Mit unserer Forschung wollen wir die zentrale Rolle von RNA in der Zellbiologie besser ergründen und die Erkenntnisse dazu nutzen, neue Möglichkeiten der Analyse, Diagnose und Behandlung von Infektionskrankheiten zu entwickeln. Diese Abteilung hat ihren Sitz am Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI).
Strukturelle Infektionsbiologie
Die moderne infektionsbiologische Forschung versucht, die Wechselwirkungen zwischen Wirt und Pathogen zu verstehen und gezielt zu manipulieren. Die damit verbundenen Untersuchungen haben interdisziplinären Charakter und verbinden Forschungsfelder wie die Zellbiologie mit der Mikrobiologie. In der Strukturellen Infektionsbiologie werden darüber hinaus verschiedenste biophysikalische Methoden angewendet, die es uns erlauben, den Infektionsprozess oder Teilaspekte davon bei hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu untersuchen. Diese Abteilung hat ihren Sitz im Center for Structural Systems Biology (CSSB) am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg.
Zellbiologie
Wir als Zellbiologen untersuchen Wirt-Pathogen-Interaktionen auf der Ebene einzelner Zellen, die die kleinste lebende Einheit auf beiden Seiten darstellt. Sobald ein Pathogen mit Wirtszellen in Kontakt kommt, muss es das „normale“ Zellverhalten manipulieren, um eine Überlebensnische zu etablieren, beziehungsweise den Abwehrmechanismen des Wirtes zu entkommen. Wir studieren genau diese von Pathogenen verursachten Veränderungen, um zu verstehen, welche Prozesse sie im Wirt angreifen – und warum.
Personalisierte Immuntherapie
Unsere Motivation ist es, grundlegende Fragen der Humanimmunologie anzugehen und sie in personalisierte Therapien und Diagnostik umzusetzen. Insbesondere erforscht unser Labor neue Anwendungen von Antikörpern und B-Zellen zur Behandlung und Vorbeugung menschlicher Infektionskrankheiten. Auch nach Jahrzehnten der Forschungsarbeiten, fehlen noch immer wirksame Impfstoffe gegen einige Viren, die einer Antikörperreaktion entgehen können. Um diese Herausforderung zu meistern, entwickeln wir Methoden zum besseren Verständnis der B-Zell-Reaktionen, also der Zellen, die Antikörper produzieren. Wir entwerfen maßgeschneiderte Impfstoffe, die die Immunantwort verbessern sollen, und bieten neuartige Lösungen für die Infektionsdiagnostik. Diese Abteilung hat ihren Sitz am Zentrum für Individualisierte Infektionsmedizin ( CiiM ).
Bioinformatik der Individualisierten Medizin
Infektionen gehören zu den größten Bedrohungen für die Gesundheit und zu den bedeutendsten Todesursachen weltweit. Unser Ziel ist es, die genetischen Risikofaktoren für eine Infektionsanfälligkeit und die nachfolgenden molekularen Prozesse aufzuklären. Dies ist entscheidend, um Fortschritte beim Verständnis und bei der individuellen Behandlung von Infektionskrankheiten zu erzielen und die Identifizierung von Risikopatienten zu verbessern. Als Abteilung des HZI sind wir dem CiiM zugeordnet und sind derzeit am TWINCORE in Hannover beheimatet.
Angeborene Immunität und Infektion
Wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen, werden sie erkannt und Abwehrsysteme des Körpers werden direkt aktiviert. Interferone sind Moleküle, die zu der ersten Abwehrlinie des Körpers zählen. Sie verhindern die Vermehrung und Ausbreitung von Viren im Körper und alarmieren das Immunsystem. Lesen Sie hier, wie wir versuchen, dieses System zu entschlüsseln, um neue Ansätze für die Prävention und Therapie von Infektionen zu finden.
Bioinformatik der Infektionsforschung
Die Abteilung “Bioinformatik der Infektionsforschung” erforscht mit computergestützten Techniken das menschliche Mikrobiom, virale und bakterielle Pathogene sowie menschliche Zelllinien anhand von großen biologischen und epidemiologischen Datensätzen. Durch die Analyse von Metaom-, Populationsgenom- und Einzelzellgenomdaten erzeugen wir experimentell überprüfbare Hypothesen, wie z.b. welche Veränderungen an Proteinen oder welche Gene assoziiert sind mit dem Auftreten einer Krankheit, von Antibiotikaresistenzen oder dem Ausweichen des Immunschutzes durch Pathogene. Wir arbeiten mit experimentellen Kollaborationspartnern zusammen, um unsere Erkenntnisse zu verifizieren und deren Translation in die medizinische Diagnostik und Behandlung zu fördern. Um die Forschungsziele zu erreichen, entwickelt die Abteilung auch neue Algorithmen und Bioinformatik-Software.
Antivirale Antikörper-Omics
Antikörper sind Schlüsselkomponenten des adaptiven Immunsystems und entscheidend für die Abwehr von Infektionskrankheiten. Ziel unserer Forschung ist ein besseres Verständnis der Mechanismen der Antikörper-vermittelten Schutzwirkung und dieses zur Entwicklung neuartiger und effektiverer Impfstoff- und Behandlungsstrategien für Infektionskrankheiten zu nutzen. Die Nachwuchsgruppe hat ihren Sitz am TWINCORE in Hannover.
Antiinfectiva aus Microbiota
Die Abteilung von Prof. Christine Beemelmanns fokussiert sich auf die Identifizierung und funktionelle Analyse von neuartigen anti-infektiven Naturstoffen aus mikrobiellen Gemeinschaften. Ko-kultivierungsstudien sowie Zell-basierte Assays in Kombination mit chemisch-analytischen und molekularbiologische Methoden werden zur Evaluierung neuer mikrobieller Naturstoff-Produzenten verwendet. Zur Strukturaufklärung der sekretierten Naturstoffe wendet die Gruppe etablierte und innovative metabolomische, aktivitäts- als auch Genom-geleitete Methoden an. Basierend auf den isolierten neuartigen Naturstoffen erfolgt die funktionale Analyse und Evaluierung ihres Wirkspektrums. Diese Gruppe hat ihren Sitz am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) .
