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Molekulare Grundlagen von RNA-Phagen
Die Arbeitsgruppe von Jens Hör untersucht die Mechanismen der Infektion, Wirtsübernahme und Phagenabwehr im Rahmen der Interaktion von RNA-Phagen mit ihren Wirten. Ihr Ziel ist es, die molekularen Prinzipien zu ergründen, die diesen Prozessen zugrunde liegen, um neue und verbesserte antibakterielle Behandlungsstrategien, wie beispielsweise die Phagentherapie, zu entwickeln.
Integrative Informatik der Infektionsbiologie
Mit Hilfe moderner Hochdurchsatz-Technologien können in der Infektionsforschung heute tausende Genloci in einem experimentellen Ansatz simultan betrachtet werden. Dadurch lassen sich gleichzeitig Aussagen über Transkription, Translation, regulatorische Interaktionen und Fitness-Effekte treffen. Der nächste Schritt zur Weiterentwicklung unseres Verständnisses von Krankheitserregern muss nun darin bestehen, von hypothesenfreien Screenings über die Integration vielfältiger Daten aus solchen Screening-Assays zur Etablierung tragfähiger Hypothesen zu gelangen. Zu diesem Zweck entwickeln wir neue computergestützte, statistische Ansätze und Visualisierungs-Verfahren für die Interpretation komplexer post-genomischer Daten. Diese Gruppe hat ihren Sitz am Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI).
Chemische Biologie
Auf der Suche nach neuen Therapien gegen Krankheitserreger, fokussieren sich Wissenschaftler hauptsächlich auf chemische Wirkstoffe. Die drei Ziele, die wir am HZI in der Abteilung der Chemischen Biologie (CBIO) verfolgen, sind: Neue Wirkstoffe zu entdecken, deren Funktionsweisen aufzuklären und ihre Eigenschaften zu optimieren.
Biologische Barrieren und Wirkstofftransport
Wer die kaum zu überblickende Flut von Medikamenten in den Apotheken betrachtet, dem fällt es schwer, an einen Medikamentenmangel zu glauben. Doch nach wie vor können viele Infektionskrankheiten oder auch Krebs nur unzureichend behandelt werden. Bei der medikamentösen Behandlung ist es besonders wichtig, dass der Wirkstoff im Körper auch an den richtigen Ort gelangt. Lesen Sie hier, wie die Abteilung „Biologische Barrieren und Wirkstofftransport“ mit Sitz am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) an der korrekten Verteilung neuer Arzneimittel im Körper forscht.
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) .
RNA-Biologie bakterieller Infektionen
Ziel der Arbeitsgruppe von Jörg Vogel ist es, die gesamte funktionelle Vielfalt von nicht-kodierender RNA und deren Partnerproteinen in pathogenen Bakterien und im menschlichen Mikrobiom aufzuklären. Hierfür entwickeln wir neue RNA-Sequenzierungsmethoden auf Einzelzell-Ebene, mit deren Hilfe wir tiefere Einblicke in die RNA-Welt von Mikroorganismen erhalten und somit aufklären können, wann, wie, und warum RNA als Regulator bei Infektionsprozessen fungiert. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sollen helfen, Krankheitserreger zielgenau zu bekämpfen oder das Mikrobiom mit Präzision zu manipulieren. Unsere Projekte konzentrieren sich auf zahlreiche Bakterienarten, von Salmonella Typhimurium bis hin zu anaeroben Mikroben wie dem mit Darmkrebs in Verbindung gebrachtem Fusobacterium nucleatum . Diese Abteilung hat ihren Sitz am Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI).
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 ).
Nanoinfektionsbiologie
Viren schaffen es trotz ihrer einfachen Struktur und geringen Größe sehr effizient in Wirtszellen einzudringen, diese zu infizieren und zu verändern. Die entscheidenden Prozesse involvieren hierbei die Interaktion nur weniger viraler und zellulärer Proteine. Jedoch ist der Kontakt entscheidend für den Ausgang der Infektion und die zelleigene Immunantwort. Wir studieren genau diese Prozesse, um zu verstehen, welche zellulären Prozesse durch die Virus-Zell Interaktion aktiviert werden und wie die Anwesenheit der Viren auf zellulärer Ebene interpretiert wird. Auf der Größenordnung einzelner Viren sind diese Prozesse, ihre Dynamik und strukturelle Voraussetzungen weitgehend unverstanden. Wir nutzen daher moderne Mikroskopieverfahren, die es erlauben, virale und zelluläre Nanostrukturen während der Infektion zu visualisieren.
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 ihre Virulenz-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).
