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Eine Arche Noah für Mikroben?

11.06.2020

Von der CAU unterstütztes ‚Microbiota Vault'-Projekt zur Sicherung der weltweiten mikrobiellen Vielfalt zur Umsetzung empfohlen

Eine Gruppe internationaler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Beteiligung des Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) bereitet eine globale Initiative zur Bewahrung von Mikroorganismen vor, die für die menschliche Gesundheit langfristig von entscheidender Bedeutung sind: Im sogenannten ‚Microbiota Vault‘-Projekt (Deutsch: Mikroorganismen-Speicher) soll künftig die Identifizierung, Sammlung und dauerhafte Konservierung einer möglichst großen Bandbreite von gesundheitsfördernden Mikroorganismen möglich werden, bevor diese unter dem zunehmenden Einfluss zivilisatorischer Faktoren wie der Antibiotika-Übernutzung oder ungesunder Ernährung für immer verloren gehen.

Nun hat ein Gremium aus anerkannten Expertinnen und Experten das Projekt in einer umfangreichen Machbarkeitsstudie begutachtet und zur Umsetzung empfohlen. Darin kommen die Autorinnen und Autoren zu dem Schluss, dass die Projektziele stichhaltig und die Initiative insgesamt von großer gesellschaftlicher Bedeutung seien und im Rahmen internationaler Kooperation zum Nutzen des Gemeinwohls umgesetzt werden solle.

Verarmung des Mikrobioms führte zum vermehrten Auftreten von Krankheiten
„Der Mikroorganismen-Speicher wird dazu dienen, für die Gesundheit essenzielle Bestandteile des Mikrobioms von bestimmten, bislang nicht von der industriellen Lebensweise beeinflussten Menschengruppen zu gewinnen“, erklärt Professor Thomas Bosch, der als KLS-Sprecher den Kieler Projektbeitrag verantwortet. „Diese indigene Bevölkerung, zum Beispiel in entlegenen Regionen des Amazonasgebiets, beherbergt eine mikrobielle Besiedlung, die nicht von Antibiotika, verarbeiteten Lebensmitteln oder anderen Faktoren des westlichen Lebensstils beeinflusst ist“, so Bosch weiter. Diese schädlichen Einflüsse sind in Summe dafür verantwortlich, dass es zu einer massiven Abnahme der Vielfalt innerhalb des menschlichen Mikrobioms gekommen ist. Dieser Rückgang hat in den vergangenen Jahrzehnten zu einem dramatischen Anstieg sogenannter Umwelterkrankungen geführt: Übergewicht, Asthma oder Allergien haben beispielsweise in gleichem Maße zugenommen, wie umfangreiche Bestandteile des menschlichen Mikrobioms verloren gingen.

Menschen in städtischen Räumen weisen im Vergleich eine deutlich artenärmere Mikroben-Besiedlung auf. Das Darmmikrobiom nordamerikanischer Städterinnen und Städtern umfasst im Vergleich zu den Jäger- und Sammler-Gesellschaften der Amazonasregionen zum Beispiel nur etwa die Hälfte der Mikrobenarten. Die dort gesammelten Mikroben sollen zur Charakterisierung im Mikroorganismen-Speicher untersucht werden. Anschließend sollen die Erkenntnisse für die weltweite Wissenschaftsgemeinschaft nach dem Open Access-Prinzip zugänglich gemacht werden.

Bewahrung der verlorengegangenen Mikroben
Den Anstoß zu dieser anspruchsvollen Initiative gaben Professorin Maria Gloria Dominguez-Bello und Professor Martin Blaser, beide von der Rutgers University im US-amerikanischen New Jersey, die in den vergangenen Jahrzehnten wichtige Pionierarbeit zur Bedeutung der verlorengegangenen Mikroben leisteten. „Diese fehlenden Mikroben könnten den Schlüssel liefern, um zivilisatorisch bedingte Krankheiten wie Diabetes, Morbus Crohn oder chronische Entzündungskrankheiten künftig behandeln und heilen zu können“, erklärt Bosch. In Kiel arbeitet der CAU-Sonderforschungsbereich (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ daran, die Konsequenzen des Zusammenspiels von Mikroorganismen und den Funktionen ihres Wirtslebewesens zu erforschen. Je mehr die Forschenden über diese funktionellen Interaktionen, die daran beteiligten Mikroben und deren Rolle für die menschliche Gesundheit verstehen, desto deutlicher wird die Dringlichkeit der schnellen Sicherung der mikrobiellen Diversität. „Unser Ziel ist es, dieses Rennen gegen die Zeit zu gewinnen, die Artenvielfalt der Mikroben möglichst umfangreich zu sichern und damit wie in der sprichwörtlichen Arche Noah vor dem Aussterben zu bewahren. Dazu wollen wir an der CAU im Rahmen des Forschungsschwerpunkts und Sonderforschungsbereichs 1182 aktiv beitragen“, betont Bosch.

Erprobung in bevorstehender Pilotphase
Die Machbarkeitsstudie empfiehlt als konkreten nächsten Schritt die Umsetzung einer Pilotphase, in der unter anderem die technischen Infrastrukturen zur dauerhaften Konservierung der Mikroben erprobt werden sollen. Zudem soll ein geeigneter sicherer Ort zur Errichtung des Speichers gefunden werden, möglichst an einem geografisch geeigneten und politisch stabilen Ort zum Beispiel in Norwegen oder der Schweiz. Weiterhin ist eine Partnerschaft mit einer Region oder einem Land vorgesehen, die dank geeigneter indigener Bevölkerungsgruppen als Quelle für die Mikroben-Sammlung infrage kommen.

„Die ‚Microbiota Vault‘-Initiative wird uns dabei helfen, mit den Menschen, deren Mikrobiom noch intakt ist, vor Ort zu arbeiten. So wollen wir die entscheidenden Mikroben finden, um sie anschließend zu speichern, zu vervielfältigen und so zum Wohle der menschlichen Gesundheit in Zukunft nutzen zu können“, betont Blaser. Der Mikrobiologe und Arzt erhielt in Würdigung seiner Lebensleistung im vergangenen Jahr das Karl August Möbius-Fellowship des Kieler SFB 1182.

„Wir blicken dem Pilotprojekt voller Zuversicht entgegen und wollen darin möglichst bald die rechtlichen und logistischen Rahmenbedingungen erproben. Dazu streben wir Entwicklungspartnerschaften mit Universitäten in den Ursprungsländern wie beispielsweise Peru an“, sagt Projektleiterin Dominguez-Bello aus New Jersey. „Die Bewahrung der mikrobiellen Diversität wird künftig dabei helfen, weltumspannenden Gesundheitskrisen begegnen zu können“, so Dominguez-Bello weiter.

Die Forschenden betonen, dass es eines Tages möglich sein könnte, Umwelterkrankungen zu vermeiden, indem die Vielfalt des Mikrobioms präventiv wiederhergestellt werde. Voraussetzung dafür sei es, zunächst die nicht durch die Zivilisation veränderten Mikroorganismen menschlicher Gesellschaften zum Beispiel in Südamerika zu sammeln. Diese besäßen die größte mikrobielle Vielfalt, die es zu sichern gelte, bevor auch sie mit den Effekten der Verstädterung in Kontakt kämen.

Bevor die Umsetzung des Pilotprojekts und damit auch perspektivisch die dauerhafte Speicherung der Mikroorganismen in internationaler Kooperation beginnen kann, muss eine solide Finanzierung sichergestellt sein. Ausgehend von der vielversprechenden Machbarkeitsstudie bemühen sich die beteiligten Institutionen nun um eine möglichst umfangreiche Projektförderung.

Über die Studie:
Die Machbarkeitsstudie wurde von zwei unabhängigen Schweizer Firmen erstellt, die von der Seerave Foundation, der Gebert Rüf Foundation, der Rutgers University, der Calouste Gulbenkian Foundation, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), der UC San Diego School of Medicine, dem Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) und der Bengt E. Gustafsson Symposium Foundation, die dem Karolinska Institutet angegliedert ist, beauftragt wurden. Die Studie ergab, dass die Microbiota Vault-Initiative eine große Bedeutung und ein großes Potenzial hat und dass ihre Leiter ein Pilotprojekt einführen sollten, das die Installation einer Infrastruktur zur Lagerung von Mikroben an einem Ort wie Norwegen oder der Schweiz sowie die Zusammenarbeit mit Entwicklungsländern bei der Probennahme umfasst. Wenn das Microbiota Vault voll funktionsfähig ist, würde es ein globales Backup-Lager für alle mikrobiellen Proben sein, deren Originale in lokalen Sammlungen in den Herkunftsländern verbleiben würden.


Fotos stehen zum Download bereit:
https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/143-microbiotavault-study-blaser-dominguez.jpg
Bildunterschrift: Prof. Maria Gloria Dominguez-Bello und Prof. Martin Blaser, beide von der Rutgers University, leiten die ‚Microbiota Vault’-Initiative.
© Roy Groething, Rutgers University

https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/143-microbiotavault-study-dominguez.JPG
Bildunterschrift: Prof. Dominguez-Bello bei der Vorstellung des ‚Microbiota Vault’-Projekts 2019 an der Kieler Universität.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Prof. Martin Blaser nimmt das Karl August Möbius-Fellowship des Kieler SFB 1182 von Prof. Thomas Bosch entgegen.
© Christian Urban, Uni Kiel

Videos zur Microbiota Vault-Initiative stehen unter folgenden Links bereit:
Projektvorstellung:
https://youtu.be/ybo6ICBi2qY

Interview mit Prof. Blaser und Prof. Dominguez-Bello:
https://youtu.be/9NqQ6iGJ8cI

Kurzclip (© Seerave Foundation):
https://vimeo.com/425532720


Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Sprecher Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science &
SFB 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Microbiota Vault-Initiative:
www.microbiota-vault.org

Die Machbarkeitsstudie steht zum Herunterladen bereit: http://www.microbiotavault.org/feasibility/Microbiota_Vault_Report_Final_20200611.pdf

Sonderforschungsbereich 1182
„Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel
www.metaorganism-research.com

SFB 1182 Möbius-Fellow Martin Blaser & Internationale Experten zur Coronavirus-Pandemie

07.05.2020

Das New Yorker-Magazin lud Expertinnen und Experten aus sechs Bereichen ein, deren Expertise von der Genetik bis zur Science-Fiction reicht: Hendrik Poinar, Simon Critchley, Martin Blaser, Max Brooks, Meike Dittmann und Gil Eyal. Gemeinsam geben sie einen Einblick in die Pandemie und bieten ein ganzheitliches Verständnis des Virus und der von ihm verursachten Krankheit und zeigen die Bereiche auf, in denen wir aus der Geschichte lernen können, aber auch die Elemente unserer Situation, die völlig neu sind. 

Darunter sind auch ehemalige Gäste des Forschungsschwerpunktes "Kiel Life Science" (KLS) der Universität Kiel. KLS-Sprecher Thomas Bosch nutzte die Gelegenheit ihrer Besuche, um mit diesen führenden Experten der Lebenswissenschaften Interviews zu führen, auch eine Reihe von Talks wurde aufgezeichnet. Diese Videos sind unter folgenden Links verfügbar

       https://youtu.be/9NqQ6iGJ8cI
        https://youtu.be/ybo6ICBi2qY
 

Europäische Gesellschaft für Evolutionsbiologie ehrt ehemaligen Kieler Nachwuchsforscher

08.05.2020

Dr. Camilo Barbosa erhält renommierten John Maynard Smith-Forschungspreis für seine Arbeiten zur Vermeidung von Antibiotikaresistenzen

Dr. Camilo Barbosa, ehemaliger Nachwuchswissenschaftler am Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und aktuell Wissenschaftler an der University of Michigan und der Pennsylvania State University, erhält den John Maynard Smith-Preis 2020 der Europäischen Gesellschaft für Evolutionsbiologie (Englisch: European Society für Evolutionary Biology, ESEB). Die ESEB zeichnet den Evolutionsbiologen Barbosa für seine herausragenden Forschungen zu evolutionsbasierten Strategien zur Vermeidung von Resistenzen bakterieller Krankheitserreger gegenüber Antibiotika aus. Diese Arbeiten - vor allem zum Prinzip der sogenannten kollateralen Sensitivität, bei dem die Evolution von Resistenzen gegen bestimmte Antibiotika einen Krankheitskeim gleichzeitig anfällig gegenüber anderen Wirkstoffen macht - führte der aus Kolumbien stammende Wissenschaftler in der CAU-Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik unter Leitung von Professor Hinrich Schulenburg durch. Dort erlangte Barbosa 2017 seinen Doktortitel mit dem Prädikat „Summa cum laude“ und forschte anschließend bis Mitte des vergangenen Jahres im Kiel Evolution Center (KEC) der Kieler Universität.

„Die Ehrung mit dem John Maynard Smith-Preis macht mich überglücklich und ich möchte der Jury und den Mitgliedern der Gesellschaft meinen herzlichen Dank aussprechen“, betont Barbosa. „Ich bin sehr stolz darauf, dass die ESEB als Gemeinschaft herausragender Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler meiner Arbeit einen bedeutenden Stellenwert für die Evolutionsforschung einräumt“, sagt der Wissenschaftler, der aktuell im Bereich Evolutionäre Dynamik von Infektionskrankheiten in den Arbeitsgruppen von Professor Robert Woods in Michigan und Professor Andrew Read an der Penn State forscht. Barbosa wird die Auszeichnung beim nächsten ESEB-Kongress entgegennehmen, der 2021 in der tschechischen Hauptstadt Prag stattfindet. Zusätzlich erhält er im Rahmen des Preises die Möglichkeit, ein Fellowship am bedeutenden Berliner Wissenschaftskolleg zu absolvieren.

„Meine herzlichen Glückwünsche gehen an Camilo Barbosa für diese besondere Auszeichnung“, freut sich sein Doktorvater, der Kieler Evolutionsbiologe Schulenburg. „Diese Anerkennung einer der international wichtigsten evolutionsbiologischen Vereinigungen ist eine große Ehre. Zugleich bestätigt sie auch unseren Ansatz, mit Hilfe von evolutionären Konzepten neue Strategien zur Bewältigung der weltweiten Antibiotika-Krise zu entwickeln“, so Schulenburg weiter.

Grundlagen für verbesserte Antibiotika-Kombinationstherapien
Kernstück der nun von der ESEB-Jury ausgezeichneten Forschungsarbeiten ist eine Reihe von Veröffentlichungen zur kollateralen Sensitivität und Antibiotikakombinationstherapie, die Barbosa gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen seit 2017 in Kiel publizierte. So fand Barbosa unter anderem heraus, dass sich zur Vermeidung der Resistenzbildung besonders die Kombination von antibiotischen Medikamenten eignet, die unterschiedliche Wirkmechanismen aufweisen - insbesondere aus den Klassen der Aminoglykoside und Penicilline. Der kombinierte oder abwechselnden Einsatz dieser Wirkstoffe mit wechselseitigen Sensitivitäten treibt pathogene Bakterien potentiell in eine evolutionäre Sackgasse: Sobald sie gegen das eine Medikament resistent werden, sind sie empfindlich gegen das andere und umgekehrt.

Darauf aufbauend konnte Barbosa gemeinsam mit dem Kieler Forschungsteam einen weiteren wichtigen Faktor identifizieren, der für eine verbesserte Wirksamkeit der Kombinationstherapie ausschlaggebend ist: Sogenannte synergistische Effekte zwischen den Wirkstoffen zeigen sich als vielversprechend, da sie gegenseitig ihre Wirkung verstärken und so für eine gesteigerte Ausrottung des Krankheitserregers sorgen. Optimal sind demnach Antibiotika-Paarungen, die eine synergistische Wirkung mit dem Effekt der kollateralen Sensitivität vereinen. So lassen sich in künftigen Therapien möglicherweise zwei Ziele gleichzeitig erreichen: einerseits die Dezimierung der Keime und andererseits eine Reduzierung der Resistenzbildung.

Bestätigung für die Kieler Nachwuchsförderung
Die erneute Auszeichnung eines Kieler Nachwuchsforschenden aus der Evolutionsbiologie bestätigt auch den Stellenwert des Wissenschaftsstandorts: Die CAU verfügt seit einigen Jahren im Rahmen des Kiel Evolution Center (KEC) - insbesondere dank der engen Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI-EB) - über einzigartige Strukturen zur Förderung der Evolutionsforschung insgesamt und speziell zur Ausbildung talentierter Nachwuchsforschender. Camilo Barbosa selbst war Teil der International Max Planck Research School (IMPRS) für Evolutionsbiologie, die die CAU zusammen mit dem MPI-EB seit mittlerweile 10 Jahren erfolgreich zur Ausbildung von Doktorandinnen und Doktoranden in der Evolutionsbiologie führt. Barbosa war ebenfalls Mitglied im Leibniz ScienceCampus EvoLUNG, der evolutionäre Ansätze zur verbesserten Therapie von Lungenerkrankungen verfolgt und gemeinsam vom Forschungszentrum Borstel, der CAU und wiederum dem MPI-EB getragen wird.

Über den John Maynard Smith-Preis
Die Europäische Gesellschaft für Evolutionsbiologie zeichnet jedes Jahr einen herausragenden Nachwuchsforschenden der Evolutionsbiologie mit dieser Auszeichnung aus. Der Preis ist nach John Maynard Smith (1920 - 2004) benannt, einem herausragenden Evolutionsbiologen und Autoren zahlreicher Bücher über die Evolution für Fachleute und Laien. Smith war Professor an der britischen University of Sussex, Fellow der Royal Society, Preisträger der Darwin-Medaille und des Crafoord -Preises der schwedischen Akademie der Wissenschaften sowie langjähriger Präsident der ESEB.

Fotos stehen zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/100-barbosa-jms-prize-portrait.jpg
Bildunterschrift: Dr. Camilo Barbosa, ehemaliger Nachwuchswissenschaftler an der CAU, erhält den John Maynard Smith-Preis 2020.  
© Gunnar Dethlefsen/EvoLUNG

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/100-barbosa-jms-prize-lab.jpg
Bildunterschrift: In der CAU-Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik erlangte Barbosa 2017 seinen Doktortitel.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher Kiel Evolution Center (KEC) & GRK TransEvo, CAU Kiel
Tel.:  0431-880-4141
E-Mail:  hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Dr. Camilo Barbosa,
University of Michigan – Internal Medicine – Infectious Diseases &
Huck Institutes of the Life Sciences, Center for Infectious Disease Dynamics, Pennsylvania State University barbosap@med.umich.edu

Weitere Informationen:
John Maynard Smith-Prize, European Society for Evolutionary Biology (ESEB):
eseb.org/prizes-funding/john-maynard-smith-prize/

Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel:
www.uni-kiel.de/zoologie/evoecogen 

Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“ (KEC), CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de

International Max Planck Research School for Evolutionary Biology (IMPRS-EB):
www.evolbio.mpg.de/imprs

Leibniz ScienceCampus for Evolutionary Medicine of the Lung (EvoLUNG):
http://evolung.fz-borstel.de/

European Society for Evolutionary Biology (ESEB):
www.eseb.org

Internal Medicine – Infectious Diseases, University of Michigan:
the-woods-lab.com

Analytische Schlüsseltechnologien voranbringen

Internationale Tagung an der Uni Kiel fördert wissenschaftlichen Austausch in der Massenspektrometrie

22.10.2019

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Universität Göttingen zeichnet Stefan Rose-John mit Jacob-Henle-Medaille aus

04.07.2019

Prof. Rose-John für sein Lebenswerk auf dem Gebiet der Entzündungsforschung ausgezeichnet

Stefan Rose-John, Professor am Biochemischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), erhält mit der Jacob
-Henle-Medaille 2019 die höchste jährliche Auszeichnung der Medizinischen Fakultät an der Universitätsmedizin
Göttingen (UMG) für sein Lebenswerk auf dem Gebiet der Entzündungsforschung. 

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Neues EU-Projekt ermöglicht Forschenden kostenlosen Zugang zu neuesten Sequenziertechnologien

02.04.2019

16 Partner aus Forschung und Industrie haben sich zusammengeschlossen, um verschiedene Genomics-Projekte zu unterstützen. Mit dabei ist das Sequenzierzentrum des Instituts für Klinische Molekularbiologie (IKMB) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), das größte akademische Sequenzierzentrum in Deutschland und eines von vier DFG-geförderten nationalen Sequenzierzentren.

„European Advanced infraStructure for Innovative Genomics“ (EASI-Genomics) ist ein im Rahmen des EU-Programms „Horizon 2020“ für Forschung und Innovation gefördertes Projekt, das Forschenden kostenlosen Zugang zu führenden europäischen Einrichtungen im Bereich der Lebenswissenschaften ermöglicht. Unterstützt werden sollen verschiedene Projekte – von Studiendesign über Sequenzierung auf dem neuesten Stand der Technik bis zu bioinformatischer Analyse. Im Laufe von vier Jahren sollen es zwischen 150 und 300 Projekte werden, das Gesamtbudget liegt bei über 10 Millionen Euro.

Am IKMB in Kiel arbeiten die Forscherinnen und Forscher daran, die genetischen Ursachen chronisch-entzündlicher Erkrankungen aufzuklären. Weitere Schwerpunkte sind die Mikrobiomforschung und die genetische Untersuchung von archäologischen Funden. Leiter des Sequenzierzentrums sind Professor Philip Rosenstiel und Professor Andre Franke, Vorstandsmitglieder des Exzellenzclusters Präzisionsmedizin für chronische Entzündungskrankheiten.

Die erste Ausschreibung für EASI-Genomics ist am 25. März gestartet. Sie konzentriert sich auf die Sequenzierung alter DNA-Proben aus archäologischen Materialien, Analysen von Mikrobiomen, um Diversität und Besonderheiten von Mikroorganismus-Populationen im Hinblick auf Krankheiten zu erforschen, Untersuchungen genetischen Materials auf Einzelzellebene sowie epigenetische Modifikationen genetischen Materials und dessen Organisation bei menschlichen Krankheiten.

EASI-Genomics zielt darauf ab, eine praxisbezogene Gemeinschaft aufzubauen, die hochentwickelte Sequenzierungstechnologie über Landes- und Gebietsgrenzen hinaus wirksam einsetzt, um globale Herausforderungen in der Wissenschaft anzugehen. In Zusammenarbeit mit Biotechnologiefirmen werden außerdem neue innovative Methoden und Technologien für die Sequenzanalyse entwickelt, die im folgenden EASI-Genomics Partnern zugänglich gemacht werden.

pdf-Version

Weitere Informationen:
https://www.easi-genomics.eu/
https://www.ikmb.uni-kiel.de/

Kontakt:
Prof. Andre Franke
Institut für klinische Molekularbiologie
Telefon: 0431-500 15110
E-Mail: a.franke@mucosa.de

Dr. Michael Forster
Institut für klinische Molekularbiologie
Telefon: 0431 500 15136
E-Mail: m.forster@mucosa.de

Pressekontakt:
Frederike Buhse
Referentin für Presse und Kommunikation
Exzellenzcluster Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen
Telefon: 0431 880 4682, E-Mail: fbuhse@uv.uni-kiel.de
Internet: https://precisionmedicine.de/

Positiver Stress schützt den Darm

Internationales Forschungsteam unter Beteiligung des Exzellenzclusters „Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen“ (PMI) an der Universität Kiel entdeckt neuen Ansatz zur Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen

01.03.2019

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Alles im Gleichgewicht – Wie unser Immunsystem eine gesunde Mikrobiota im Darm aufrechterhält

Forschende des Exzellenzclusters Präzisionsmedizin für chronische Entzündungskrankheiten und der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben einen Mechanismus entschlüsselt, der die Immunreaktion gegen Mikroorganismen im Darm steuert. Die Ergebnisse der internationalen Studie können zur Entwicklung neuer Therapien bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen beitragen. Sie wurden in der Fachzeitschrift Nature Immunology veröffentlicht.

26.02.2019

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Wie der Darmpilz Candida albicans unser Immunsystem prägt

Mitglieder des Exzellenzclusters Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen haben erstmals einen Mechanismus entschlüsselt, wie spezifische Mikrobiota Entzündungsreaktionen in der Lunge verstärken.

26.02.2019

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Ein aussichtsreicher Antikörper

Kieler Forschungsteam erprobt in vorklinischen Modellversuchen neuartige Immuntherapie gegen bestimmte Blutkrebszellen

22.10.2019

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Neuer Schutz vor verbreiteter Zuckerrüben-Krankheit

06.06.2017

Die Ernährungssicherheit hängt angesichts des rasanten Anstiegs der Weltbevölkerung künftig von wachsenden landwirtschaftlichen Erträgen ab. Seit jeher ist der Pflanzenbau allerdings von verschiedenen Pflanzenschädlingen bedroht, die schlimmstenfalls für umfangreiche Ernteausfälle sorgen können. Die Zuckerrübe spielt in Europa und speziell in Norddeutschland eine wichtige wirtschaftliche Rolle. Ihr Anbau ist jedoch immer stärker durch das Auftreten einer als Rizomania bezeichneten Pflanzenkrankheit bedroht. Das durch bodenlebende Pilze übertragene Virus ist weltweit für bis zu 80 Prozent der Ertragsverluste beim Zuckerrübenanbau verantwortlich. Rizomania lässt sich nicht mit herkömmlichen Schutzmethoden, zum Beispiel durch Pflanzenschutzmittel, bekämpfen. 

Eine seit Jahrzehnten eingesetzte Strategie gegen die dadurch verursachten Ertragseinbußen sind sogenannte Resistenzzüchtungen der Nutzpflanzen: In der Landwirtschaft kommen aktuell vor allem Zuckerrübensorten zum Einsatz, in die eine Resistenz gegenüber Rizomania gezüchtet wurde. Dem Krankheitserreger gelingt es aber in den letzten Jahren immer öfter, den in diesen Rüben vorhandenen Resistenzmechanismus zu überwinden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gelang es nun gemeinsam mit Forschenden der Universität Bielefeld und weiteren internationalen Expertinnen und Experten, ein in Wildpopulationen der Zuckerrübe vorkommendes Rizomania-Resistenzgen zu identifizieren, das für eine alternative Resistenzbildung verantwortlich ist. Die neu erlangte Kenntnis ihres genetischen Ursprungs macht diese zweite Resistenz nun gezielt für die Pflanzenzüchtung nutzbar. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden heute in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Nature Communications.

Die zweite Resistenz gegen das Virus war bereits bekannt und ist auch in manchen bestehenden Rübensorten vorhanden. Daher konnte auch beobachtet werden, dass das Virus diese zweite Art der Resistenz bisher nicht überwinden konnte. Die Rübensorten, die diesen alternativen Schutz aufweisen, bringen allerdings in der Regel weniger Ertrag als die gängigen Sorten. Daher werden sie in der Landwirtschaft kaum genutzt. Bislang unbekannt war allerdings, welches Gen den zweiten Resistenzmechanismus steuert. Die Identifizierung des verantwortlichen Gens erlaubt es nun, die zweite Resistenz gezielt für die Sortenzüchtung zu nutzen. Für die Genidentifizierung nutzen die Forschenden nicht wie sonst üblich im Labor gezüchtete, künstliche Populationen der Rübe. Stattdessen widmeten sie sich dem Genom, also den gesamten genetischen Informationen, einer in Dänemark vorkommenden Wildpopulation der Zuckerrübe. Ihre Unempfindlichkeit gegenüber Rizomania war den Forschenden bereits bekannt. 

Sie konzentrierten sich auf ein spezielles Wildrübenvorkommen, das in der Küstenregion um Kalundborg auf der dänischen Insel Seeland vorkommt. "Interessanterweise haben wir festgestellt, dass resistente und anfällige Wildrüben dort auf einer Strecke von 15 Kilometern nebeneinander vorkommen", sagt Dr. Gina Capistrano-Gossmann vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung an der CAU. "Resistente Pflanzen haben dort also keinen Vorteil gegenüber anfälligen Pflanzen, da der Boden nicht mit dem Rizomania-Virus infiziert ist", erklärt Capistrano-Gossmann, die Erstautorin der Studie. 

Um die genetische Grundlage der Resistenzbildung in diesen Wildrüben zu entschlüsseln, setzte das Forschungsteam einen innovativen Ansatz zur Gewinnung genetischer Ressourcen aus natürlichen Wildpflanzenpopulationen ein. "Durch die Kombination von Sequenzvergleichen von wenigen resistenten und anfälligen Wildrüben mit einer Assoziationsanalyse in der gesamten Wildrübenpopulation konnte die Lage des bislang unbekannten Resistenz-Gens im Genom eingegrenzt werden", sagt Professor Bernd Weisshaar von der Universität Bielefeld, der die bioinformatische Auswertung der Studie leitete. Die Kenntnis der Gen-Sequenz, die für die Resistenzbildung verantwortlich ist, erlaubt es nun direkt zwischen resistenten und anfälligen Jungpflanzen zu unterscheiden. Außerdem ist es möglich, die von dieser Sequenz kontrollierte Resistenzreaktion der Zuckerrüben auf molekularer Ebene zu untersuchen. 

Die neuen Erkenntnisse der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler liefern eine Basis für weitere Forschungsarbeiten und ebenso für die praktische Nutzung in der Zuckerrübenzüchtung. In Zukunft könnten der Landwirtschaft damit Rübensorten zur Verfügung stehen, die zuverlässig unempfindlich gegenüber Rizomania sind. Der Ursprung dieser Resistenz in den Wildpflanzen unterstreicht nicht zuletzt, welches Potenzial in der Bewahrung der natürlichen Biodiversität und ihres genetischen Pools steckt. Dieses bleibe nur durch den Schutz der Wildpflanzenvorkommen nutzbar, die es also zum Beispiel in Schutzgebieten zu erhalten gelte, resümieren die Forschenden.

Das Forschungsprojekt wurde durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Originalpublikation:
Gina Capistrano-Gossmann, David Ries, Daniela Holtgräwe, Andre Minoche, Thomas Kraft, Sebastian Frerichmann, Thomas Rosleff Sörensen, Juliane Dohm, Irene Gonzalez, Markus Schilhabel, Mark Varrelmann, Hendrik Tschoep, Hubert Uphoff, Katia Schütze, Dietrich Borchardt, Otto Toerjek, Wolfgang Mechelke, Jens Lein, Axel Schechert, Lothar Frese, Heinz Himmelbauer, Bernd Weisshaar, and Friedrich Kopisch-Obuch. "Crop wild relative populations of Beta vulgaris allow direct mapping of agronomically important genes". Nature Communications, Published on June 6, 2017, as DOI:10.1038/NCOMMS15708

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Von Rizomania befallene Zuckerrüben (links und Mitte) und ein gesundes Exemplar im Vergleich. 
Foto: Dr. Bernd Holtschulte
 

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Rizomania-infizierte Pflanzen zeigen eine typische Blattvergilbung (Mittelreihe). Die resistenten Zuckerrüben zeigen dagegen keine Symptome. 
Foto: Dr. Bernd Holtschulte
 

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An der dänischen Küste in der Region Kalundborg wachsen wilde Rüben, deren Gene das Forschungsteam nun analysierte. Foto: Dr. Friedrich Kopisch-Obuch
 

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Dr. Gina Capistrano-Gossmann, die Erstautorin der Studie, untersucht ein natürliches Rübenvorkommen. Foto: Dr. Gina Capistrano-Gossmann
 

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Kontakt:
Dr. Gina Capistrano-Gossmann
Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-3210
E-Mail: g.capistrano@plantbreeding.uni-kiel.de

Prof. Dr. Bernd Weisshaar
Lehrstuhl für Genomforschung, Universität Bielefeld
Tel.: 0521-1068720
E-Mail: bernd.weisshaar@uni-bielefeld.de

Weitere Informationen:
Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, CAU Kiel
www.plantbreeding.uni-kiel.de/de

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de, Internet: www.uni-kiel.de
Twitter: www.twitter.com/kieluni, Facebook: www.facebook.com/kieluni, Instagram: www.instagram.com/kieluni 
Text / Redaktion: Christian Urban

Neue Züchtungstechniken für höhere Rapserträge

04.05.2017

Kieler Forschungsteam ermöglicht präzise Veränderung des Rapsgenoms durch „Genome Editing“

Neue Methoden zur gezielten Veränderung der Erbinformationen machen unter dem Begriff „Genome Editing“ seit einigen Jahren Schlagzeilen. Zahlreiche Beispiele belegen die Anwendungsmöglichkeiten bei unterschiedlichen Lebewesen wie Mikroorganismen, Tieren, Pflanzen und sogar beim Menschen. Die Anwendung bei Nutzpflanzen fasst man auch unter dem Begriff „Neue Züchtungstechniken“ zusammen. Inzwischen gibt es zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten über die Veränderungen bei Modell- und auch bei Nutzpflanzen wie Weizen, Reis oder Soja. Raps ist nach der Sojabohne die zweitwichtigste Ölpflanze der Welt und die einzige Ölpflanze von Bedeutung in unseren Breiten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ist es nun erstmals gelungen, Ölraps gezielt mit Hilfe einer solchen „Genome Editing“-Methode, der sogenannten CRISPR-Cas-Technologie, zu verändern und die Übertragung auf nachfolgende Generationen nachzuweisen. Die Arbeit wurde kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Plant Physiology veröffentlicht.

Die CRISPR-Cas-Technologie ermöglicht es, eine präzise Veränderung an einem genau definierten Sequenzabschnitt innerhalb eines Genoms vorzunehmen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Gen mit einer unerwünschten Funktion ausgeschaltet werden. Der Raps bereitet besondere Probleme, weil von jedem seiner Gene zwischen zwei und sechs Kopien vorliegen. Man spricht hier von einer polyploiden Pflanze. Diese Genkopien gleichzeitig auszuschalten, war mit herkömmlichen Methoden genetischer Veränderungen bisher unmöglich. Um eine solche sogenannte Mutagenese beim polyploiden Raps zu erreichen, sind also chemische Mutagenese oder Bestrahlung nicht nutzbar. Dem Kieler Forschungsteam am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung unter der Leitung von Professor Christian Jung ist es nun gelungen, alle Kopien eines Gens auszuschalten, das die Platzfestigkeit der Rapsschoten kontrolliert. Dies eröffnet neue Perspektiven für die Züchtung von Rapssorten, deren Schoten nicht schon vor oder während der Ernte platzen, was erhebliche Ertragssteigerungen erlauben könnte.

„Wir haben die einmalige Möglichkeit, unsere Pflanzen im Vergleich mit anderen Rapsmutanten anzubauen, die durch zufällige chemische Mutagenese erzeugt worden sind“, sagt Janina Braatz, die als Doktorandin unter der Leitung von Dr. Hans Harloff die CRISPR-Cas Versuche durchgeführt hat. „Während die CRISPR-Cas Pflanzen nur über je eine Mutation an einer präzise vorhergesagten Stelle im Genom verfügen, haben in den herkömmlich mutagenisierten Pflanzen etwa einhunderttausend Mutationen stattgefunden, die bis auf eine einzige unbekannt sind. Derartige Pflanzen haben einen deutlichen Fitnessnachteil und sind nicht für die Sortenzüchtung direkt verwendbar“, so Braatz weiter.

Es wird also erwartet, dass die CRISPR-Cas modifizierten Pflanzen unter Feldbedingungen eine deutlich bessere Leistung zeigen, als die Pflanzen, die durch chemische Mutagenese entstanden sind. Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass polyploide Nutzpflanzen mittels „Genome Editing“ hocheffizient genetisch verändert werden können. Auf diese Weise eröffnen sich völlig neue Perspektiven für die gezielte Veränderung von Pflanzengenomen und somit für die züchterische Verbesserung und damit langfristig für Ertragssteigerungen bei Nutzpflanzen.

Das Forschungsprojekt wurde von der Stiftung Schleswig-Holsteinische Landschaft gefördert.

Originalpublikation:
Janina Braatz, Hans-Joachim Harloff, Martin Mascher, Nils Stein, Axel Himmelbach and Christian Jung. “CRISPR-Cas9 targeted mutagenesis leads to simultaneous modification of different homoeologous gene copies in polyploid oilseed rape (Brassica napus L.)”. Plant Physiology Preview. Published on April 18, 2017, as
DOI:10.1104/pp.17.00426

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Bildunterschrift: Regeneration von Rapssprossen in der Petrischale nach Crispr-Cas Mutagenese.
Foto: Janina Braatz

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Bildunterschrift: Blühende Rapspflanzen im Feld.
Foto: Janina Braatz

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Bildunterschrift: Blühende Rapspflanze, deren ALC Gene durch Crispr-Cas Mutagenese gezielt verändert worden sind.
Foto: Janina Braatz

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Prof. Dr. Christian Jung
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MSc Janina Braatz
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Buyx zur Ethik des Genome Editing

29.12.2016

Medizinethikerin Professorin Alena Buyx diskutierte mit KLS-Forschenden

Chance auf Heilung oder Vermeidung schwerwiegender Erkrankungen oder unüberschaubares Risiko? Zwischen diesen Polen bewegt sich die in jüngster Zeit in Wissenschaft und Öffentlichkeit intensiv ausgetragene Debatte zur sogenannten CRISPR/Cas9-Technik, die auch als „Genome Editing“ bezeichnet wird. Dieses neuartige gentechnische Verfahren erlaubt es, in einer bisher nie dagewesenen Einfachheit Veränderungen an den Erbinformationen  vorzunehmen: Die auch als „Genschere“ bezeichnete Methode macht es möglich, DNA-Stränge gewissermaßen zu zerschneiden und neu zusammenzusetzen. Vielversprechend erscheint die daran geknüpfte Aussicht, in Zukunft möglicherweise erbliche Krankheiten lindern oder ganz vermeiden zu können. Auf der anderen Seite besteht womöglich die Gefahr, irreversible Eingriffe zum Beispiel in das menschliche Erbgut zu verursachen, deren Auswirkungen auf künftige Generationen heute kaum abzuschätzen sind. Die Erforschung und Weiterentwicklung des Genome Editing und sein in jeder Hinsicht gewaltiges Potenzial verlangen daher nach einem begleitenden Diskurs, der eine sorgfältige und kritische Abwägung der ethischen Implikationen sicherstellt.

Der Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ stellte sich dieser Diskussion und lud die Medizinethikerin Professorin Alena Buyx zu seiner diesjährigen Vollversammlung, dem KLS-Retreat 2016, ein. Buyx hat seit 2014 eine Professur für Medizinethik an der CAU inne und ist seit 2016 Mitglied im neu formierten Deutschen Ethikrat, der sich aktuell unter anderem mit den neuen Möglichkeiten des Zugriffs auf das menschliche Erbgut befasst. Buyx lieferte am Beispiel des neuen Verfahrens Denkanstöße, wie die moderne biomedizinische Forschung angesichts der Chancen und Risiken ethisch handeln kann und welche Anforderungen ein ethischer Umgang mit Innovationen wie dem Genome Editing an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellt. Ihr Vortrag und die anschließende lebhafte Diskussion mit den anwesenden Expertinnen und Experten aus den Lebenswissenschaften bildeten damit eines der Highlights des KLS-Retreats 2016.


 

Neue Einblicke in die Evolution des Stoffwechsels

16.02.2017

Abbildung: Axel Scheidig
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In heißen Quellen, Geysiren und schwarzen Rauchern leben Urbakterien, auch Archaea genannt. Sie leben häufig unter extremen Umweltbedingungen und bevorzugen zum Beispiel hohe Temperaturen. Die Art Pyrococcus furiosus gehört zu diesen ursprünglichsten Lebewesen. Die Teams um den Mikrobiologen Professor Peter Schönheit und um den Strukturbiologen Professor Axel Scheidig, beide Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), analysierten den Zuckerstoffwechsel dieser Archaeen-Art. Dabei fanden sie den bislang unbekannten Mechanismus heraus, durch den die Umwandlung energiereicher Verbindungen, sogenannte Thioester, in Adenosintriphosphat (ATP, dem universellen Energieüberträger aller Lebewesen) ermöglicht wird. Die Entdeckung des Katalysemechanismus erlaubt neue Einblicke in die evolutionäre Entwicklung des Stoffwechsels. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Beim Stoffwechsel machen Enzyme die Arbeit, so auch in Archaeen. Die sogenannten Acetyl-Coenzym A Synthetasen unter ihnen haben sich die Kieler Forscher genauer angeschaut. Denn sie ermöglichen die Übertragung eines Stoffwechselprodukts (aktiviertes Phosphat) zwischen zwei räumlich getrennten aktiven Zentren, um ATP zu bilden. Seit Beginn der Charakterisierung dieser Enzyme war es ein Rätsel, wie der Übergang funktioniert. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gingen seit über zehn Jahren davon aus, dass das aktivierte Phosphat durch eine Art Schwingen vom einen zum anderen Zentrum gelangt. Diese These konnte aber bislang nicht nachgewiesen werden.

Mithilfe eines speziellen Verfahrens zur Darstellung der Kristallstruktur, der sogenannten Röntgendiffraktion, ist es den Kieler Forschungsteams erstmals gelungen, die dreidimensionale Architektur der Acetyl-Coenzym A Synthetase nachzuvollziehen. Mit Hilfe von neun unterschiedlichen Kristallen konnten sie Momentaufnahmen des Enzyms während der Katalyse aufnehmen und damit den sich umlagernden Proteinbereich sichtbar machen. Mit dieser Methode konnten sie sehen, dass ein Proteinsegment im Enzym das aktivierte Phosphat (~P) überträgt. Die lang diskutierte Hypothese des Schleifen-Schwingens (‚loop swinging‘) zwischen den aktiven Zentren konnte damit bewiesen werden. „Die von uns entschlüsselten Strukturen liefern wichtige Erkenntnisse für den Katalysemechanismus dieser ungewöhnlichen Enzymklasse“, freuen sich Professor Schönheit und Professor Scheidig über die Entdeckung.

Ausgehend von ihrer Arbeit versuchen die Forschenden nun, die Enzyme, die auch in pathogenen Mikroorganismen vorkommen, weiter zu charakterisieren. Schönheit: „Unser Wunschziel ist es, dieses für den Energiehaushalt wesentliche Enzym gezielt ausschalten zu können und damit die krankheitserregenden Organismen im menschlichen Körper wirksam zu bekämpfen.“

Originalarbeit:
Weiße, R. H.-J., Faust, A., Schmidt, M. C., Schönheit, P., Scheidig, A. J. (2016). Structure of NDP forming acetyl-coenzyme A synthetase ACD1 reveals large rearrangement for phosphoryl-transfer. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 113:519-528 DOI: 10.1073/pnas.1518614113
www.pnas.org/content/113/5/E519

Weitere Informationen über die Besonderheiten der Archaeen gibt es in der unizeit:
www.uni-kiel.de/unizeit/index.php?bid=340102&light=sch%F6nheit

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Peter Schönheit und Axel Scheidig erforschten die Umwandlung energiereicher Verbindung in Urbakterien. In den Händen halten die Wissenschaftler ein Modell des Acetyl-Coenzyms A.
Foto/Copyright: Raissa Nickel, Uni Kiel
 

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Die Art Pyrococcus furiosus gehört zu den ursprünglichsten Lebewesen.
Abbildung: Dr. Annett Bellack, Universität Regensburg
 

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Die Struktur Acetyl-Coenzym A Synthetase zeigt einen ursprünglichen Energiewandler in der frühen Evolution des Stoffwechsels.
Abbildung: Axel Scheidig
 

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Kontakt:

 

Prof. Dr. Peter Schönheit
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
Telefon: 0431 880-4328
E-Mail: peter.schoenheit@ifam.uni-kiel.de

 

Prof. Dr. Axel Scheidig
Zentrum für Biochemie und Molekularbiologie an der CAU
Telefon: 0431/880-4286
E-Mail: axel.scheidig@strubio.uni-kiel.de

 

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
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Text / Redaktion: ► Raissa Nickel

Mit "verwirrten Bakterien" zum Gewinn - Studierendentagung 2016 in Kiel

05.12.2016

lsn2016Den Gegner verwirren – Roderich Römhild gewinnt den Hauptpreis der Studierendentagung zu den Life Sciences in Kiel mit seinem Vortrag über Antibiotikaresistenzen

Auf der fünften Studierendentagung im Kieler Wissenschaftszentrum beeindruckten Jungwissenschaftler aus den Life Sciences auch im fünften Jahr mit spannenden Beiträgen. Bei der gemeinsamen Veranstaltung von Life Science Nord und Kiel Life Science (KLS) waren insgesamt acht Vorträge und 45 Poster an den Start gegangen. Weiter lesen...

Graduiertenkolleg „Gene, Umwelt und Entzündung“ geht in die nächste Runde

22.11.2016

DFG fördert Graduiertenausbildung in der Entzündungsforschung mit weiteren gut 3 Millionen Euro


Seit 2011 finanziert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) das Graduiertenkolleg „Gene, Umwelt und Entzündung“ (RTG 1743). Dieser gemeinsame Forschungsverbund von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und Universität zu Lübeck untersucht seitdem erfolgreich den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Entstehung chronisch-entzündlicher Krankheiten wie zum Beispiel Morbus Crohn oder Psoriasis. Zudem sorgt er für die Ausbildung höchstqualifizierter Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler. Die hervorragenden Ergebnisse der bisherigen Zusammenarbeit der Kieler und Lübecker Entzündungsforschenden und die strategische Einbettung des Graduiertenkollegs in den Exzellenzcluster Entzündungsforschung haben die DFG erneut überzeugt: Vergangene Woche sagte sie offiziell die Finanzierung für weitere viereinhalb Jahre zu und unterstützt das Vorhaben mit weiteren 3,2 Millionen Euro. Weiter lesen...

Kiel Life Science vergibt erstmals eigene Wissenschaftspreise

21.11.2016

Zweimal 6000 Euro für die besten Nachwuchsforschenden der Kieler Lebenswissenschaften

Am gestrigen Donnerstag, 17. November, vergab der Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ (KLS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) auf seiner Jahresversammlung zum ersten Mal Auszeichnungen für die besten Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler. Die beiden sogenannten „Kiel Life Science-Postdoc Awards“ gingen an Dr. Eva Ellinghaus vom Institut für Klinische Molekularbiologie an der CAU in der Kategorie „Medizinische Forschung“ und an Dr. Philipp Rausch vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön für die „Nicht-Medizinische Forschung“. Weiter lesen...

Jugend auf den Spuren der Evolution

10.11.2016

Evolutionsbiologische Projekttage für Schülerinnen und Schüler in der Kieler Forschungswerkstatt


Vom 7. bis 9. November bot die Kieler Forschungswerkstatt gemeinsam mit dem Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“ (KEC) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) evolutionsbiologische Kurse für Oberstufenschülerinnen und -schüler an. Unter dem Titel „Evolution – Arbeiten mit dem Modellorganismus Caenorhabditis elegans“ hatten insgesamt 58 Jugendliche aus Kiel und Flensburg an drei Tagen Gelegenheit, die Theorie und Arbeitsweisen der Evolutionsforschung kennenzulernen. Im sogenannten „life:labor“ der Forschungswerkstatt untersuchten die Schülerinnen und Schüler dazu selbständig den Fadenwurm C. elegans. Diesen durchsichtigen und einfach gebauten Wurm bevorzugen Evolutionsforschende für ihre Experimente: Seine Eigenschaften eignen sich ideal, um Entwicklungsprozesse zu untersuchen und er lässt sich gut im Labor halten. Weiter lesen...

Form und Funktion im Laufe der Evolution

07.11.2016

Erneut volles Haus beim Darwintag 2016 im Audimax der CAU

Am heutigen Freitag, 4. November, richtete das Zoologische Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gemeinsam mit dem Zoologischen Museum Kiel den achten Kieler Darwintag aus. Rund 1.200 Schülerinnen und Schüler aus ganz Schleswig-Holstein folgten dem Ruf der Kieler Evolutionsforschenden ins Audimax der Uni, um in fünf spannenden Vorträgen in die Welt der Evolution einzutauchen. In diesem Jahr drehte sich alles um die Evolution von Form und Funktion und wie sie sich zum Beispiel bei Krebsen, Zugvögeln oder fliegenden Fischen entwickelt haben. CAU-Vizepräsidentin Professorin Ilka Parchmann hieß die Schülerinnen und Schüler willkommen. Sie machte deutlich, dass die Uni Kiel zu den weltweit führenden Standorten in der Evolutionsforschung zähle und die Jugendlichen hier genau richtig seien, um Einblicke in dieses Gebiet zu bekommen. Weiter lesen...

Das Zittern liegt in den Genen

16.02.2017

Zu viel Kaffee oder eine aufregende Situation können auch bei gesunden Menschen zu einem fühlbaren und sichtbaren Zittern (Tremor) der Hände führen. Ungefähr jeder hundertste Mensch leidet aber an andauerndem und stärker ausgeprägtem Zittern, was das Krankheitsbild des Essentiellen Tremors (ET) bestimmt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben in Kooperation mit internationalen Arbeitsgruppen in einer groß angelegten Studie nach möglichen Ursachen des ET gesucht und konnten drei Gene identifizieren, die mit dem Zittern in Verbindung stehen. Die Ergebnisse der Studie erscheinen heute (Freitag, 21. Oktober) in der renommierten Fachzeitschrift „Brain“.

Ein ET kann in jedem Alter beginnen und nicht nur die Hände, sondern auch andere Körperteile wie den Kopf, die Beine und sogar die Stimme erfassen. Mit steigendem Alter nimmt dabei fast immer die Intensität des Zitterns zu und beeinträchtigt Patientinnen und Patienten bei alltäglichen Tätigkeiten wie Trinken, Schreiben und anderen feinmotorischen Handlungen. Über die genauen Ursachen und den Entstehungsprozess des ET ist bisher kaum etwas bekannt.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Klinik für Neurologie, Medizinische Fakultät der CAU und Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), konnten in Zwillingsstudien bereits zeigen, dass der ET eine hohe Erblichkeit aufweist, allerdings bei den meisten Betroffenen genetisch komplex ist. „Als genetisch komplex bezeichnen wir eine Krankheitsentstehung, wenn genetische Risikofaktoren mit zusätzlichen Umweltfaktoren zusammenwirken“, erklärt Professor Gregor Kuhlenbäumer, Studienleiter an der Klinik für Neurologie. „In solchen Fällen finden wir oft keine direkte Vererbung der Erkrankung von Eltern auf ihre Kinder.“

In der nun veröffentlichten, groß angelegten Studie, unter Leitung der Klinik für Neurologie und des Montreal Neurological Institute, wurde der ET erstmals umfassend molekulargenetisch an fast 3000 Patientinnen und Patienten sowie 7000 Kontrollfällen aus zahlreichen europäischen, kanadischen und amerikanischen Studienzentren untersucht. „Wir konnten tatsächlich drei Gene identifizieren, von denen wir glauben, dass sie ursächlich für die Erkrankung sind“, sagt Kuhlenbäumer. „Um als gesichert zu gelten, müssen diese Ergebnisse nun allerdings in weiterführenden, unabhängigen Untersuchungen noch bestätigt werden.“

Die drei identifizierten Gene (STK32B, PPARGC1A und CTNNA3) könnten eine große Bedeutung für die Tremorforschung haben. „Wenn sich die Befunde bestätigen, so haben wir erstmals einen Anhaltspunkt, an dem wir mit biochemischen und experimentellen Methoden anknüpfen können, um mehr über die Entstehung des Zitterns zu erfahren“, sagt Kuhlenbäumer. Denn allein in Deutschland leiden etwa eine Million Menschen an ET. Die medikamentöse Therapie der Erkrankung ist allerdings nur bei ungefähr der Hälfte aller Patientinnen und Patienten erfolgreich und kann bei ihnen das Zittern auch nicht heilen, sondern nur lindern. Weltweit ist die Kieler Klinik für Neurologie in der Erforschung, Diagnostik und Therapie von Tremorkrankheiten führendes Zentrum.


Originalpublikation:
Genome-Wide Association Study in Essential Tremor Identifies Three New Loci (2016). Stefanie H. Müller, Simon L. Girard, Franziska Hopfner, Nancy D. Merner, Cynthia V. Bourassa, Delia Lorenz, Lorraine N. Clark , Lukas Tittmann, Alexandra I. Soto-Ortolaza, Stephan Klebe, Mark Hallett, Susanne A. Schneider, Colin A. Hodgkinson, Wolfgang Lieb, Zbigniew K. Wszolek, Manuela Pendziwiat, Oswaldo Lorenzo-Betancor, Werner Poewe, Sara Ortega-Cubero, Klaus Seppi, Alex Rajput, Anna Hussl, Ali H. Rajput, Daniela Berg, Patrick A. Dion, Isabel Wurster, Joshua M. Shuman, Karin Srulijes, Dietrich Haubenberger, Pau Pastor, Carles Vilariño-Güell, Ronald B. Postuma, Geneviève Bernard, Karl-Heinz Ladwig, Nicolas Dupré, Joseph Jankovic, Konstantin Strauch, Michel Panisset, Juliane Winkelmann, Claudia M. Testa, Eva Reischl, Kirsten E. Zeuner, Owen A. Ross, Thomas Arzberger, Sylvain Chouinard, Günther Deuschl, Elan D. Louis, Gregor Kuhlenbäumer, Guy A. Rouleau. Brain (2016).
DOI: 10.1093/brain/aww242

Kontakt:
Prof. Gregor Kuhlenbäumer
Klinik für Neurologie
Tel.: 0431/597-8806
E-Mail: g.kuhlenbaeumer@neurologie.uni-kiel.de



Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
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Text / Redaktion: Dr. Ann-Kathrin Wenke

Neue Einblicke in den Stammbaum des Lebens

16.02.2017

CAU-Mikrobiologie liefert grundlegende Erkenntnisse zur Rolle der Urbakterien in der Evolution

Um die Vielfalt des Lebens zu beschreiben, unterscheidet die Wissenschaft zum Beispiel nach dem Tier- oder Pflanzenreich. Außerdem wird sie auch in drei grundlegende Kategorien oder auch Domänen unterteilt: Die erste umfasst Lebewesen, die einen Zellkern besitzen, die Domäne der sogenannten Eukarya. Die beiden weiteren Domänen beinhalten zum einen die Urbakterien, auch Archaea genannt, zum anderen die Bakterien. Lebewesen dieser beiden Domänen besitzen keinen Zellkern. Die Domäne der Archaeen nimmt dabei eine Sonderstellung ein, da sie Merkmale sowohl der Eukarya als auch der Bakterien trägt. Aus welcher der beiden ursprünglicheren Domänen sich die eukaryotische Zelle und damit höhere Lebewesen einschließlich der Wirbeltiere im Laufe der Evolution entwickelt haben, wird bis heute kontrovers diskutiert. Kürzlich gefundene deutliche Hinweise legen nahe, dass sich die Eukarya aus der Domäne der Archaeen entwickelt haben könnten. Forschende vom Institut für Allgemeine Mikrobiologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten zeigen, dass Archaeen ihre Erbinformationen auf sehr ähnliche Weise ablesen, um sie in Proteine umzusetzen, wie es auch Eukarya tun. Dies unterstützt die Theorie über den Ursprung der Eukarya in der Domäne der Archaeen. Die neuartigen Forschungsergebnisse veröffentlichte das Team um Professorin Ruth Schmitz-Streit von der CAU gemeinsam mit Professor Rotem Sorek vom Weizmann Institute of Science aus Rehovot, Israel, jüngst in der Fachzeitschrift Nature microbiology.

Der Schlüssel zu diesen neuen Erkenntnissen liegt in der Untersuchung der Transkription, also dem Ablesevorgang der genetischen Information. Im Laufe dieses Prozesses wird die sogenannte Boten-Ribonukleinsäure (mRNA) gebildet, deren Aufgabe die Umsetzung von genetischer Information in Proteine ist. Im Hinblick auf diese Vorgänge untersuchten die Forschenden die beiden Archaeen-Arten Methanosarcina mazei und Sulfolobus acidocaldarius

mittels genomweiter Analysen. Insbesondere das Ende des Transkriptionsvorgangs ist aufschlussreich: Bakterien weisen hier nach dem für die Codierung der Proteine zuständigen Teil nur eine sehr kurze Endsequenz auf. Die nun vorliegende Studie zeigt, dass Archaeen demgegenüber eine ähnlich lange Endsequenz der mRNA aufweisen, wie es auch bei Eukarya der Fall ist. Die vermeintlich unbeteiligten Enden der mRNA tragen also möglicherweise auch bei Archaeen zur Genregulation bei. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten zudem belegen, dass über 30 Prozent der Archaeen-Gene durch eine Reihe aufeinanderfolgender alternativer Terminations-Signale in der Transkription kontrolliert werden können. In Abhängigkeit von den Umweltbedingungen entstehen also jeweils unterschiedlich lange Endsequenzen.

Die neuartigen Erkenntnisse legen einerseits die evolutionäre Nähe von Archaeen und Eukarya nahe. Andererseits weisen sie darauf hin, dass die langen und wandelbaren Endsequenzen der Archaeen auch funktionale Bedeutung haben müssen. Damit eröffnet sich ein gänzlich neues Betätigungsfeld in der Mikrobiologie, betont Schmitz-Streit: „Bislang war schlicht nicht bekannt, dass Archaeen solch lange Transkriptions-Endsequenzen besitzen. Zum einen werden so Einblicke in die evolutionäre Entwicklung des Lebens möglich. Vor allem betreten wir mit der Erforschung ihrer Funktionen wissenschaftliches Neuland und erhoffen uns überraschende neue Erkenntnisse über die Regulation bei Archaeen auf posttranskriptionaler Ebene.“

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Die methanproduzierende Archaeen-Art Methanosarcina mazei ist ein in der Mikrobiologie häufig verwendeter Modellorganismus.
Abbildung: Andrea Ulbricht
 

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Originalarbeit:

Daniel Dar, Daniela Prasse, Ruth A. Schmitz & Rotem Sorek (2016): Widespread formation of alternative 3? UTR isoforms via transcription termination in archaea. Nature Microbiology

dx.doi.org/10.1038/nmicrobiol.2016.143

 

Kontakt:

Prof. Ruth Schmitz-Streit
Molekularbiologie der Mikroorganismen,
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
Telefon: 0431 880-4334 E-Mail: rschmitz@ifam.uni-kiel.de

 

Weitere Informationen 

Molekularbiologie der Mikroorganismen (AG Schmitz-Streit),
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
www.mikrobio.uni-kiel.de/de/ag-schmitz-streit

 

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Text / Redaktion: ► Christian Urban

Wichtige Zellgruppe für die lokale Immunreaktion entdeckt

20.10.2016

Kieler Team des Exzellenzclusters Entzündungsforschung identifiziert bisher unbekannte Quelle für den Botenstoff Interleukin 9
 

Interleukin 9 (IL-9) ist ein Botenstoff des Immunsystems mit vielfältigen Wirkungen. Es spielt eine Rolle bei allergischen Reaktionen, der Durchlässigkeit von Epithelzellen und der Anti-Tumor-Aktivität des Immunsystems. Unter welchen Bedingungen IL-9 in nennenswertem Umfang gebildet wird, hat eine Arbeitsgruppe des Exzellenzclusters Entzündungsforschung an der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) mit in-vitro-Zellkulturstudien aufgeklärt. Das Team unter Leitung von Prof. Dieter Kabelitz (Institut für Immunologie) identifizierte in der Studie eine bisher unbekannte Quelle für die IL-9-Produktion, die so genannten gamma/delta-T-Lymphozyten. In Geweben wie zum Beispiel der Darm- oder Bronchialschleimhaut ist dieser Zelltyp dominierend. „Botenstoffe, die von diesen Zellen im Gewebe produziert werden, können insofern eine erhebliche Bedeutung für die lokale Entzündungsreaktion haben“, erklärt Kabelitz. Die Ergebnisse dieser Studie werden jetzt in der Fachzeitschrift  Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States (PNAS) publiziert.

Der Kieler Immunologe Prof. Dieter Kabelitz erforscht schon seit vielen Jahren gamma/delta-T-Zellen (γδ-T-Zellen), die zwar nur eine kleine Untergruppe im Blut sind; im Gewebe wie der Darmschleimhaut dagegen etwa 20 bis 30 Prozent aller Immunzellen ausmachen und zum Beispiel auch. im Lungengewebe vorkommen. Sein Interesse an den Zellen begründet sich vor allem auf der Erkenntnis, dass γδ-T-Zellen einen „Riecher“ dafür haben, wenn Zellen gestresst werden und in der Folge im Stoffwechsel etwas falsch läuft, was dann eine entsprechende Immunantwort einleitet. Sie spielen daher eine große Rolle in der lokalen Immunüberwachung gegenüber Entzündung, Infektion und maligner (bösartiger) Entartung von Zellen.

In diesem Zusammenhang könnte auch die Produktion von Interleukin-9 (IL-9) relevant sein. Der Botenstoff kann das Wachstum von  Immunzellen  stimulieren sowie die Durchlässigkeit von Epithelzellen regulieren. Darüber hinaus wird durch IL-9 die Produktion von Antikörpern der IgE Klasse stimuliert, die bei allergischen Reaktionen und in der Wurmabwehr eine wichtige Rolle haben. Zusätzlich wird durch IL-9 aber auch die Aktivität von Killerzellen gesteigert, die zum Beispiel in der immunologischen Tumorabwehr  von Bedeutung sind.

Als IL-9 produzierende Zellen im Immunsystem war bisher nur eine Untergruppe der CD4-positiven T-Lymphozyten (kurz CD4-Zellen) bekannt. Voraussetzung für die Freisetzung von IL-9 ist die Aktivierung mit den Botenstoffen Transforming Growth Factor-beta (TGFβ) und Interleukin-4. „Wir haben gezeigt, dass auch gamma/delta-T-Zellen IL-9 produzieren und zwar deutlich mehr als CD4-Zellen“, sagt Kabelitz. Außerdem sei bei γδ-T-Zellen für die IL-9-Produktion nur eine Stimulation mit TGFβ nötig gewesen. „Das erforderliche TGFβ wird von Epithelzellen und von vielen Tumorzellen produziert. Es ist daher denkbar, dass in entzündlichem Gewebe, aber auch im Tumor-Mikromilieu, durch TGFβ in vor Ort befindlichen gamma/delta T-Zellen direkt IL-9 induziert wird. Dadurch kann die lokale Immunreaktion entscheidend beeinflusst werden“. In weiteren Untersuchungen ist geplant, die in Gewebekultur erzielten Ergebnisse in Krankheitssituationen zu überprüfen.

Gefördert wurde diese Studie mit Mitteln des Exzellenzcluster Entzündungsforschung, der Else-Kröner-Fresenius Stiftung und der Medizinischen Fakultät der CAU.

 

Originalpublikation:

Christian Peters, Robert Häsler, Daniela Wesch, Dieter Kabelitz: Human Vδ2 T cells are a major source of Interleukin-9. PNAS 2016;

www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1607136113

 

Kontakt:

Prof. Dr. Dieter Kabelitz
Institut für Immunologie
Tel.: 0431/500 31000
Dietrich.Kabelitz@uksh.de
 
Dr. Christian Peters
Institut für Immunologie
Tel.: 0431/500 31037
Christian.Peters@uksh.de

 

Exzellenzcluster Entzündungsforschung
Wissenschaftliche Geschäftsstelle, Leitung: Dr. habil. Susanne Holstein
Presse und Kommunikation, Sonja Petermann, Text: Kerstin Nees
Postanschrift: Christian-Albrechts-Platz 4, D-24118 Kiel
Telefon: (0431) 880-4850, Telefax: (0431) 880-4894

 

Der Exzellenzcluster „Inflammation at Interfaces/Entzündungsforschung“ wird seit 2007 durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder mit einem Gesamtbudget von 68 Millionen Euro gefördert; derzeit befindet er sich in der zweiten Förderphase. Die rund 300 Clustermitglieder an den insgesamt vier Standorten: Kiel (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein), Lübeck (Universität zu Lübeck, UKSH), Plön (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie) und Borstel (Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften) forschen in einem innovativen, systemischen Ansatz an dem Phänomen Entzündung, das alle Barriereorgane wie Darm, Lunge und Haut befallen kann.

Artikelaktio

Unsere Gene beeinflussen die Darmflora

12.10.2016

Überraschende Erkenntnisse aus der Kieler Mikrobiom-Forschung
 

Ein internationales Konsortium unter Federführung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat herausgefunden, dass das menschliche Genom einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der Bakterien im Darm hat. Die Ergebnisse dieser Studie erscheinen heute (Montag, 10. Oktober) in der renommierten Fachzeitschrift "Nature Genetics".
 
Im menschlichen Darm lebt eine Vielzahl von unterschiedlichen Bakterien, die einen wichtigen Einfluss auf unsere Gesundheit haben. Unter anderem spalten sie Nährstoffe, beeinflussen unser Immunsystem und sorgen für ein ausgeglichenes Hormonsystem. Verändert sich die Zusammensetzung der Darmflora, zum Beispiel durch die Gabe von Antibiotika, können verschiedene Krankheiten wie entzündliche Darmerkrankungen, Diabetes oder Autismus entstehen.
 
Um das komplexe Zusammenspiel und den Einfluss der menschlichen Darmflora auf die Entstehung von Krankheiten besser zu verstehen, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Uni Kiel zusammen mit weiteren Arbeitsgruppen aus dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön und Oslo in der bislang größten Studie dieser Art die Zusammensetzung der Darmbakterien von über 1.800 Norddeutschen untersucht. Sie identifizierten eine Reihe von Faktoren wie Ernährung, Lebensgewohnheiten und genetische Variationen, die die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms beeinflussen. Mit dem Einfluss von genetischen Unterschieden hat sich das Kieler Forschungsteam dann näher beschäftigt.
 
Insgesamt konnten die Forscherinnen und Forscher 42 Bereiche im menschlichen Genom finden, die die Vielfalt der Darmflora beeinflussen. Für weitere 42 Genbereiche konnten sie nachweisen, dass sie über das Vorkommen und die Häufigkeit bestimmter Bakterienarten im Verdauungstrakt mitbestimmen. Insgesamt sind diese genetischen Faktoren für rund 10 Prozent der Bakterienvielfalt im Darm verantwortlich. „Dass unser Genom einen solch großen Einfluss auf die Darmbakterien hat, war eine große Überraschung für uns“, sagt Professor Andre Franke, Studienleiter und Direktor des Instituts für Klinische Molekularbiologie (IKMB), Medizinische Fakultät der CAU. „Eine ähnliche Größenordnung ist aus Mausstudien bekannt und lässt darauf schließen, dass wir es hier mit evolutionär konservierten Prozessen zu tun haben.“
 
Ein spezielles Gen, das die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in dieser Studie identifiziert haben, war für sie besonders interessant: Es kodiert für den Vitamin D Rezeptor, der Gallensäuren bindet, die wiederum für die Fettverdauung wichtig sind. „Den Einfluss jedes einzelnen Faktors, den wir identifizieren konnten, wollen wir nun in weiterführenden Studien genauer untersuchen“, sagt Louise Thingholm, Erstautorin der Studie vom IKMB. Dieses Vorhaben ist Teil des neuen Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der CAU, der seit Anfang dieses Jahres von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit rund 10 Millionen Euro finanziert wird.    

Originalpublikation:
Genome-wide association analysis identifies variation in vitamin D receptor and other host factors influencing the gut microbiota (2016). Jun Wang, Louise B Thingholm, Jurgita Skiecevicienė, Philipp Rausch et al. Nature Genetics. DOI: 10.1038/ng.3695

Abbildungen zum Thema stehen zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/download/pm/2016/2016-322-1.jpg  
Bildunterschrift: Die Abbildung zeigt, dass viele bekannte Gene, die das Darmmikrobiom in der Maus beeinflussen, mit den menschlichen Genen identisch sind, die von der Kieler Studie identifiziert wurden (Verbindungslinien innerhalb des Kreises). Die linke Seite zeigt dabei die Positionen auf der Maus-DNA, die rechte Seite die menschlichen Chromosomenabschnitte.
Copyright: Institut für Klinische Molekularbiologie/CAU
 
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Bildunterschrift: Für die Analyse der Zusammensetzung der Darmflora werden die Stuhlproben im Labor vorbereitet.
Copyright: Institut für Klinische Molekularbiologie/CAU
 
www.uni-kiel.de/download/pm/2016/2016-322-3.jpg   
Bildunterschrift: Eine Technische Angestellte bearbeitet die Stuhlproben unter der Laborbank.
Copyright: Institut für Klinische Molekularbiologie/CAU
 
Weitere Informationen:
www.ikmb.uni-kiel.de/research/genetics-bioinformatics/microbiome-studies-0  

Kontakt:
Prof. Dr. Andre Franke
Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU
Telefon: 0431/500-15110; 0179-4851891
E-Mail: a.franke@mucosa.de
 
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Redaktion: Dr. Ann-Kathrin Wenke
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de, Internet: www.uni-kiel.de

Neues Zentrum für Evolutionsforschung in Kiel

04.10.2016

Internationales Symposium zur Gründung des „Kiel Evolution Center“

Der heutige Freitag, 30. September, hat es in sich für den Wissenschaftsstandort Kiel: Während hunderte Forschende aus der Landeshauptstadt bei der „Nacht der Wissenschaft“ für ihre Arbeit werben, gründet die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zeitgleich ein neues Forschungszentrum. Das „Kiel Evolution Center“ (KEC) nimmt heute im Rahmen eines internationalen Symposiums mit über 100 Forschenden im Zoologischen Museum Kiel seine Arbeit auf. Die interaktive Wissenschaftsplattform setzt sich zum Ziel, Evolutionsforscherinnen und -forscher in der Region Kiel besser zu koordinieren. Daneben sollen unter dem Schlüsselbegriff „translationale Evolutionsforschung“ gezielt Brücken zwischen Grundlagenforschung und Anwendung geschlagen werden. Neben der Förderung der Wissenschaft stehen ausdrücklich auch Lehre und Öffentlichkeitsarbeit im Fokus des „Kiel Evolution Center“. Mehr lesen...

2016 DZG-Meeting at Kiel University

20.09.2016

Wichtigste deutsche Zoologie-Konferenz an der Uni Kiel

450 Forschende aus allen Bereichen der Zoologie tagen noch bis Samstag in der Landeshauptstadt

 

Seit dem heutigen Mittwoch, 14. September, läuft die Jahrestagung der Deutschen Zoologischen Gesellschaft (DZG) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Bis einschließlich Samstag haben rund 450 deutschsprachige und internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Gelegenheit, sich bei der größten europäischen Konferenz im Bereich der Zoologie auszutauschen. Die DZG-Tagung hebt sich besonders durch ihr umfassendes, sämtliche Disziplinen rund um die zoologische Forschung einschließendes Programm hervor. So geht es um aktuelle Entwicklungen und neueste Forschungsergebnisse unter anderem aus der Evolutionsbiologie, Ökologie, Physiologie oder Neurobiologie. Weiter lesen...

Neue Gene für Herzfehler entdeckt

07.09.2016

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Eine internationale Forschergruppe hat drei neue Gene gefunden, die bei der Entstehung angeborener Herzfehler eine Rolle spielen. Die Wissenschaftler haben außerdem neue Erkenntnisse darüber gewonnen, welche Arten von Herzfehlern vererbt werden und welche durch neu aufgetretene Genveränderungen verursacht werden. Diese Ergebnisse helfen, die genetische Beratung von betroffenen Familien zu verbessern. Das Konsortium unter Beteiligung des Wellcome Trust Sanger Institutes, des Kompetenznetzes Angeborene Herzfehler, des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) und der Klinik für angeborene Herzfehler und Kinderkardiologie, Medizinische Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, berichtet darüber in der aktuellen Ausgabe von Nature Genetics. Weiter lesen...

Europäische Nacht der Wissenschaft in der KielRegion

05.07.2016

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Rückblick: Erfolgreiche erste Metaorganismus-Konferenz an der Uni Kiel

20.06.2016

Vergangene Woche fand das Kick off-Meeting des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ im Rahmen des internationalen Kiel Life Science-Symposiums 2016 an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) statt – und damit die erste große wissenschaftliche Tagung zum noch jungen wissenschaftlichen Feld der Metaorganismus-Forschung in Kiel. Weiter lesen...

Erste internationale Tagung zur Metaorganismus-Forschung in Kiel

09.06.2016

2016-194-1.jpgKonferenz des SFB 1182 holt weltweit führende Expertinnen und Experten für Wirts-Bakterien-Beziehungen an die CAU

Seit dem heutigen Mittwoch, 8. Juni, läuft das internationale Kick off-Meeting des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) – und damit die erste große wissenschaftliche Tagung des noch jungen Verbundforschungsprojekts. Weiter lesen...

Buchvorstellung: Die Grundlagen des Metaorganismus-Prinzips

01.06.2016

Thomas Bosch und David Miller definieren die Grenzen der Biologie neu

In ihrem neuen englischsprachigen Buch „The Holobiont Imperative – Perspectives from Early Emerging Animals“ („Das Gebot des Metaorganismus – einfache Lebewesen zeigen neue Perspektiven auf“) stellen Professor Thomas Bosch, Zell- und Entwicklungsbiologe an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), und sein Co-Autor Professor David Miller vom australischen ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies die Grundzüge eines neuartigen wissenschaftlichen Feldes vor. Weiter lesen...

Kiel Oncology Network Workshop

01.06.2016

Foto Dormancy Workshop 2_modifiedAm 25.05.2016 veranstaltete das Kiel Oncology Network (KON) zusammen mit dem Max Planck Institut für Evolutionsbiologie in Plön einen Workshop zum Thema „Dormancy as evolutionary key process in the maintenance of phenotypic plasticity in tumors”.

Der Workshop setzte damit erfolgreich die Reihe von Veranstaltungen zum Thema  „Evolution & Cancer“ des Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) fort. Weiter lesen...

Thomas Bosch in bedeutendes internationales Wissenschaftskolleg berufen

23.05.2016

x-sfb-1182-metaorganisms-EN.pngKieler Zoologie-Professor wird Senior Fellow des Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR)

Es entspricht in seiner Bedeutung in etwa dem Wissenschaftskolleg zu Berlin, und zwar auf internationaler Ebene: Das Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) vereint führende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Disziplinen, um an Lösungen für globale Probleme in Gesundheit, Technik und Umwelt zu arbeiten. Weiter lesen...

Die Vielfalt im Innern des Wurms

18.05.2016

fmath-botan-inst.pngKieler Forschungsteam zeigt am Beispiel von Fadenwürmern die Bedeutung einer natürlichen Bakterienbesiedelung

Er ist einer der am besten erforschten Modellorganismen der Biologie: Der winzige Fadenwurm oder Nematode der Art Caenorhabditis elegans dient Forschenden seit Jahrzehnten zur Untersuchung von zum Beispiel Entwicklungsprozessen und Funktionsweise des Nervensystems. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit nutzen dazu eine bestimmte, stark an die Laborumgebung angepasste C. elegans-Variante, die unter diesen Bedingungen keinerlei Bakterienbesiedlung aufweist. Weiter lesen...

Schnelle Anpassung an eine veränderliche Umwelt

28.04.2016

Kieler Biologe erhält mit zwei internationalen Kollegen 900.000 Euro für Forschung

Einen stattlichen individuellen Förderungserfolg kann der Kieler Biologe Dr. Sebastian Fraune aus der Arbeitsgruppe Zell- und Entwicklungsbiologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) verbuchen: Sein neues Forschungsprojekt konnte sich kürzlich gemeinsam mit sechs weiteren Vorhaben unter rund 200 Anträgen bei der diesjährigen Fördervergabe des internationalen „Human Frontier Science Program“ (HFSP) behaupten. Gemeinsam mit einem US-amerikanischen und einem australischen Kollegen wird Fraune sich nun mit der Frage beschäftigen, wie sich Lebewesen unter dem Einfluss des Klimawandels schnell an geänderte Umweltbedingungen anpassen können. Dem Kieler Biologen sowie Dr. Adam Reitzel und Dr. Sylvain Foret von den Universitäten Charlotte und Canberra stehen dafür nun umgerechnet rund 900.000 Euro an HFSP-Mitteln für die kommenden drei Jahre zur Verfügung. Weiter lesen...

Neues Kieler Analyse-Netzwerk bündelt naturwissenschaftliche Schlüsseltechniken

20.04.2016

Auftaktveranstaltung des neugegründeten „Spectromics-Network“ an der Uni Kiel

 

Am Freitag, 15. April, fand die Auftaktveranstaltung des neugegründeten “Kiel Network of Analytical Spectroscopy and Mass Spectrometry”, kurz „Spectromics-Network“, statt. Ziel des Netzwerks ist die Bündelung elementarer Analysemethoden aus dem Bereich der Spektroskopie und der Massenspektrometrie an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Spektroskopische Methoden beruhen auf der Wechselwirkung von Strahlung verschiedener Art, zum Beispiel verschiedener Wellenlänge, mit Materie, zum Beispiel Molekülen. Weiter lesen...

Kleine Proteine in Prokaryoten: Die Erforschung einer neuen Welt

13.04.2016

CAU-Mikrobiologie koordiniert neues 6 Millionen Euro DFG-Schwerpunktprogramm

Erneuter Erfolg für den Forschungsstandort Schleswig-Holstein: Nach der Bewilligung gleich drei neuer Leibniz-WissenschaftsCampi Mitte März in Kiel ist es nun die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), die der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) weitere umfangreiche Förderung zusagt. Zur Einrichtung des neuen Schwerpunktprogramms (SPP) „Kleine Proteine in Prokaryoten, eine unbekannt Welt“ stellt die DFG einem interdisziplinären bundesweiten Forschungskonsortium unter der Leitung der CAU nun rund 6 Millionen Euro für die kommenden drei Jahre zur Verfügung. Weiter lesen...

Kieler Medizinforschung erhält 1,7 Millionen Euro für Supercomputer

12.04.2016

Ob Bilddaten aus der Radiologie, Fotos von Gewebeschnitten, Proteinmessungen aus Massenspektrometern oder Sequenzdaten aus großen Sequenziervorhaben – täglich werden in der medizinischen Forschung neue Daten generiert. Um diese immer größer werdenden Datenmengen besser archivieren und nachhaltig nutzen zu können, ist es Forscherinnen und Forschern der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) in Zusammenarbeit mit dem Rechenzentrum der CAU nun gelungen, Fördermittel in Höhe von 1,7 Millionen Euro für einen Supercomputer einzuwerben. Bewilligt wurde die Hälfte der Fördersumme von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), die andere Hälfte steuert das Land Schleswig-Holstein bei. Weiter lesen...

Mutationen an- und wieder ausschalten

12.04.2016

fmath-botan-inst.pngKieler Forschungsteam erleichtert mit neuem Verfahren funktionale Genomik

Schimmelpilze werden vor allem mit diversen gesundheitlichen Risiken in Verbindung gebracht. Sie spielen auch eine weniger bekannte, für die Biotechnologie aber besonders wichtige Rolle. Der Schimmelpilz Aspergillus niger zum Beispiel dient seit rund 100 Jahren der industriellen Gewinnung von Zitronensäure, die in vielen Nahrungsmitteln als konservierender Zusatzstoff enthalten ist. Um die genetischen Mechanismen zu erkunden, die Aufschluss über das mögliche Anwendungsspektrum von Schimmelpilzen und ihrer Stoffwechselprodukte geben können, hat ein Forschungsteam der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen von der niederländischen Universität Leiden nun ein neues Verfahren entwickelt. Weiter lesen...

Neuer Leibniz-Campus zur Erforschung von Lungenkrankheiten bewilligt

18.03.2016

- Gemeinsame Presseinformation -

Diese Woche hat es in sich: Gleich drei WissenschaftsCampi richtet die Leibniz-Gemeinschaft am Universitätsstandort Kiel ein. Das hat der Senat der Leibniz-Gemeinschaft gestern (Donnerstag, 17. März) in Berlin entschieden. Mit dabei ist das neue evolutionsmedizinische Zentrum „Evolutionary Medicine of the Lung“ (EvoLUNG). Als erste Einrichtung ihrer Art in Deutschland erhält EvoLUNG in den kommenden vier Jahren (2016 bis 2020) eine Förderung von rund 4 Millionen Euro. Das Land Schleswig-Holstein trägt eine halbe Million Euro zur Finanzierung des vom Forschungszentrum Borstel (FZB), der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI-EB) getragenen Vorhabens bei. Weiter lesen...

IMPRS bietet 15 PhD-Stellen an

14.03.2016

Die Internationale "Max Planck Research School for Evolutionary Biology" (IMPRS) schreibt 15 PhD-Stellen aus, siehe Ausschreibungstext. Die Bewerbungsfrist endet am 17. April 2016.

Weitere Informationen über die IMPRS und das Bewerbungsverfahren finden sich auf der  IMPRS-Website.

Medikamente zum „Anknipsen“ – Studierendentagung zu den Life Sciences in Kiel kürt zum vierten Mal Life Science-Nachwuchs

08.12.2015

Auf der Studierendentagung zu den Life Sciences im Wissenschafts-zentrum Kiel am vergangenen Donnerstag stellte der wissenschaftliche Nachwuchs inzwischen zum vierten Mal seine Arbeiten im Bereich der Life Sciences vor. Aus insgesamt 12 Vorträgen und 36 Postern wählte die Jury jeweils die drei besten aus.

Kiel, 8. Dezember 2015 – Den mit 500 € dotierten Preis für den besten Vortrag erhielt Boris Pinchuk vom Pharmazeutischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel für seinen Beitrag: „Photoaktivierbare Prodrugs des zugelassenen Kinaseinhibitors Vemurafenib“. Er stellte dar, wie man durch den Einsatz der photoaktivierbaren Prodrugs eine sowohl zeitlich als auch örtlich kontrollierbare Freisetzung des aktiven Wirkstoffs erreichen kann. Weiter lesen...

Bewerberrekord: Studierendentagung in Kiel startet mit vielversprechendem Programm

03.12.2015

Am 3. Dezember findet im Wissenschaftszentrum Kiel zum vierten Mal die Studierendentagung zu den Life Sciences statt. Die Veranstalter Life Science Nord und Kiel Life Science (KLS) haben im Vorfeld einen Bewerberrekord verzeichnet.

Kiel, 27. November 2015 – „Es freut uns sehr, dass das Konzept der „Studierendentagung zu den Life Sciences“ so gut ankommt und so viele Studierende motiviert hat, einen Beitrag einzureichen“, sagt Dr. Hinrich Habeck, Geschäftsführer der Clusteragentur Life Science Nord Management GmbH. Weiter lesen...

Neuer Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Universität Kiel bewilligt

24.11.2015

Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert die Erforschung des Zusammenspiels von Organismus und symbiotischen Bakterien mit 10 Millionen Euro

 

Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) stellt aktuell die Weichen für die Zukunft ihrer Forschung und kann auf diesem Weg einen weiteren Erfolg feiern: Auf Grundlage der überzeugenden Begutachtung vom Sommer dieses Jahres hat sich die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute (Donnerstag, 19. November) entschieden, den neuen Sonderforschungsbereich (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ zu fördern. Damit stehen den Forschenden aus acht beteiligten Institutionen des neuen Verbundprojekts über vier Jahre rund 10 Millionen Euro zur Verfügung. Weiter lesen...

Warum Japanerinnen und Japaner länger leben

13.11.2015

Kieler Forschungsteam zeigt positiven Einfluss bioaktiver Pflanzenstoffe in Grüntee und Soja auf die Lebensspanne

Ein Forschungsteam vom Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat vielversprechende Zusammenhänge zwischen zwei sekundären Pflanzenstoffen, den sogenannten Catechinen und Isoflavonen, und der Lebenserwartung entdeckt. Die zugrunde liegenden Forschungsarbeiten der Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erschienen jüngst in den beiden Fachmagazinen Oncotarget und The FASEB Journal. Weiter lesen...

Alternative Konzepte in der Krebsforschung

06.11.2015

Robert Gatenby vom Moffitt Cancer Center besuchte die Universität Kiel

Auf Einladung des Forschungsschwerpunkts “Kiel Life Science” besuchte der US-amerikanische Krebsforscher Robert A. Gatenby, M.D., Vorsitzender der Abteilung für Radiologie und Co-Direktor des „Cancer Biology and Evolution Program“ am Moffitt Cancer Center in Tampa jüngst die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Auf dem Programm des international renommierten Wissenschaftlers stand neben dem Gedankenaustausch mit zahlreichen Forschenden der CAU auch ein öffentlicher Abendvortrag vor gut 100 Zuhörerinnen und Zuhörern unter dem Titel „Cancer & Evolution“ am 5. November. Weiter lesen...

Pilze aus dem Meer enthalten vielversprechende Wirkstoffe gegen Krebs

28.10.2015

fmath-botan-inst.pngKieler Forschungsteam identifiziert Pilz-Gene, die krebshemmende Wirkstoffe ausbilden können

Der Ozean ist bis heute einer der am wenigsten erforschten Lebensräume unseres Planeten. Forschende vermuten ein riesiges Erkenntnispotenzial in den Meeren und suchen dort deshalb auch nach neuartigen Wirkstoffen zur Krankheitsbekämpfung. Im EU-Projekt „Marine Fungi“ haben internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Beteiligung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel nun systematisch nach solchen Stoffen speziell in Pilzen aus dem Meer gesucht. Ein besonders vielversprechendes Ergebnis ist die Identifizierung der Gene eines solchen Pilzes, die für die Bildung von zwei krebshemmenden Stoffen, sogenannten zyklischen Peptiden, verantwortlich sind. Ein Forschungsteam um Professor Frank Kempken, Leiter der Abteilung für Botanische Genetik und Molekularbiologie an der CAU, veröffentlichte die neuartigen Erkenntnisse nun in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins PLOS Biology. Weiter lesen...

Neue Strategie in der Bekämpfung von Antibiotika-resistenten Krankheitskeimen

16.10.2015

Schneller Wechsel in der Medikamentengabe hemmt die Ausbildung von Resistenzen


Die schnelle Evolution von Antibiotika-Resistenzen stellt eine zunehmend dramatische Gefahr für die öffentliche Gesundheit dar. In weniger als 20 Jahren könnten Antibiotika-resistente Krankheitskeime zu den häufigsten Verursachern nicht-natürlicher Todesfälle gehören. Die Medizin steht somit vor der gewaltigen Herausforderung die erfolgreiche Behandlung von bakteriellen Infektionen weiterhin zu gewährleisten - trotz eines immer kleiner werden Spektrums wirksamer Antibiotika. Jüngste Forschungsergebnisse einer Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zeigen nun Möglichkeiten auf, wie die Wirksamkeit der noch zur Verfügung stehenden Antibiotika länger erhalten werden kann. Weiter lesen...

Den biochemischen Fingerabdrücken des Lebens auf der Spur

06.10.2015

„Kiel Life Science“ richtet ersten Metabolomics-Workshop an der Universität Kiel aus

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Jahrestagung der Gesellschaft für Genetik an der Universität Kiel

29.09.2015

Max-Delbrück-Preisträgerin 2015 ist Emanuelle Charpentier

Ab Montag, 28. September, findet die Jahrestagung der Gesellschaft für Genetik (GfG) anlässlich des 350-jährigen Jubiläums an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) statt. Die dreitägige Veranstaltung deckt ein breites Spektrum aktueller Themen von der Genetik der Rekombination und der Krebsentstehung bis hin zur Epigenetik ab. Neben diesen Fachbeiträgen gehört die Ehrung besonders verdienter Genetikerinnen und Genetiker mit der Max-Delbrück-Lecture, benannt nach dem Nobelpreisträger und Begründer der modernen molekularen Genetik, zum Programm der Jahrestagung. In diesem Jahr erhält Professorin Emanuelle Charpentier, künftige Direktorin des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie in Berlin, als erste Wissenschaftlerin diesen renommierten Preis. Tagungsleiter ist Professor Frank Kempken, GfG-Präsident und Leiter der Abteilung für Botanische Genetik und Molekularbiologie an der CAU. Weiter lesen...

Verbundprojekt erforscht neuartige Züchtungstechnologien für Raps und Kartoffeln

23.09.2015



 An der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ist kürzlich das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt „Neuartige Züchtungstechnologie in Raps und Kartoffel durch Implementation des TALEN- und CRISPR/Cas9 Systems zur gezielten Genom-Modifikation“ offiziell gestartet. Projektpartner sind neben der Abteilung für Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der CAU zwei Industriepartner, die Solana Research GmbH und die NPZ Innovation GmbH. Ziel des Verbundprojekts ist es, neue Methoden zur gezielten Gen-Inaktivierung im Kartoffel- und Rapsgenom zu erforschen. Weiter lesen...

Genomforschung für umweltverträglichen Pflanzenschutz

28.08.2015

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Internationale Tagung „Evolutionary Genomics of Plant Pathogens“ an der Universität Kiel


Seit dem gestrigen Mittwoch, 26. August, bis Freitag, 28. August, veranstaltet die Arbeitsgruppe „Environmental Genomics“ am Botanischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) unter der Leitung von Professorin Eva Stukenbrock die internationale Tagung „Evolutionary Genomics of Plant Pathogens“. Rund 50 Expertinnen und Experten von etwa 20 internationalen Universitäten und Forschungseinrichtungen kommen im Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (ZMB) zusammen, um den aktuellen Wissensstand in der Genomik von Pflanzenpathogenen, also bezüglich der Gesamtheit der Erbinformationen von Pflanzenschädlingen, zu diskutieren. Der Workshop in Kiel ist Teil einer europaweiten Initiative, die die Reduzierung des Pestizideinsatzes im Landbau durch die wissenschaftliche Weiterentwicklung des umweltverträglichen Pflanzenschutzes zum Ziel hat.
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Fadenwürmer reisen per Anhalter

13.07.2015

2015-263-1.jpgKieler Forschungsgruppe erforscht natürliche Lebensweise von Caenorhabditis elegans


Winzige Fadenwürmer zum Beispiel der Art Caenorhabditis elegans nutzen bei der Nahrungssuche Nacktschnecken und andere Wirbellose als Transportmittel. Dies fand eine Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) nun heraus. Die etwa einen Millimeter langen Tiere leben meist in kurzlebigen Umgebungen, wie beispielsweise in verrottenden Früchten oder anderem Pflanzenmaterial. Hier weiterlesen...

Aktuelle Sicht auf Evolution und Krebs

19.06.2015

aktuelle-sicht-auf-evolution-und-krebsGemeinsamer wissenschaftlicher Workshop von Kiel Oncology Network und Kiel Life Science

Das kürzlich gegründete Kiel Oncology Network (KON) und der Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science (KLS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel veranstalteten am 16. und 17. Juni gemeinsam den internen „Evolution & Cancer“-Workshop. Zu Beginn hielt Professor Christoph Röcken vom Pathologischen Institut am Dienstagabend einen Plenarvortrag über die Krebsevolution und die Rolle von Stammzellen. Hier weiterlesen...

Versteckter Sicherheitsschalter: Neue Erkenntnisse zu Todesrezeptoren bei Krebszellen

10.06.2015

Ein besseres molekulares Verständnis der Rolle von sogenannten Todesrezeptoren in der Krebsentstehung, die insbesondere Bauchspeicheldrüsenkrebs besonders aggressiv und fast immer tödlich verlaufen lassen – das ist das Ziel von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern am Institut für Experimentelle Tumorforschung an der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Die Arbeitsgruppe unter der Leitung von Professorin Anna Trauzold und Professor Holger Kalthoff beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit diesen Todesrezeptoren, die in fast allen Körperzellen und prinzipiell auch in Krebszellen für das kontrollierte Absterben der Zelle, den programmierten Zelltod, sorgen können. Weiter lesen...

Live aus dem Labor der Evolution

05.06.2015

Studie zur Koevolution zwischen Wirt und Krankheitserregern wirft neues Licht auf Evolutionsdynamik

Jedes Jahr treten neuen Grippe- und Erkältungserreger auf und problematische Krankheitserreger wie zum Beispiel Ebola sorgen in regelmäßigen Abständen für globale Beunruhigung. Der Schlüssel für ein besseres Verständnis von Krankheitsepidemien liegt in der Veränderlichkeit und damit in der Evolution der verursachenden Krankheitserreger.Hier weiterlesen...

DFG-Begutachtung „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“

21.05.2015

Origin and Function

Das Begutachtungsverfahren des bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eingereichten Antrags für den Sonderforschungsbereich (SFB) „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) geht in die entscheidende Phase: Am 6. und 7. Juli findet die zweitägige Begutachtung durch die DFG-Prüfungsgruppe in Kiel statt. Dieses Gremium erarbeitet eine Entscheidungsempfehlung über die Einrichtung des Sonderforschungsbereichs, der die Grundlage für den zuständigen Bewilligungsausschuss bildet. Die für die Universität Kiel hoffentlich positive Entscheidung über die Einrichtung des SFB „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ wird bei der zweiten Sitzung des Bewilligungsausschusses der DFG Ende des Jahres fallen. Hier weiterlesen...

Estlands Staatspräsident zu Gast am Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (ZMB)

20.05.2015

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Estnischer Staatsbesuch im ZMB.
Foto: Christian Urban, Uni Kiel

Genau eine Woche, nachdem die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) den israelischen Präsidenten Reuven Rivlin begrüßen durfte, besuchte nun sein estnischer Amtskollege, Staatspräsident Toomas Hendrik Ilves, die schleswig-holsteinische Landeshauptstadt. Begleitet wurde er unter anderem von der estnischen Botschafterin in Deutschland, Kaja Tael. Der Staatsbesuch auf Einladung von Bundespräsident Joachim Gauck stand in Kiel ganz im Zeichen der Wissenschaft, Mittelpunkt des Aufenthalts an der Universität Kiel war der Besuch des Präsidenten im Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (ZMB).Hier weiterlesen...

Aktuelle Trends in der Ernährungsforschung

12.05.2015

Karin Schwarz 

 Vom heutigen Dienstag, 12. Mai, bis Mittwoch, 13. Mai, veranstaltet das Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde im Rahmen des 350. Jubiläums der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) das internationale Symposium „Food-Nutrition-Health“. Rund 120 Expertinnen und Experten aus Lebensmittelforschung, Ernährungswissenschaften und Medizin von etwa 20 Institutionen nehmen teil. Sie tauschen sich über aktuelle Entwicklungen rund um die Aspekte Biofunktionalität, technologische Eigenschaften und gesundheitliche Prävention von Lebensmitteln und Ernährung aus. „Das Symposium hat sich seit 2004 als ein Format für wissenschaftlichen Austausch und Dialog mit Vertreterinnen und Vertretern aus der Wirtschaft bewährt“, betont Professorin Karin Schwarz, CAU-Vizepräsidentin und Leiterin der Abteilung Lebensmitteltechnologie, die Bedeutung der Veranstaltung. Hier weiterlesen...

Emeritierter Kieler Pathologe erhält Deutschen Krebspreis

25.03.2015

Zu den renommiertesten Auszeichnungen in der deutschen Krebsmedizin zählt der Deutsche Krebspreis. In der Sparte „Klinische Forschung“ ging diese hohe Auszeichnung in diesem Jahr an Professor Günter Klöppel, Emeritus der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Der Preis wurde ihm gestern (Mittwoch, 18. März) anlässlich des 18. Internationalen Kongresses der Arbeitsgemeinschaft Experimentelle Krebsforschung (AEK) in Heidelberg verliehen.

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Darmflora könnte Artbildung beeinflussen

25.03.2015

Wir sind nicht allein. Und das waren wir auch nie: Bakterien besiedelten die Erde lange vor vielzelligen Organismen und beeinflussten deren Evolution von Anbeginn. Dabei könnten sogar neue Arten entstehen. In einer neuen Studie untersuchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Exzellenzclusters „Entzündungsforschung“ die Bakteriengemeinschaften im Darm zweier Mäuse-Unterarten und ihrer Mischlinge.

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Giftige Symbiose

25.03.2015

Kieler Studie zeigt: Mikrobe des Jahres verantwortlich für Pflanzengifte

Eine Arbeitsgruppe der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) um den Professor Dietrich Ober hat herausgefunden, dass Symbiosen von Pflanzen und Bakterien nicht nur, wie bisher vermutet, für die Bindung von Nährstoffen, sondern auch für die Produktion von Pflanzengiften verantwortlich sein können.

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Faszinierende Errungenschaften aus 350 Jahren: Medizinische Fakultät zeigt Jubiläumsausstellung

25.03.2015

Unterschiedliche Medienstationen machen die „Universitätsmedizin Kiel 350“ zu einem echten Erlebnis. Foto/Copyright: Birgit Rautenberg/CAU

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TV-Beitrag: Schleswig-Holstein 18:00

25.03.2015

Genforscher an der Universität Kiel unterstützen das UKSH im Kampf gegen Krankheiten. Auch den multiresistenten Keim aus dem UKSH konnten sie untersuchen und genauer bestimmen.

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Kieler Forschungsteam entschlüsselt Erbgut des Kieler Erregers

25.03.2015

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ist es erstmalig gelungen, das Erbgut des Ausbruchsstamms Acinetobacter baumannii zu entschlüsseln. Dabei handelt es sich um einen multiresistenten Erreger, gegen den alle vier wesentlichen Gruppen von Antibiotika nicht mehr wirken (4MRGN).

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Eva Stukenbrock zum Mitglied der American Academy of Microbiology gewählt

02.03.2020

- Gemeinsame Pressemitteilung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie Plön -

Die American Society for Microbiology (ASM, deutsch: Amerikanische Gesellschaft für Mikrobiologie) wählte Eva Stukenbrock, Professorin für Umweltgenomik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie (MPI-EB) in Plön kürzlich zum Mitglied ihrer wissenschaftlichen Akademie. Die ASM ist mit über 30.000 Mitgliedern weltweit eine der größten und bedeutendsten Vereinigungen in den Lebenswissenschaften. Die Gesellschaft mit Sitz im US-amerikanischen Washington, D.C., fördert die mikrobiologische Forschung sowohl finanziell als auch durch umfangreiche Formate des wissenschaftlichen Austauschs und ernennt jährlich verdiente Kolleginnen und Kollegen zu Fellows der Academy of Microbiology, einem renommierten Führungsgremium der ASM. Im Februar dieses Jahres entschied eine Jury der Gesellschaft, Stukenbrock in diesen angesehenen Kreis aufzunehmen. Damit zählt sie zu einer Gruppe führender Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die im interdisziplinären Austausch die Spitzenforschung in allen Facetten der Mikrobiologie vorantreiben. Eva Stukenbrocks Expertise liegt dabei in der Untersuchung der genetischen Grundlagen der Interaktionen von schädlichen Pilzen und Weizenpflanzen und der darauf basierenden Entwicklung von nachhaltigen Pflanzenschutzstrategien.

Erneute Auszeichnung
“Im Namen des Direktoriums gratuliere ich Eva Stukenbrock ganz herzlich zu dieser bedeutenden Auszeichnung“, freut sich Professor Diethard Tautz, Geschäftsführender Direktor des Plöner MPI-EB. “Die Mitgliedschaft in der Academy of Microbiology ist ein wichtiger und verdienter Erfolg für unsere Kollegin. Zugleich bestätigt sie den Stellenwert der exzellenten Forschung in Plön und Kiel, die gemeinsam einen bundesweit einzigartigen Schwerpunkt in der Evolutionsbiologie bilden und sich so in der internationalen Spitzenforschung erfolgreich behaupten können“, so Tautz weiter. Für Stukenbrock, die erst im vergangenen Jahr vom bedeutenden kanadischen Wissenschaftskolleg CIFAR ebenfalls mit einem Fellowship auszeichnet worden war, bedeutet die erneute Ehrung vor allem eine Bestätigung ihrer Arbeit. „Ich bin sehr dankbar, in diesem Jahr Teil der ASM-Akademie sein zu können“, betont die ursprünglich aus Dänemark stammende Wissenschaftlerin. „Die erneute Anerkennung zeigt, dass unsere transdisziplinäre Forschung an Pflanzenschädlingen einen hohen wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Wert hat. Ich werde die Gelegenheit nutzen, um im internationalen Austausch wichtige Grundlagen zu schaffen, die Weizenpflanzen künftig unempfindlicher gegen schädliche Pilze machen werden“, so Stukenbrock weiter.

Angewandte Evolutionsforschung für den Pflanzenschutz
Eva Stukenbrocks Forschungsarbeiten beschäftigen sich vor allem mit den genetischen Grundlagen der gegenseitigen evolutionären Anpassungen von Weizenpflanzen und einem bestimmten Pilz, der die Weizenblätter befällt. Da die schnelle Ausbildung von Resistenzen diesen und andere Schädlinge immer schneller unempfindlich gegen Pflanzenschutzmittel macht und der herkömmliche Pestizideinsatz zudem aus ökologischen Gründen problematisch ist, herrscht ein immer größerer Bedarf an nachhaltigen Pflanzenschutzstrategien. Stukenbrock treibt mit ihrer Forschungsgruppe und im internationalen Austausch die Grundlagenforschung voran, um die Dynamik der Beziehungen von Wirtsorganismen und Pflanzenschädlingen am Beispiel der Weizenpflanze besser zu verstehen. Ihre Erkenntnisse sollen künftig dazu beitragen, neue evolutionsbasierte und nachhaltige Pflanzenschutzstrategien zu entwickeln und so die Anfälligkeit von Nutzpflanzen gegenüber Schadorganismen zu reduzieren. Diese Arbeiten sind unter anderem Teil des neuen kooperativen Forschungszentrums „Kiel Plant Center“ (KPC) an der CAU, das auf die Förderung und Vernetzung der zahlreichen Aktivitäten in der Pflanzenforschung an der Kieler Universität und ihren Partnerinstitutionen abzielt.

Über die American Society for Microbiology (ASM):
Mit über 30.000 Mitgliedern, darunter Forschende, Pädagoginnen und Pädagogen und Gesundheitsfachleute, ist die ASM eine der größten lebenswissenschaftlichen Gesellschaften der Welt. Sie treibt die Mikrobiologie unter anderem durch Konferenzen, Fachzeitschriften und Buchpublikationen voran und deckt dabei das gesamte Spektrum des Fachgebietes ab. Durch die Zusammenarbeit mit ihren Partnerinnen und Partnern stärkt die Gesellschaft die Beziehungen zu Stakeholdern in Wissenschaft, Politik und Wirtschaft.

Die ASM hilft ihren Mitgliedern, ihre Karrieren voranzutreiben, indem sie ihnen berufliche Entwicklungsmöglichkeiten, Stipendien, Reisepreise und Workshops anbietet. Die Gesellschaft hilft bei der Suche nach Lösungen für drängende Fragen der öffentlichen Gesundheit, indem es die Laborkapazitäten in ressourcenbeschränkten Bereichen zum Beispiel durch Schulungen stärkt. Darüber hinaus arbeitet die ASM mit politischen Entscheidungsträgern zusammen und befähigt seine Mitglieder, sich für eine evidenzbasierte Politik und höchste Standards in der wissenschaftlichen Praxis einzusetzen.

Die Fellows der American Academy of Microbiology, eine ehrenamtliche Führungsgruppe innerhalb der ASM, werden jedes Jahr in einem hochkompetitiven Peer-Review-Verfahren auf Grundlage ihrer wissenschaftlichen Leistungen und der Originalität ihrer Beiträge, die die Mikrobiologie vorangebracht haben, gewählt. 2020 kommen die Fellows aus elf verschiedenen Ländern, darunter Australien, Österreich, Brasilien, Chile, China, Frankreich, Deutschland, Israel, Schweiz, Großbritannien und den Vereinigten Staaten.

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Bildunterschrift: Eva Stukenbrock, Professorin für Umweltgenomik an der CAU und am MPI-EB in Plön, wurde 2020 mit einem Fellowship der Academy of Microbiology geehrt.
© Kerstin Nees, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Eva Stukenbrock
Arbeitsgruppe Umweltgenomik, Botanisches Institut,
CAU Kiel/Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön
Tel.: 0431-880-4274
E-Mail: estukenbrock@bot.uni-kiel.de

Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science", CAU Kiel:  
Tel.: 0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
American Society for Microbiology (ASM):
www.asm.org

Arbeitsgruppe Umweltgenomik, Botanisches Institut,
CAU Kiel/Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön
www.evolbio.mpg.de/2984078/environmentalgenomics

Forschungszentrum Kiel Plant Center (KPC), CAU Kiel:
www.plant-center.uni-kiel.de

Ein erfolgreiches Jahr für die lebenswissenschaftliche Forschung in Kiel

27.01.2020

CAU-Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ lud zum vierten Neujahrsempfang ins Zoologische Museum Kiel                       

Rund 70 Gäste aus Universität und Kieler Gesellschaft versammelten sich am gestrigen Donnerstag, 23. Januar, beim Neujahrsempfang des Forschungsschwerpunkts „Kiel Life Science“ (KLS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) im Zoologischen Museum Kiel. Professor Wolfgang Weisser von der Technischen Universität München (TUM) hielt zum Auftakt einen faszinierenden Vortrag zum Thema „Biodiversität und Biophilia: Warum die naturfreie Nachverdichtung falsch ist“.  Weisser, der an der TUM den Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie innehat, schilderte darin eindringlich, wie der menschliche Flächenverbrauch insbesondere in den Städten zum Rückgang der biologischen Vielfalt führt - und so die evolutionär angelegte Liebe des Menschen zur Natur konterkariert. Geschickt stellte Weisser dabei Parallelen zu einem der wichtigsten aktuellen Gebiete in den Lebenswissenschaften her, der Mikrobiomforschung. Die Verarmung der Biodiversität durch die Verdrängung der städtischen Natur, so Weisser, betreffe auch die mikrobielle Vielfalt - was zu ähnlich negativen Auswirkungen für den Menschen führe wie der Verlust der biologischen Vielfalt in der sichtbaren Umwelt. Damit traf Weisser das zentrale Anliegen des Kieler Sonderforschungsbereiches (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorgansimen“ und dessen Ziel, die Rolle der mit Pflanzen, Tieren und dem Menschen symbiotisch lebenden Mikroben in einer Zeit des globalen Wandels zu verstehen.

Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts KLS, zog aus diesem Anlass eine sehr positive Bilanz der Aktivitäten in den Kieler Lebenswissenschaften im vergangenen Jahr: So entschied sich die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) für eine weitere Unterstützung der Kieler Entzündungsforschung. Im vergangenen Jahr startete der Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) in eine neue Förderphase. Er verfolgt das Ziel, mit den Mitteln der Präzisionsmedizin in Zukunft chronische Entzündungskrankheiten behandeln und heilen zu können. Auch der SFB 1182 wurde 2019 erfolgreich evaluiert und erhält nun für vier weitere Jahre eine Förderung von der DFG. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können damit die Erforschung der Beziehungen von Wirtslebewesen und ihren besiedelnden Mikroorganismen und deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit weiter vorantreiben.

Besonders zeichnete sich auch die Kieler Evolutionsforschung im vergangenen Jahr mit der Einwerbung eines neuen Großforschungsprojekts aus: Im neuen DFG-Graduiertenkolleg „TransEvo“ kann die CAU gemeinsam mit ihren Partnerinstitutionen ab diesem Jahr gezielt Doktorandinnen und Doktoranden in der angewandten Evolutionsforschung ausbilden. Eine weitere neue und ebenfalls DFG-geförderte Forschungsgruppe unter dem Namen „miTarget: Das Mikrobiom als therapeutisches Target bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen“ vervollständigte mit der erstmaligen Bewilligung 2019 das lebenswissenschaftliche Portfolio an der CAU weiter. Zudem feierte Eva Stukenbrock, Kieler Professorin für Umweltgenomik, einen besonderen persönlichen Erfolg. Sie wurde im vergangenen Jahr als Fellow in das „Canadian Institute for Advanced Research“ (CIFAR) berufen. Dort wird sie gemeinsam mit einem Team renommierter Expertinnen und Experten erforschen, wie Pilze Gesundheit, Ernährung und die Umwelt beeinflussen und dabei auch die Kieler Spitzenforschung auf der internationalen Bühne repräsentieren.

Möglich gemacht haben diese und weitere Errungenschaften die rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des CAU-Schwerpunkts, die mit ihrer exzellenten Arbeit den Erfolg der lebenswissenschaftlichen Forschung in Kiel tragen. „Ich möchte die Gelegenheit nutzen und meinen engagierten Kolleginnen und Kollegen einen besonderen Dank aussprechen. 2019 war für uns alle ein hervorragendes Jahr, in dem wir grundlegende Weichenstellungen für die Konsolidierung der lebenswissenschaftlichen Spitzenforschung in Kiel im internationalen Wettbewerb der Wissenschaftsstandorte erreichen konnten“, betonte KLS-Sprecher Bosch.

Zur Person:
Professor Wolfgang Weisser (*1964) hat seit 2011 den Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie an der Technischen Universität München inne. Er erforscht die ökologischen Wechselwirkungen zwischen Organismen und die Konsequenzen dieser Wechselwirkungen für Populationen, Lebensgemeinschaften und Ökosysteme. Ein Schwerpunkt am Lehrstuhl ist die Untersuchung der Auswirkungen menschlicher Landnutzung auf die biologische Vielfalt und die Entwicklung nachhaltiger Landnutzungsstrategien. Modellorganismen sind meistens Insekten und die Forschungsarbeiten haben eine starke Freilandkomponente.


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Bildunterschrift: Gastredner Prof. Wolfgang Weisser von der TU München zeigte die Zusammenhänge von städtischer Nachverdichtung und dem Verlust an biologischer Vielfalt auf.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: KLS-Sprecher Prof. Thomas Bosch ließ die Erfolge des lebenswissenschaftlichen Forschungsschwerpunkts im vergangenen Jahr Revue passieren.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Gut 70 Gäste folgten der Einladung der lebenswissenschaftlichen Forschenden ins Zoologische Museum Kiel.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Sprecher „Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science“, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel:
www.kls.uni-kiel.de

Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel:
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de

Prof. Dr. Wolfgang W. Weisser
Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie
Department für Ökologie und Ökosystemmanagement
Technische Universität München
www.toek.wzw.tum.de/index.php?id=69

„Wenn das Grün aus den Städten verschwindet“, Gastbeitrag von Prof. W. Weisser
in der Süddeutschen Zeitung, 07. August 2019:
www.sueddeutsche.de/politik/verdichtung-staedte-architektur-1.4548609

 

Kieler Möbius-Preis geht an renommierten US-Mikrobiomforscher

14.11.2019

CAU-Sonderforschungsbereich 1182 ehrt amerikanischen Arzt und Mikrobiologen Martin Blaser für seinen Einsatz zur Erhaltung der mikrobiellen Vielfalt

Am gestrigen Dienstag, 12. November, verlieh der Sonderforschungsbereich (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zum dritten Mal seinen wichtigsten Wissenschaftspreis, das sogenannte Karl August Möbius-Fellowship. Preisträger in diesem Jahr ist der US-amerikanische Arzt und Mikrobiologe Professor Martin J. Blaser von der Rutgers University in New Jersey. Blaser, den das US-amerikanische Nachrichtenmagazin „Time“ zu den 100 einflussreichsten Menschen des Jahres 2015 wählte, erhält die mit 10.000 Euro dotierte Auszeichnung für sein Lebenswerk und die damit verbundenen besonderen Verdienste für ein besseres Verständnis, wie die Mikrobenbesiedlung des Körpers mit der menschlichen Gesundheit zusammenhängt. Eine Kernthese seiner Arbeit ist, dass der Verlust an mikrobieller Vielfalt eine der Hauptursachen vieler moderner Zivilisationskrankheiten ist. Aktuell bemüht sich Blaser gemeinsam mit internationalen Partnerinnen und Partnern, zu denen auch die CAU gehört, daher um die Einrichtung eines neuartigen globalen Speichers zur Bewahrung des mikrobiellen Artenreichtums. Ziel dieser Initiative ist es, ein möglichst breites Spektrum an Bakterienarten und anderen Kleinstlebewesen und damit potenziell den Schlüssel zur Heilung gravierender Krankheiten dauerhaft zu bewahren.

‚Fehlende Mikroben‘ und die Erhaltung der mikrobiellen Vielfalt
Martin Blaser, der das ‚Center for Advanced Biotechnology and Medicine (CABM, Deutsch: Zentrum für Biotechnologie und Medizin)‘ an der Rutgers University leitet, gilt weltweit als einer der einflussreichsten Wissenschaftler auf dem Gebiet der menschlichen Mikrobiomforschung. Ein zentrales Ergebnis seiner Untersuchungen der Beziehungen des menschlichen Körpers mit den auf und in ihm lebenden Kleinstlebewesen ist die Beschreibung des Rückgangs an mikrobieller Biodiversität: Die Zusammensetzung des menschlichen Mikrobioms ist in den vergangenen Jahrzehnten zunehmend artenärmer und weniger divers geworden. In diesen zum Beispiel durch die intensive weltweite Antibiotikanutzung oder die Hygienestandards des westlichen Lebensstils verlorengegangen Mikroorganismen sieht Blaser eine Hauptursache für die starke Zunahme der sogenannten Umwelterkrankungen.

„Diese fehlenden Mikroben könnten den Schlüssel liefern, um zivilisatorisch bedingte Krankheiten wie Diabetes, Morbus Crohn oder chronische Entzündungskrankheiten künftig behandeln und heilen zu können“, erklärt Professor Thomas Bosch, Sprecher des SFB 1182. Ein wichtiges Ziel für die biologische und medizinische Forschung ist es daher, die mikrobielle Vielfalt insgesamt zu sichern und für die Zukunft zu bewahren. „Für das Forschungsfeld des SFB 1182 ist Blasers Pionierarbeit zur Bedeutung der verlorengegangenen Mikroben von zentraler Bedeutung. Sie macht ihn in beispielhafter Weise zu einem verdienter Träger unseres Möbius-Preises“, so Bosch weiter.

Das ‚Microbiota Vault‘-Projekt
Um dem problematischen Rückgang mikrobieller Vielfalt Herr zu werden und ihrer dauerhaften Konservierung in Zukunft näher zu kommen, hat Blaser gemeinsam mit Professorin Maria Gloria Dominguez-Bello, ebenfalls von der Rutgers University, und internationalen Partnerinstitutionen eine globale Initiative ins Leben gerufen: Mit dem sogenannten ‚Microbiota Vault‘ (Deutsch: Mikroorganismen-Speicher) wollen sie eine technische Einrichtung schaffen, mit der die dauerhafte Speicherung und Konservierung einer möglichst großen Bandbreite an Mikroorganismen möglich wird, die potenziell für die menschliche Gesundheit wichtig sein könnten.

Prinzipiell ist das Projekt mit dem bekannten ‚Global Seed Vault‘ (Deutsch: Globales Saatgut-Lager) im norwegischen Spitzbergen vergleichbar, das die Konservierung der globalen Nutzpflanzenvielfalt zum Ziel hat. In einem in der Arktis gelegenen Speichersystem sind dort tiefgefrorene Samen einer großen Zahl wichtiger Nutzpflanzenarten katastrophensicher eingelagert.

Nach einem ähnlichen Prinzip wollen die Mitglieder des neuen ‚Microbiota Vault‘-Projekts, dessen Leiterin Dominguez-Bello ist, künftig zahlreiche Arten von Mikroorganismen einfrieren und ebenso sicher für die Zukunft bewahren. Aktuell läuft eine technische Machbarkeitsstudie, zu der auch die Uni Kiel im Rahmen des Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) beiträgt. In einem nächsten Schritt wollen die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Hilfe ihrer internationalen Partnerinstitutionen wichtige Arten und Gemeinschaften von Mikroben identifizieren und einsammeln. Eine wichtige Rolle wird dabei insbesondere Regionen zukommen, deren mikrobielle Diversität noch nicht durch die Auswirkungen des industriellen Lebensstils verarmt ist. Die eigentliche Umsetzung des Vorhabens ist ab dem kommenden Jahr geplant.

Renommierte Preisträgerinnen und Preisträger
Martin Blaser reiht sich in den Kreis der bedeutenden internationalen Forschenden ein, die vom Kieler Sonderforschungsbereich geehrt wurden, wie zum Beispiel Professorin Angela Douglas von der Cornell University sowie Professor Eugene Rosenberg und Dr. Ilana Zilber-Rosenberg, beide von der israelischen Universität Tel Aviv. Die Mitglieder des SFB 1182 hoffen, dass ihr Wissenschaftspreis so weiter dazu beitragen wird, die zentrale Bedeutung der Erforschung des Zusammenspiels von Wirtslebewesen und Mikroorganismen auch in der Öffentlichkeit bekannter zu machen.

Über den Namensgeber Karl August Möbius:
Der Zoologe und Ökologe entdeckte in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts in Kiel mit dem Konzept der Biozönose die gegenseitige Abhängigkeit von unterschiedlichen Lebewesen innerhalb einer Lebensgemeinschaft. Die heutigen Metaorganismus-Forschenden in Kiel und ihre Partnerinnen und Partner weltweit führen die von Möbius geschaffene Forschungsrichtung fort, indem sie das Konzept der multiorganismischen Beziehungen und seine Bedeutung für Gesundheit und Krankheit von Mensch, Tier und Pflanze weiterentwickeln.


Fotos stehen zum Download bereit:
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Bildunterschrift: Prof. Martin J. Blaser von der Rutgers University ist der Möbius-Fellow 2019 des Kieler Sonderforschungsbereich 1182.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Prof. Thomas Bosch (rechts), Sprecher des SFB 1182, gratuliert Blaser zur wichtigsten Auszeichnung des Kieler Sonderforschungsbereichs.
© Christian Urban, Uni Kiel


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Bildunterschrift: Professorin Maria Gloria Dominguez-Bello, die im Rahmen der Preisverleihung ebenfalls sprach, leitet die Microbiota Vault-Initiative.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: In seinem Vortrag wies Prof. Blaser darauf hin, wie die Prägung der Symbiose von Körper und Mikrobiom bereits im Kindesalter wichtige Weichen für die menschliche Gesundheit stellt.
© Christian Urban, Uni Kiel


Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Sprecher SFB 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“,
CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
SFB 1182 “Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen”, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com

Professor Martin Blaser
Henry Rutgers Chair of the Human Microbiome,
Department of Medicine and Microbiology,
Center for Advanced Biotechnology and Medicine,
Rutgers University
cabm.rutgers.edu/faculty_and_research/blaser.php
www.martinblaser.com

Die ‘Microbiota Vault’-Initiative:
www.microbiotavault.org

Ausgezeichnete Nachwuchsforschende in den Lebenswissenschaften

25.11.2019

CAU-Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science vergibt die KLS-PostDoc-Awards für seine besten jungen Forschenden des Jahres 2019

Am heutigen Freitag, 22. November, verlieh der lebenswissenschaftliche Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science (KLS) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) die diesjährigen „Kiel-Life-Science-Postdoc-Awards“: Preisträger in diesem Jahr sind Dr. Florian Tran vom Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) und Dr. Hamed Rajabi vom Zoologischen Institut. Tran erhält die Auszeichnung als bester Postdoktorand 2019 in der medizinischen Forschung für seine Arbeiten für ein besseres Verständnis der Entstehung von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Rajabi wird für seine Erforschung von hochleistungsfähigen und leichten Biomaterialien für die technische Nutzung in der nicht-medizinischen Kategorie geehrt. KLS zeichnet mit den beiden Awards fortgeschrittene Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler der Lebenswissenschaften an der CAU aus, die sich bereits mit hervorragenden Leistungen in einer der mit KLS verbundenen Institutionen ausgezeichnet haben. Die Preise, die bei der jährlichen Mitgliederversammlung des Forschungsschwerpunkts vergeben werden, sind mit einer Fördersumme von je 6.000 Euro dotiert und werden in künftige Forschungsvorhaben investiert.

Tran, der am IKMB promovierte, erforscht, welche Rolle der Botenstoff Interleukin 22 (IL-22) im Zusammenhang mit bestimmten Genvariationen bei der Entstehung chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen wie etwa Morbus Crohn spielt. So konnte er zum Beispiel nachweisen, dass das Vorhandensein bestimmter Risikogene bei Morbus Crohn-Erkrankten dazu führen kann, dass IL-22 nicht wie bei anderen genetischen Konstellationen entzündungshemmend wirkt, sondern überraschenderweise den Krankheitsverlauf verschlimmert. Damit lieferte er wichtige Grundlagen, um künftig präzisere Therapiemöglichkeiten zur Bekämpfung dieser Krankheit zu entwickeln. Seit einigen Monaten ist er zudem Teil des Clinician-Scientist-Programms des Exzellenzclusters „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) und erhält so die Möglichkeit, auch während seiner Facharztausbildung am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, weiterhin aktiv am IKMB zu forschen.

Rajabi, der in der Arbeitsgruppe Funktionale Morphologie und Biomechanik der CAU promovierte, kombiniert in seiner Arbeit moderne Bildgebungsverfahren, Finite-Elemente-Modellierungen und 3D-Druckmethoden, um nach dem Vorbild des Libellenflügels die Bruchfestigkeit von leichten Materialien zu verbessern. Dazu untersucht er im Speziellen, wie die außerordentliche strukturelle Festigkeit der Insektenflügel trotz ihrer Leichtigkeit zustande kommt und wie die Insekten diese Eigenschaften über ihre Lebensdauer aufrechterhalten können. Das Verständnis der biologischen Strukturen soll künftig dabei helfen, die Effizienz und Haltbarkeit von Materialien für verschiedene technische Anwendungen vom Leichtbau bis zur Robotik zu verbessern.

Beide nun ausgezeichneten Postdoktoranden zeigen in besonderer Weise, welche wichtige Rolle die Nachwuchsforschenden für die exzellente lebenswissenschaftliche Forschung an der CAU spielen. „Wir bemühen uns, möglichst optimale Bedingungen für unsere jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu schaffen. Unsere Förderpreise und die Nachwuchsprogramme insgesamt liefern ein wichtiges Argument für talentierte junge Menschen, an der CAU ihre Karriere voranzutreiben“, betont Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts KLS. „So wollen wir ein nachhaltiges Umfeld schaffen, dass die Zukunft der lebenswissenschaftlichen Spitzenforschung am Standort Schleswig-Holstein sichert“, so Bosch weiter.

Die KLS-Nachwuchsförderung umfasst neben den Postdoc-Awards unter anderem auch die sogenannten „ZMB Young Scientist-Grants“, die das Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (ZMB) im Rahmen des Forschungsschwerpunkts jährlich vergibt. Die Förderpreise, die Anfang Dezember erneut verliehen werden, bilden einen zusätzlichen Baustein der Nachwuchsförderung der Kieler Lebenswissenschaften.

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Bildunterschrift: Tran (Mitte) und Rajabi (links), hier mit KLS-Sprecher Prof. Thomas Bosch, wurden als beste Nachwuchsforscher des lebenswissenschaftlichen CAU-Schwerpunkts geehrt.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Dr. Hamed Rajabi erhält seinen KLS-PostDoc Award 2019 von Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Dr. Florian Tran, ausgezeichnet in der Kategorie medizinische Forschung, stellt seine Arbeiten zu chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen vor.
© Christian Urban, Uni Kiel


Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Sprecher „Kiel Life Science“
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.:     0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Über die Nachwuchsförderung im Forschungsschwerpunkt KLS:
www.kls.uni-kiel.de/de/karriere-und-ausbildung

Rasante Entstehung von Antibiotikaresistenzen im Behandlungsalltag

25.11.2019

Kieler Forschungsteam untersucht am Beispiel von Mukoviszidose-Erkrankten, wie der Krankheitskeim Pseudomonas aeruginosa resistent gegenüber Antibiotika wird

Antibiotika-resistente Krankheitserreger stellen weltweit eine der größten Gefahren für die öffentliche Gesundheit dar. In naher Zukunft könnten eigentlich harmlose Bakterieninfektionen nicht mehr behandelbar sein und erneut zu den häufigsten nicht-natürlichen Todesursachen werden. Gleichzeitig wird das zur Verfügung stehende Repertoire an antibakteriellen Wirkstoffen durch die steigenden Resistenzraten zunehmend kleiner. Die prinzipiellen Mechanismen der Resistenzevolution, also die Anpassungen eines Krankheitskeims an die Wirkungsweise eines Medikaments, sind experimentell gut erforscht. Wie sich eine solche Behandlungsunempfindlichkeit gegenüber bestimmten Erregern bei der einzelnen Patientin oder dem einzelnen Patienten im Zuge einer Standard-Antibiotikatherapie entwickelt, wurde dagegen bisher noch wenig untersucht. Ein Forschungsteam aus der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat die Resistenzentwicklung des Erregers Pseudomonas aeruginosa nun am Beispiel einer kleinen Gruppe von Mukoviszidose-Patientinnen und -Patienten im Detail untersucht. Erstmals erforschten sie dabei, in welchem Umfang die Resistenzbildung des Keims bereits im Laufe eines einzelnen Anwendungszyklus der Antibiotikatherapie abläuft. Tatsächlich bildeten sich bei rund einem Drittel der Betroffenen rasch Unempfindlichkeiten des Erregers gegenüber der Behandlung. Die Ergebnisse ihrer Arbeit sind im Rahmen des Leibniz WissenschaftsCampus „EvoLUNG“ und des Exzellenzclusters „Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen“ (PMI) entstanden und wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Journal of Antimicrobial Chemotherapy veröffentlicht

Beispiel Mukoviszidose
Das Forschungsteam konzentrierte sich in der Studie auf eine kleine Gruppe von Mukoviszidose-Patientinnen und -Patienten. Die bislang unheilbare Krankheit, die auch als zystische Fibrose bekannt ist, beruht auf einem gestörten zellulären Wassertransport und führt zu zähflüssigen Körpersekreten und damit verbundenen Funktionsstörungen zahlreicher Organe. Sie betrifft insbesondere Atemwege und Lunge und macht die Erkrankten besonders anfällig für Infektionen. Bei den meisten erwachsenen Betroffenen ist für Lungeninfektionen der Erreger Pseudomonas aeruginosa verantwortlich. Sie müssen in der Folge häufig oder sogar permanent mit Antibiotika behandelt werden.

Um zu beobachten, ob bereits im Zuge einer einzelnen antibiotischen Standardbehandlung mit zwei oder mehreren parallel verabreichten Wirkstoffen Resistenzen entstehen, untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler täglich das Bronchialsekret der Betroffenen und entnahmen daraus Pseudomonas-Bakterien. So konnten sie den Verlauf der Anpassung des Keims an die Therapie im Verlaufe von 14 Tagen untersuchen. „Bei etwa jedem Dritten Erkrankten passte sich der Erreger überraschend schnell an die Medikamentengabe an und es bildeten sich innerhalb von einem bis drei Tagen Antibiotikaresistenzen“, fasst Dr. Leif Tüffers, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, zusammen. „Die schnelle Resistenzentwicklung betraf vor allem neu verabreichte Antibiotika aus der Wirkstoffklasse der Betalactame“, so Tüffers weiter.

Gute Übereinstimmung mit Evolutionsexperimenten
Diese erstmals in Echtzeit an Patientinnen und Patienten im klinischen Alltag gewonnenen Erkenntnisse decken sich gut mit den experimentellen Beobachtungen aus vorangegangenen Laborexperimenten mit dem Pseudomonas-Erreger. Zwar entwickeln sich Resistenzen im Labor schneller, teilweise innerhalb weniger Stunden, allerdings wachsen die Bakterien im Körper der Erkrankten deutlich langsamer. Worauf die besonders schnelle Resistenzbildung gegenüber den Betalactam-Antibiotika beruht, zu denen auch das Penicillin gehört, ist noch nicht vollständig geklärt. „Möglicherweise geschieht diese schnelle Anpassung an das Medikament infolge von spontan entstehenden, neuen Mutationen bestimmter Resistenzgene des Krankheitskeims“, sagt Tüffers.

In künftigen Forschungsarbeiten im Rahmen des Exzellenzclusters PMI wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun bestimmte evolutionsbasierte Strategien gegen die Resistenzbildung auch im klinischen Umfeld untersuchen, die sich in Laborexperimenten als vielversprechend erwiesen haben. „Die Abläufe der Resistenzevolution sind grundsätzlich vergleichbar, unabhängig davon, ob es sich um ein Laborexperiment mit einem bestimmten einzelnen Bakterium oder die Behandlung einer bakteriellen Infektion bei Patientinnen oder Patienten handelt“, betont Professor Hinrich Schulenburg, Leiter der CAU-Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik. „Daher wollen wir in künftigen Studien prüfen, inwiefern zum Beispiel das Prinzip der sogenannten kollateralen Sensitivität, bei der die Resistenzbildung eines Keims gegen einen Wirkstoff ihn zugleich empfindlich gegenüber einem zweiten Medikament macht, möglicherweise auch in der komplexeren Situation des Behandlungsalltags auftritt“, so Schulenburg weiter.

Originalarbeit:
Leif Tueffers, Camilo Barbosa, Ingrid Bobis, Sabine Schubert, Marc Höppner, Malte Rühlemann, Andre Franke, Philip Rosenstiel, Anette Friedrichs, Annegret Krenz-Weinreich, Helmut Fickenscher, Burkhard Bewig, Stefan Schreiber and Hinrich Schulenburg (2019):  Pseudomonas aeruginosa populations in the cystic fibrosis lung lose susceptibility to newly applied beta-lactams within 3 days. Journal of Antimicrobial Chemotherapy DOI: 10.1093/jac/dkz297

Bilder stehen zum Download bereit:
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Bildunterschrift: Erstautor Dr. Leif Tüffers untersuchte, wie die Resistenzbildung des Keims im Laufe eines einzelnen Anwendungszyklus der Antibiotikatherapie abläuft.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Die aus den Bronchialsekreten der Patientinnen und Patienten gewonnenen Isolate des Krankheitserregers werden bei -80 °Celsius für die Untersuchungen konserviert.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Mit einem sogenannten Vortexer werden die Bakterienisolate für die Analyse ihrer Erbinformationen vorbereitet.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Leiter Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik,
CAU Kiel
Tel.:         0431-880-4141
E-Mail:     hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Dr. Leif Tüffers
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik,
CAU Kiel
Tel.:          0431-880-4145
E-Mail:     ltueffers@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel:
www.uni-kiel.de/zoologie/evoecogen

Leibniz ScienceCampus for Evolutionary Medicine of the Lung (EvoLUNG):
http://evolung.fz-borstel.de/

Stabilität und Dynamik des Mikrobioms

12.03.2020

CAU-Forschungsteam untersucht am Beispiel von Fadenwürmern grundlegende Prinzipien der Mikrobiomzusammensetzung

Jedes vielzellige Lebewesen auf der Welt ist von einer unvorstellbar großen Anzahl von Mikroorganismen besiedelt und hat sich in der Entstehungsgeschichte des Lebens gemeinsam mit ihnen entwickelt. Das natürliche Mikrobiom, also die Gesamtheit dieser Bakterien, Viren und Pilze, die in und auf einem Körper leben, ist von fundamentaler Bedeutung für den Gesamtorganismus: Einerseits übernimmt es zum Beispiel von der Unterstützung der Nahrungsverwertung bis hin zum Schutz vor Krankheitserregern lebenswichtige Aufgaben für das Wirtslebewesen. Andererseits werden Störungen des Mikrobioms mit verschiedenen schwerwiegenden Krankheiten in Verbindung gebracht, beim Menschen zum Beispiel Diabetes, Morbus Crohn oder andere chronische Entzündungskrankheiten. Forschende weltweit untersuchen daher seit einigen Jahren intensiv die hochkomplexen Interaktionen von Wirtslebewesen und Mikroorganismen und ihre Beteiligung an zentralen Lebensprozessen.

Ein wichtiger Ansatz zu ihrem besseren Verständnis liegt in der Untersuchung sogenannter Modellorganismen. Dazu zählt unter anderem der nur etwa einen Millimeter lange Fadenwurm Caenorhabditis elegans, der sich wegen seiner einfachen Organisation und kurzen Generationszeiten gut für die evolutionsbiologische Forschung und Mikrobiomuntersuchungen eignet. An seinem Beispiel hat ein Forschungsteam aus der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) nun eine Langzeitbeobachtung im Rahmen des CAU-Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ veröffentlicht. Sie untersucht, welche Faktoren die Zusammensetzung des natürlichen Mikrobioms im Verdauungstrakt des Fadenwurms beeinflussen. Die Kieler Forschenden fanden heraus, dass das Mikrobiom des Wurms stark vom Mikrobenvorkommen in der Umwelt geprägt ist und es zwischen individuellen Tieren deutliche Unterschiede gibt. Zudem wird es vermutlich stark durch die Wechselwirkungen der Mikroben untereinander beeinflusst. Dies weist darauf hin, dass das Mikrobiom auch in deutlich voneinander abweichenden Zusammensetzungen in der Lage ist, dieselben grundlegenden Funktionen für den Wirt zu übernehmen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden kürzlich in der Fachzeitschrift Environmental Microbiology.

Individuelle Zusammensetzung des Mikrobioms
Forschende aus der CAU-Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik um Professor Hinrich Schulenburg hatten bereits vor wenigen Jahren die erste systematische Charakterisierung eines natürlichen C. elegans-Mikrobioms vorgelegt. In einer daran anknüpfenden Forschungsarbeit ging das Kieler Forschungsteam nun der Frage nach, wie die Zusammensetzung dieser Mikrobengemeinschaft zustande kommt und wie sie sich von der aus Bakterien bestehenden Nahrung des Wurms, also den in der direkten Umgebung vorkommenden Mikroorganismen, unterscheidet. „Der Wurm nimmt seine Nahrung und damit bestimmte Anteile seines Mikrobioms aus seiner direkten Umgebung auf. Im Fall unserer Untersuchung war dies ein Komposthaufen, der vor allem aus verrottender Biomasse und damit einem mikrobenreichen Substrat besteht“, sagt Erstautorin Dr. Julia Johnke, Wissenschaftlerin in der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik. „Die Umwelt bildet also die Quelle des Wurm-Mikrobioms und bietet gewissermaßen ein breites Spektrum, aus dem das Mikrobiom zusammengesetzt sein kann. Der Vergleich der Mikroorganismen im Substrat und in den Tieren zeigte allerdings, dass die Mikrobengemeinschaft in jedem einzelnen Tier jeweils individuell zusammengesetzt ist und sich vom deutlich umfangreicheren Mikrobenrepertoire der Umwelt unterscheidet“, so Johnke weiter. Die Zusammensetzung des Wurmmikrobioms unterliegt also offenbar filternden Einflüssen, die die Mikrobengemeinschaft unabhängig von den äußeren Bedingungen regulieren.

Ein Lebensraum im Innern des Körpers
Die Kieler Forschenden kamen also zu dem Ergebnis, dass es neben wenigen Konstanten immer unterschiedliche Mikroben sind, die das natürliche Mikrobiom der individuellen Tiere ausmachen. „Es gibt nicht das eine Set an Bakterien, das dem Wurm dabei hilft, wichtige Lebensfunktionen wie die Nahrungsverwertung oder den Infektionsschutz aufrechtzuerhalten“, betont Schulenburg, Evolutionsbiologe und Leiter der Arbeitsgruppe. „Das Mikrobiom des Fadenwurms ist individuell sehr unterschiedlich ausgeprägt und verändert sich im Laufe der Zeit dynamisch“, so Schulenburg weiter. Um zu verstehen, wie trotz dieser dynamischen Weiterentwicklung eine stabile Funktion des Mikrobioms gewährleistet ist, untersuchte das Kieler Forschungsteam die Wechselwirkungen der Mikroorganismen untereinander genauer: Das Mikrobiom steht zwar in funktionellen Wechselwirkungen mit dem Wirtslebewesen, ist dabei aber zugleich stark von den Interaktionen der Mikroorganismen untereinander geprägt.

So können zum Beispiel bestimmte Bakterienarten, die als Räuber von anderen Bakterien leben, die Bakteriendichte innerhalb des Mikrobioms kontrollieren. Dies schafft gewissermaßen Platz für verschiedene andere Arten von Mikroorganismen, insgesamt kann so eine hohe Artenvielfalt innerhalb des Mikrobioms entstehen. „Eine solche hohe Diversität kann potenziell vorteilhaft für das Wirtslebewesen sein“, sagt Postdoktorandin Johnke. „Die große Vielfalt kann dafür sorgen, dass eine funktionelle Redundanz entsteht, also verschiedene Bakterienarten gewissermaßen füreinander einspringen und die gleichen Funktionen übernehmen können“, so Johnke weiter. Im gegenteiligen Fall kann das verstärkte Auftreten dominanter Spezies innerhalb des Mikrobioms zu einer Verarmung der Diversität führen und so potenziell negative Auswirkungen für den Wirtsorganismus haben - auch dieser Fall kann sich vermutlich im Mikrobiom des Fadenwurms abspielen.

Bei der Untersuchung der mikrobiellen Zusammensetzung und ihrer Veränderungen über die Zeit wenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler so wie in der Kieler Studie unter anderem die Prinzipien der Ökologie von Lebensgemeinschaften an. Dabei betrachten sie das Mikrobiom als einen eigenständigen Lebensraum, in dem zum Beispiel verschiedene Bakterienarten miteinander konkurrieren und dabei grundsätzlich denselben Prinzipien folgen wie etwa Wildtiere, die in einem bestimmten Lebensraum zusammenleben und sich in ihrem Bestand gegenseitig regulieren. „Die Betrachtung des Fadenwurm-Mikrobioms als eigenständiges Ökosytem hat einen hohen Wert, da sie uns grundlegende Aussagen über die Dynamik und Zusammensetzung der mikrobiellen Besiedlung eines Lebewesens erlauben“, betont Schulenburg. „Ähnlich wie in den Ökosystemen der sichtbaren Umwelt können in diesem mikrobiellen Lebensraum verschiedene Organismen identische Nischen oder Funktionen besetzen oder eine hohe Artenvielfalt vorteilhaft für die Stabilität des Gesamtsystems sein“, so Schulenburg weiter. Damit tragen die neuen Ergebnisse insgesamt zu einem besseren Verständnis der Zusammensetzung und Dynamik des Mikrobioms und den damit verbundenen funktionellen Konsequenzen für das Wirtslebewesen bei.

Originalarbeit:
Julia Johnke  Philipp Dirksen  Hinrich Schulenburg (2020): Community assembly of the native C. elegans microbiome is influenced by time, substrate and individual bacterial taxa. Environmental Microbiology First published: 30 January 2020
DOI: 10.1111/1462-2920.14932


Über den SFB 1182:
Der Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ ist ein interdisziplinäres Netzwerk unter Beteiligung von rund 80 Forschenden, das die Interaktionen spezifischer Mikrobengemeinschaften mit vielzelligen Wirtslebewesen untersucht. Es wird von der Deutschen Forschungsgmeinschaft (DFG) unterstützt und beschäftigt sich mit der Frage, wie Pflanzen und Tiere einschließlich des Menschen gemeinsam mit hoch spezifischen Gemeinschaften von Mikroben funktionale Einheiten (Metaorganismen) bilden. Ziel des SFB 1182 ist es, zu verstehen, warum und wie mikrobielle Gemeinschaften diese langfristigen Verbindungen mit ihren Wirtsorganismen eingehen und welche funktionellen Konsequenzen diese Wechselwirkungen haben. Im SFB 1182 sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus fünf Fakultäten der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie Plön, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik und der Muthesius Kunsthochschule zusammengeschlossen.

Abbildungen stehen zum Download bereit:
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Bildunterschrift: Dr. Julia Johnke, Wissenschaftlerin in der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, untersuchte die Zusammensetzung und Dynamik des natürlichen Fadenwurm-Mikrobioms.
© Christian Urban, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/073-johnke-env-microbio-worms.jpg
Bildunterschrift: Das Mikrobiom des Wurms (Bakterien rot gefärbt) wird stark durch die Umwelt beeinflusst und unterscheidet sich deutlich zwischen den individuellen Tieren.
© Dr. Julia Johnke

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Bildunterschrift: Die Würmer stammen aus der verrottenden Biomasse eines Komposthaufens, die eine charakteristische Mikrobenzusammensetzung besitzt, sich darin aber deutlich vom Mikrobiom der Tiere unterscheidet.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Leiter Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, CAU Kiel
Tel.:     0431-880-4141
E-Mail: hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Dr. Julia Johnke
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, CAU Kiel
Tel.:     0431-880-4148
E-Mail:     jjohnke@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel:
www.uni-kiel.de/zoologie/evoecogen

Sonderforschungsbereich (SFB) 1182
„Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com

 

Was der Stoffwechsel über den Ursprung des Lebens verrät

07.05.2018

Kieler Botanikerin schlägt neue Theorie zur gleichzeitigen Evolution gegenläufiger Stoffwechselvorgänge vor

Was war zuerst da, die Henne oder das Ei? Das klassische Ursprungsdilemma gilt insbesondere für die Entwicklungsprozesse des Lebens auf der Erde. Grundlage der Evolution war ein gradueller Übergang vom Ablauf rein chemischer Reaktionen hin zur Fähigkeit erster Lebensformen, mit Hilfe von Enzymen über Stoffwechselvorgänge Kohlenstoff umzuwandeln. Dabei haben frühe Lebewesen schon bald verschiedene Strategien der Energiegewinnung und des Stoffumsatzes entwickelt. 

Grundsätzlich unterscheidet die Wissenschaft nach sogenannten heterotrophen und autotrophen Organismen: Die erste Gruppe, zu der zum Beispiel alle Tiere zählen, verwendet verschiedene organische Stoffe als Energiequellen. Ihre Stoffwechselvorgänge setzen unter anderem über die Atmung CO2 frei. Autotrophe Lebewesen hingegen nutzen als Grundlage ihres Stoffwechsels ausschließlich anorganische Kohlenstoffverbindungen. Diese Gruppe umfasst insbesondere alle Pflanzen, die Photosynthese betreiben und dabei CO2 binden, um aus Sonnenlicht Energie zu gewinnen.

In der Evolutionsforschung diskutieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit seit langem darüber, welche der beiden grundlegenden Stoffwechsel-Strategien sich zuerst entwickelte – Autotrophie oder Heterotrophie beziehungsweise Photosynthese oder Atmung. Dr. Kirstin Gutekunst, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe Physiologie und Biotechnologie der pflanzlichen Zelle am Botanischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), schlägt stattdessen vor, dass beide Entwicklungen möglicherweise gleichzeitig und parallel entstanden sind. Diese neuartige Theorie, die sie als „Hypothese zur synchronistischen Evolution der Autotrophie und Heterotrophie“ bezeichnet, stellt die Kieler Botanikerin nun in der Fachzeitschrift Trends in Biochemical Sciences zur Diskussion.

Gutekunst argumentiert wie folgt: Die Erde stellt hinsichtlich des Stoffumsatzes ein geschlossenes System dar. Die Menge an jeglicher irdischer Materie ist unveränderlich, sie wird lediglich kontinuierlich umgewandelt und neu zusammengesetzt. In einem solchen System muss es folglich ein Gleichgewicht geben, da sonst bestimmte Stoffe permanent abgebaut und andere dauerhaft angehäuft würden. Der logische Schluss daraus ist, dass zu jedem Stoffwechselvorgang eine entsprechende Umkehrung existieren muss - entweder im selben Organismus oder in zwei verschiedenen, diesbezüglich antagonistischen Lebewesen. Ein drittes Kernargument der neuen Hypothese besteht in der Tatsache, dass die wichtigsten Akteure des Stoffwechsels, die Enzyme, von sich aus in zwei Richtungen agieren können – also, dass demnach jede metabolische Reaktion auch eine Umkehrung in der entsprechenden Gegenreaktion besitzt. Stoffwechselprozesse insgesamt laufen also nicht linear, sondern in Kreisläufen ab und sind hinsichtlich einer globalen Stoffbilanz im Gleichgewicht.

„Der aktuelle wissenschaftliche Stand deutet darauf hin, dass Heterotrophie und Autotrophie nicht getrennt voneinander entstanden sein können. In einem geschlossenen System, dass durch eine stoffliche Balance gekennzeichnet ist, bedingen sich beide Stoffwechselvorgänge gegenseitig“, betont Kirstin Gutekunst. „So wie es weder zuerst das Ei noch zuerst die Henne gegeben haben kann, können auch heterotrophe und autotrophe Organismen nicht nacheinander entstanden sein“, so die Kieler Pflanzenforscherin weiter. Ein Beispiel für ein solches stoffliches Gleichgewicht geben die auch als Blaualgen bekannten Cyanobakterien: Sie vereinen die Stoffwechselvorgänge der Photosynthese und der Atmung in einem Organismus, zeigen also heterotrophe und autotrophe Eigenschaften zugleich. Diese Prozesse sind hier sogar besonders eng verknüpft und beruhen auf identischen molekularen Akteuren.

Die neue Theorie der Kieler Forscherin könnte somit einen Anstoß liefern, um die bestehende Auffassung vom Ursprung des Lebens auf der Erde künftig neu zu bewerten. Grundsätzlich lässt sich die Frage nach der Herkunft nur hypothetisch betrachten. Gutekunsts Theorie führt aber mit gewichtigen Indizien weg von dem Gedanken eines singulären Ursprungs, der im Kern auf einer eigentlich unwissenschaftlichen Schöpfungsidee beruht. Die vorgeschlagene synchronistische Hypothese schlägt dagegen eine Dualität schon zu Beginn der Evolution vor: Wenn auf der Wirkung von Enzymen beruhende Stoffwechselprozesse als Charakteristikum des Lebens gelten, dann muss es zu allen Reaktionen auch eine Gegenreaktion geben. Eine solche Evolution kann demnach nur gleichzeitig begonnen und von dort aus eine parallele Entwicklung genommen haben. Gutekunsts These ist somit ein starkes Argument gegen die Annahme eines singulären Entstehens der Auto- oder Heterotrophie.

Die vorgelegte Arbeit ist als Teil der Pflanzenforschung im Rahmen des Forschungsschwerpunkts „Kiel Life Science“ an der CAU entstanden. Aktuell sind die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus diesem Bereich bestrebt, sich stärker untereinander zu vernetzen und den gegenseitigen Austausch zu fördern. In diesem Zusammenhang bereiten sie gemeinsam mit Partnerinstitutionen in der Region die Bildung eines eigenständigen, interdisziplinären Zentrums für Pflanzenforschung an der CAU vor.

Originalarbeit:
Kirstin Gutekunst (2018): Hypothesis on the Synchronistic Evolution of Autotrophy and Heterotrophy Trends in Biochemical Sciences
doi.org/10.1016/j.tibs.2018.03.008

Bildmaterial steht zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-134-1.jpg 
Bildunterschrift: Die Hypothese zur synchronistischen Evolution von Autotrophie und Heterotrophie geht davon aus, dass die gegenläufigen Prozesse zeitgleich entstanden sein müssen. 
Abbildung: Dr. Kirstin Gutekunst

Kontakt:
Dr. Kirstin Gutekunst
Physiologie und Biotechnologie der pflanzlichen Zelle,
Botanisches Institut und Botanischer Garten, CAU Kiel
Tel.:         0431-880-4237
E-Mail:     kgutekunst@bot.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Physiologie und Biotechnologie der pflanzlichen Zelle,
Botanisches Institut und Botanischer Garten, CAU Kiel
www.biotechnologie.uni-kiel.de

Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel
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Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017

CAU-Forschungsteam deckt Verbindung zwischen Mikrobiom und für eine gesunde Darmfunktion unverzichtbaren Gewebekontraktionen auf

Spontane Kontraktionen des Verdauungstrakts spielen bei den allermeisten Lebewesen eine wichtige Rolle, um eine gesunde Darmfunktion zu gewährleisten. Von einfachen wirbellosen Tieren bis hin zum Menschen sind es durchweg ähnliche Bewegungsmuster, die durch das rhythmische Zusammenziehen der Muskulatur den Darminhalt transportieren und durchmischen. Diese Kontraktionen des Darms sind für den Verdauungsprozess unverzichtbar und werden in der Wissenschaft als Peristaltik bezeichnet. Bei verschiedenen Krankheiten des Verdauungstraktes, zum Beispiel gravierenden entzündlichen Darmerkrankungen des Menschen, liegen Störungen der natürlichen Peristaltik vor. Bislang ist wenig erforscht, durch welche Faktoren diese Kontraktionen gesteuert werden. Ein Forschungsteam aus der Arbeitsgruppe Zell- und Entwicklungsbiologie am Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnte nun erstmals belegen, dass die Bakterienbesiedlung des Darms eine wichtige Regelfunktion für die Peristaltik übernimmt. Ihre am Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra gewonnenen Erkenntnisse veröffentlichten die Kieler Forschenden gestern in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Scientific Reports.

Auslöser der normalen, spontanen Kontraktionen des Muskelgewebes sind sogenannte Schrittmacherzellen des Nervensystems. In einem gewissen Rhythmus senden sie elektrische Impulse aus, deren Entladungen keiner äußeren Stimulation bedürfen. Diese Impulse erreichen schließlich die glatte Muskulatur der Darmwand und sorgen dafür, dass diese sich zusammenzieht. Obwohl die Impulse an sich gewissermaßen von selbst ablaufen, unterliegen ihre Häufigkeit und Stärke dennoch externen Einflüssen. „Das Beispiel des einfachen Süßwasserpolypen Hydra hat uns gezeigt, dass die Bakterienbesiedlung des Tieres die Kontraktionen seiner Körperhöhle beeinflussen kann und dabei vermutlich in die Steuerung der zugrundeliegenden Schrittmachersignale eingreift“, fasst Professor Thomas Bosch, Leiter der Studie und Sprecher des Sonderforschungsbereichs 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, zusammen. Hydren verfügen anders als höher entwickelte Lebewesen über keinen Darm im eigentlichen Sinne. Ihre einfache Körperhöhle übernimmt aber neben anderen auch die Funktion eines Verdauungstrakts; das umgebende Gewebe zeigt ebenfalls die für den höher entwickelten Darm typischen Kontraktionen.

Um herauszufinden, wie die Peristaltik bei den Süßwasserpolypen gesteuert wird, verglichen die Forschenden normale, mit der typischen Bakterienbesiedlung ausgestattete Tiere mit solchen, deren Mikrobiom mit Hilfe eines Antibiotikums vollständig entfernt wurde. Diese auch als keimfreie Polypen bezeichneten Tiere ohne Bakterienbesiedlung zeigten im Vergleich eine ungefähr auf die Hälfte reduzierte Anzahl an Kontraktionen, zugleich geriet der Takt der Bewegung durcheinander und die Pausen zwischen den Kontraktionen waren teilweise deutlich länger. Das Fehlen des typischen Mikrobioms verursachte also bei Hydra eine gravierende Einschränkung der peristaltischen Bewegungen der Körperhöhle.

In einem nächsten Schritt stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine gewisse Bakterienbesiedlung der keimfreien Tiere wieder her. Zunächst siedelten sie die fünf häufigsten Bakterienarten des Hydra-Mikrobioms jeweils einzeln wieder in den keimfreien Polypen an. Es zeigte sich, dass diese einseitige Bakterienbesiedlung keinen nennenswerten Effekt auf die Häufigkeit und den Takt der Kontraktionen hatte. Erst die gemeinsame Wiedereinführung der fünf Hauptvertreter des Mikrobioms führte zu einer deutlichen Erholung der Peristaltik, obwohl sich auch in diesem Fall das Muster der Kontraktionen nicht vollständig normalisierte. Einen ähnlichen positiven Einfluss hatte interessanterweise auch ein aus den besiedelnden Bakterien hergestellter Extrakt.

Das Kieler Forschungsteam schloss daraus, dass nur das natürliche und vom Gleichgewicht der vertretenen Bakterienarten gekennzeichnete Mikrobiom bei Hydra eine wichtige Schrittmacherfunktion für die Peristaltik übernehmen kann. Sie fanden heraus, dass in diesem Fall bestimmte von den Bakterien abgesonderte Moleküle in den Regelmechanismus der Schrittmacherzellen eingreifen können. So können bakterielle Signale entscheidend auf das Muster der spontanen peristaltischen Kontraktionen einwirken. „Wir konnten erstmals belegen, dass in unserem einfachen Modellorganismus das Mikrobiom eine unverzichtbare Funktion für die Häufigkeit und den Takt der Gewebekontraktionen übernimmt“, betont Bosch.

Das Beispiel des entwicklungsgeschichtlich ursprünglichen Modellorganismus Hydra zeige zudem, dass die Steuerung wichtiger Lebensprozesse vielzelliger Lebewesen durch ihre bakteriellen Symbionten bereits sehr früh in der Entwicklung des Lebens entstanden ist, so Bosch weiter. Daher seien die neuartigen Erkenntnisse besonders auch für die medizinische Forschung vielversprechend: „Die grundlegende Entschlüsselung der Zusammenarbeit von Organismus und Mikrobiom bei der Steuerung der Peristaltik wird uns künftig dabei helfen, die Entstehung schwerwiegender Krankheiten zu verstehen, die auf einer gestörten Beweglichkeit des Darms beruhen“, fasst Bosch zusammen.

Originalarbeit:
Andrea P. Murillo-Rincón, Alexander Klimovich, Eileen Pemöller, Jan Taubenheim, Benedikt Mortzfeld, René Augustin & Thomas C.G. Bosch (2017): “Spontaneous body contractions are modulated by the microbiome of Hydra”. Scientifc Reports, Published on 21.11.2017,
doi:10.1038/s41598-017-16191-x

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-368-1.gif
Bildunterschrift: Das typische Kontraktionsmuster des Süßwasserpolypen Hydra: Im Laufe von drei Minuten zieht sich das Tier stark zusammen und entspannt sich anschließend wieder vollständig.
Animation: Andrea Murillo-Rincon, Dr. Alexander Klimovich

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-368-2.jpg
Bildunterschrift: Die Kontraktionen des Körpers werden von Nervenzellen (in grün) ausgelöst; Bakterien (in rot) greifen dabei in den Regelmechanismus der diesem Ablauf zugrundeliegenden Schrittmacherzellen ein.
Abbildung: Christoph Giez, Dr. Alexander Klimovich

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-368-3.jpg
Bildunterschrift: Nervenzellen der Hydren (in grün) erzeugen elektrische Impulse, die zu Kontraktionen der Muskelfasern (in rot) im Gewebe der Körperhöhle führen.
Abbildung: Christoph Giez, Dr. Alexander Klimovich

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch,
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel
www.kls.uni-kiel.de

Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com

Zell- und Entwicklungsbiologie (AG Bosch), Zoologisches Institut, CAU Kiel
www.bosch.zoologie.uni-kiel.de

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
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Text / Redaktion: ► Christian Urban

Sechs Clustermitglieder als „Highly Cited Researcher“ ausgezeichnet

10.12.2018

Zwei Wissenschaftlerinnen und vier Wissenschaftler von drei Standorten des Exzellenzclusters Entzündungsforschung zählen zu den weltweit am häufigsten zitierten Forschenden 2018.

Highly Cited, also häufig zitiert, sind Publikationen, die im Erscheinungsjahr zu den ein Prozent meistzitierten ihres Fachgebiets gehören. Nur diejenigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die gleich an mehreren solcher Highly Cited Papers beteiligt sind, werden in den Kreis der „Highly Cited Researchers“ aufgenommen. Der Kreis umfasste bei der aktuellen Auswertung etwa 6.000 Personen in 21 Kategorien weltweit. Neu in diesem Jahr ist Kategorie „Cross-Field“, die interdisziplinäre Arbeiten berücksichtigt. In dieser Kategorie werden Forschende mit erheblichem Einfluss auf mehrere Bereiche während des letzten Jahrzehnts ausgezeichnet. Dazu gehören auch vier Mitglieder des Exzellenzclusters Entzündungsforschung: Prof. Lars Bertram, Prof. Dr. Jeanette Erdmann, Prof. Dr. Andre Franke und Prof. Dr. Inke König. Prof. Dr. Stefan Niemann gehört in der Kategorie Mikrobiologie zu den „Highly Cited Researcher“ und Cluster-Sprecher Prof. Dr. Stefan Schreiber wurde in der Kategorie Molekularbiologie und Genetik ausgezeichnet.

Grundlage der Auswertung von Clarivate Analytics (vormals Thomson Reuters) ist die Datenbank „Web of Science“, die wissenschaftliche Artikel aus rund 34.000 Fachzeitschriften auflistet. Deutschland befindet sich mit insgesamt 356 erfolgreichen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auf Platz 4 der Wissenschaftsstandorte, nach den USA, Großbritannien und China. Für die 2018er-Auswertung wurde der Zeitraum von 2006 bis 2016 zugrunde gelegt und nach 21 Fachbereichen getrennt ausgewertet.

Link zur Liste aller am häufigsten zitierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
https://hcr.clarivate.com/

 

Pressekontakt:
Kerstin Nees
Telefon: (040) 8320998, E-Mail: presse.cluster@uv.uni-kiel.de
Internet: www.inflammation-at-interfaces.de
 

Der Exzellenzcluster „Inflammation at Interfaces/Entzündungsforschung“ wird seit 2007 durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder mit einem Gesamtbudget von 68 Millionen Euro gefördert und endet 2018 2019 geht es mit neuer Forschungsausrichtung und Förderung durch die Exzellenzstrategie weiter. Ziel des neuen Exzellenzclusters „Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen/Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) ist den vielfältigen Forschungsansatz zu chronisch entzündlichen Erkrankungen von Barriereorganen in seiner Interdisziplinarität verstärkt in die Krankenversorgung zu übertragen. Beteiligt an dem Verbund sind rund 300 Mitglieder in acht Trägereinrichtungen an vier Standorten: Kiel (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Muthesius Kunsthochschule, Institut für Weltwirtschaft und Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik), Lübeck (Universität zu Lübeck, UKSH), Plön (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie) und Borstel (Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum).
 
Exzellenzcluster Entzündungsforschung
Wissenschaftliche Geschäftsstelle, Leitung: Dr. habil. Susanne Holstein
Postanschrift: Christian-Albrechts-Platz 4, D-24118 Kiel
Kontakt: Sonja Petermann
Telefon: (0431) 880-4850, Telefax: (0431) 880-4894
E-Mail: spetermann@uv.uni-kiel.de
Twitter: I@I@medinflame

„Ich bin viele“: 10-jähriges Jubiläum des Kieler Darwintags

02.12.2019

Rund 1.200 Schülerinnen und Schüler besuchten in diesem Jahr die erfolgreiche Veranstaltungsreihe der Evolutionsforschenden an der Kieler Uni

 

Am heutigen Freitag fand erneut der Kieler Darwintag im Audimax der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) statt. Die Veranstaltungsreihe an der Kieler Uni wurde 2009 ins Leben gerufen und feiert damit in diesem Jahr 10-jähriges Jubiläum. Veranstalter ist das Kiel Evolution Center (KEC) der CAU gemeinsam mit dem Zoologischen Museum Kiel. Diesmal nahmen mehr als 1.200 Schülerinnen und Schüler aus ganz Schleswig-Holstein daran teil, der größte Hörsaal der CAU war erneut bis auf den letzten Platz besetzt. Anhand von fünf allgemein verständlichen Vorträgen unter dem Motto „Ich bin viele“ konnten die Schülerinnen und Schüler das Thema der gemeinsamen Evolution von Wirtslebewesen und Mikroorganismen kennenlernen. Der Kieler Darwintag, den im Laufe des vergangenen Jahrzehnts weit über 10.000 Schülerinnen und Schüler aus ganz Schleswig-Holstein besucht haben, hat sich zu einem Aushängeschild der CAU entwickelt. Der langanhaltende Erfolg der Veranstaltungsreihe zeigt, dass die Universität das richtige Rezept gefunden hat, um bereits früh das Interesse der Schülerinnen und Schüler für die Naturwissenschaften allgemein und die Biologie und Evolutionsforschung im Speziellen zu wecken.

Professorin Ilka Parchmann, CAU-Vizepräsidentin Vizepräsidentin für Lehramt und Wissenschaftskommunikation, begrüßte die Schülerinnen und Schüler im Audimax der Kieler Universität. „Thomas Bosch und Dirk Brandis haben 2009 den ersten Darwintag ausgerichtet aus Anlass des zweihundertsten Geburtstags von Charles Darwin“, wies Parchmann auf die Entstehung der Veranstaltung hin. „Und das ist ein guter Punkt, um einmal zurück zu gucken, wie war denn Wissenschaft damals, aber auch nach vorn zu gucken, was haben wir weiter vor und zwar mit Ihnen gemeinsam“, stimmte Parchmann die Jugendlichen auf das weitere Programm ein.

Gemeinsame Evolution mit Mikroorganismen
Im Mittelpunkt des Darwintags 2019 stand die Evolution der symbiotischen Beziehungen von Wirtslebewesen mit Gemeinschaften von Mikroorganismen. Im Laufe der Erdgeschichte sind Mikroorganismen wie Bakterien als erstes entstanden und haben den Rahmen für die Entstehung von Pilzen, Pflanzen und Tieren gegeben. Die Evolution komplexer Organismen ist daher untrennbar mit mikrobiellem Leben verbunden. „Dieses Zusammenleben zwischen komplexen Organismen, einschließlich des Menschen, und ihren Mikroorganismen ist eines der faszinierendsten aktuellen Forschungsgebiete der Biologie“, führte Evolutionsbiologe und KEC-Sprecher Professor Hinrich Schulenburg von der CAU das Thema des Tages ein.  „Unsere Erforschung der vielschichtigen Interaktionen von Körper und Mikroorganismen zeigt, dass sie eine Selektionseinheit bilden können und somit eine zentrale Rolle in der Evolution oder auch bei der Entstehung von Krankheiten spielen können“, so Schulenburg , einer der Organisatoren des Darwintags, weiter. Diese fundamentale Bedeutung der Evolution sei in vielen Bereichen der Biologie und Medizin noch nicht ausreichend verankert, so dass man Schülerinnen und Schüler bereits früh darauf hinweisen wolle.

Evolution in fünf spannenden Vorträgen erklärt
Als externer Redner veranschaulichte Professor Martin Kaltenpoth von der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz das Thema am Beispiel der gemeinsamen Evolution von Insekten und Mikroorganismen. Die Kieler Evolutionsforschung war mit Beiträgen von Professorin Ute Hentschel-Humeida vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel sowie Dr. Katja Dierking, Professor Thomas Bosch und Professor Daniel Unterweger von der CAU vertreten. Sie verdeutlichten die gemeinsame Evolution von Wirtslebewesen und Mikroben aus verschiedenen Perspektiven. Kiel ist über die letzten Jahre zu einem der weltweit führenden Standorte der sogenannten Mikrobiomforschung geworden. Zusammen mit dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) und dem Science Communication Lab hat die CAU dieses aktuelle Thema, unter anderem in Form eines interaktiven digitalen Wissenschaftsposters, auch für die Öffentlichkeit und den Schulunterricht aufbereitet. Das Interesse des jungen Publikums zeigte auch in diesem Jahr, dass Formate wie der Darwintag an der CAU eine wichtige Rolle dabei spielen, Jugendliche bereits früh für die Wissenschaft zu begeistern.


Bilder stehen zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/372-darwintag-2019-founders.jpg
Bildunterschrift: Begründeten den Darwintag 2009 zu Darwins 200. Geburtstag an der CAU: Professor Thomas Bosch (rechts) und PD Dr. Dirk Brandis (links), Professor Hinrich Schulenburg kam als Organisator später hinzu.
© Christian Urban, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/372-darwintag-2019-parchmann.jpg
Bildunterschrift: Eröffnete den Darwintag im Jubiläumsjahr: CAU-Vizepräsidentin Professorin Ilka Parchmann.
© Christian Urban, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/372-darwintag-2019-kaltenpoth.jpg
Bildunterschrift: Professor Martin Kaltenpoth von der Universität Mainz erläuterte die gemeinsamen Evolution von Insekten und Mikroorganismen
© Christian Urban, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/372-darwintag-2019-auditorium.jpg
Bildunterschrift: Mit rund 1.200 Schülerinnen und Schüler aus ganz Schleswig-Holstein war der Kieler Darwintag 2019 erneut sehr gut besucht.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher „Kiel Evolution Center“ (KEC)
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.:          0431-880-4141
E-Mail:     hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Programm „Kieler Darwintag 2019“:
www.kec.uni-kiel.de/outreach/Darwintag.php

Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de

Das Thema Wirts-Mikroben-Interaktionen aufbereitet für Schülerinnen und Schüler,
Leibniz WissenschaftsCampus “KiSOC”, IPN/CAU Kiel:
metaorganismus.kisoc.de

Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel:
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de

Selbst oder Nicht-Selbst?

23.02.2018

Warum das Zusammenspiel von Körper und Mikroorganismen nach einer Neudefinition des Individuums verlangt
 
Das Individuum steht gleichbedeutend mit der menschlichen Persönlichkeit, ist die kleinste Einheit gesellschaftlicher Strukturen und zentraler Begriff der Existenz. Um dieses für das menschliche Selbstverständnis fundamentale „Ich“ naturwissenschaftlich zu definieren, formuliert die Biologie klassischerweise drei Erklärungsansätze, mit denen sich das menschliche Individuum klar von seiner belebten Umgebung abgrenzen lässt: Sein Immunsystem, sein Gehirn und seine Erbinformationen machen den Menschen demnach einzigartig und von anderen Lebewesen unterscheidbar. Im Lichte des neuen wissenschaftlichen Feldes der Metaorganismus-Forschung, dessen Gegenstand das Zusammenspiel des Organismus mit seinen mikrobiellen Symbionten ist, kommt dieses menschliche Selbstverständnis eines individuellen, klar abgrenzbaren Ichs allerdings an seine Grenzen. Ein interdisziplinäres Team von Forschenden aus Biologie und Anthropologie hat nun im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) in einem gemeinsamen Essay formuliert, wieso das in den Lebenswissenschaften inzwischen allgemein anerkannte Metaorganismus-Konzept nach einer Neudefinition des Ichs verlangt. Ihren richtungsweisenden Artikel veröffentlichten Tobias Rees, Professor für Anthropologie an der McGill University und Direktor am Berggruen Institute in Los Angeles, Professor Thomas Bosch, Sprecher des Kieler SFB 1182 und Angela Douglas, Professorin für Molekularbiologie und Genetik an der Cornell University, am Donnerstag, 22. Februar, in der Fachzeitschrift PLOS Biology.
 
Grundlage ihrer These ist die inzwischen gesicherte wissenschaftliche Erkenntnis, dass der menschliche Körper keine in sich geschlossene Einheit darstellt. Stattdessen ist sowohl die Entwicklung als auch das Funktionieren des menschlichen Organismus von einem dynamischen und interaktiven Zusammenwirken menschlicher und bakterieller Zellen abhängig – also einer Balance des sogenannten Metaorganismus, der sich aus Mensch und Mikroorganismen zusammensetzt. Der Anteil der bakteriellen Zellen liegt in diesem System bei etwa 50 Prozent.
 
Dieser hohe Grad der Durchdringung von menschlichem und bakteriellem Leben ist der Grund, dass die Wissenschaft viele biologische Prozesse angesichts dieser multiorganismischen Beziehungen neu betrachten muss. „Von der Funktion der Organe, über den Ablauf des Stoffwechsels bis hin zum Schutz vor Infektionskrankheiten zwingen uns diese neuen Erkenntnisse dazu, alle Lebensprozesse in unserem Körper als Zusammenwirken von Mensch und Mikroorganismen neu zu erforschen und zu verstehen“, betont der Zell- und Entwicklungsbiologe Bosch.
 
Aus diesem Grund müssen auch die klassischen biologischen Referenzsysteme des Individuums – das Immunsystem, das Gehirn und die Erbinformationen – neu bewertet werden. Das menschliche Ich anhand des Immunsystems zu definieren, liegt unter anderem an dessen Funktion, den Körper gegen schädliche Einflüsse von außen zu schützen. Es muss also gewissermaßen auf molekularer Ebene zwischen Selbst und Nicht-Selbst unterscheiden können. So entsteht eine scharfe Trennlinie zwischen menschlichem und nicht-menschlichem Organismus, etwa bei der Erkennung und Abwehr von Krankheitserregern. Allerdings ist heute klar, dass Bakterien essentielle Komponenten des Immunsystems sind: Das, was traditionell als Teil des menschlichen Selbst betrachtet wurde, ist also stattdessen zu großen Teilen bakteriellen Ursprungs, also Nicht-Selbst.
 
Ähnlich ist es mit der klassischen Interpretation des Gehirns als Sitz zentraler menschlicher Züge wie der Persönlichkeit, der Selbsterkenntnis oder den Emotionen: Die bakteriellen Besiedler des Körpers kommunizieren mit dem Nervensystem und nehmen so direkt oder indirekt Einfluss auf kognitive Prozesse, das Sozialverhalten und die Psyche. Wie das Gehirn das menschliche Individuum prägt, ist also ebenfalls untrennbar mit der engen Verflechtung von Organismus und Bakterien verbunden.
 
Das menschliche Genom, also die Gesamtheit der Erbinformationen, gilt als unveränderlich und einzigartig bei jedem Menschen. Allerdings hat sich herausgestellt, dass mikrobielle Gene einen großen Anteil an der Ausprägung menschlicher Eigenschaften haben. Da die Bakterienbesiedlung des Körpers nicht statisch ist, verhält sich auch das mikrobielle Genom im Gegensatz zum menschlichen hochgradig variabel. Seine Eigenschaften können sich also im Laufe der Zeit grundlegend ändern und tragen in ihrer Variabilität zur genetischen Ausstattung des Körpers bei. „Bakterien beeinflussen damit nicht nur die menschlichen Erbinformationen, sie machen sie zu einem großen Teil aus“, betont Rees. Die Definition des menschlichen Individuums anhand einer festen genetischen Ausstattung sei also ebenfalls überholt, so Rees weiter.
 
Im größeren Zusammenhang betrachtet fordert dieses Neudenken des menschlichen Individuums auch die Grenzen klassischer wissenschaftlicher Disziplinen heraus. Da sich die Bereiche des Menschlichen und des Nicht-Menschlichen nicht mehr klar abgrenzen lassen, ist zum Beispiel die jahrhundertealte Trennung von Kultur- und Naturwissenschaften infrage gestellt. „Mit dem Zeitalter der Metaorganismus-Forschung ist also nicht nur ein Umbruch in den Lebenswissenschaften verbunden“, hebt Rees hervor. „Vielmehr ist die Metaorganismus-Forschung eine Einladung an die Geisteswissenschaften den Menschen nach der Natur-Mensch Trennung neu denken zu lernen. Und das heisst, menschliche Bereiche wie Kunst oder Technik und Poesie neu denken zu lernen“, so Rees weiter. Das neue Forschungsfeld zeige auch, wie sich mit einem immer genaueren Verständnis der genetischen und molekularen Prozesse des Lebens auch die Wissenschaft insgesamt neu definiere, ergänzt Bosch, der gemeinsam mit Rees Teil des interdisziplinären Forschungsprogramms „Der Mensch und das Mikrobiom“ (Englisch: „Humans and the Microbiome“) am Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) ist.
 
Originalarbeit:
Tobias Rees, Thomas Bosch, Angela E. Douglas (2018): How the microbiome challenges our concept of self. PLOS Biology
dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.2005358 
 
Ein Bild steht zum Download bereit:
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Bildunterschrift: Die traditionelle Entkoppelung des Menschen von der Natur, wie sie zum Beispiel Caspar David Friedrich zu Beginn des 19. Jahrhunderts malte, ist in der Ära des Metaorganismus infrage gestellt: Die Interaktionen von Körper und Mikroorganismen definieren das menschliche Selbst.
Urheberhinweis: Caspar David Friedrich, Caspar David Friedrich - Der Wanderer über dem Nebelmeer, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons  


Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de
 
Weitere Informationen:
Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel
www.kls.uni-kiel.de
 
Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com
 
Zell- und Entwicklungsbiologie (AG Bosch),
Zoologisches Institut, CAU Kiel:
www.bosch.zoologie.uni-kiel.de
 
Research Program „Humans & the Microbiome“,
Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR):
www.cifar.ca/research/humans-the-microbiome
 
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Text: Christian Urban
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Medizin-Studierende schon früh im Umgang mit Krebs schulen

13.02.2018

CAU bietet als einzige Universität im Norden eine Zusatzqualifikation in Onkologie für Studierende der Humanmedizin an.

Krebs ist die zweithäufigste Todesursache in Deutschland. Auf Grund des demographischen Wandels erkranken immer mehr Menschen an Krebs. Die Medizinische Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) trägt dieser Tendenz mit einem neuen Studienangebot Rechnung: Seit dem Wintersemester 2017/2018 bietet sie gemeinsam mit dem „Kiel Oncology Network“ (KON) ein Zertifikatsstudium Onkologie für Studierende der Humanmedizin an. Es vermittelt eine studienbegleitende Zusatzqualifikation. Mit diesem in Norddeutschland einzigartigen Angebot können angehende Ärztinnen und Ärzte profundes und fächerübergreifendes Wissen in der Onkologie erwerben. Damit bereiten sich die Studentinnen und Studenten schon während des Studiums auf die Behandlung von Krebserkrankungen und den Umgang mit Betroffenen vor.

Das im laufenden Semester erstmals an der CAU angebotene Zertifikatsstudium Onkologie berücksichtigt ein breites Spektrum an Aspekten im Umgang mit Krebserkrankungen. Angehenden Ärztinnen und Ärzten wird schon im Studium ein detailliertes Fachwissen in Diagnostik und Behandlung von Krebserkrankungen vermittelt. Neben den klinischen Aspekten beinhaltet das Zusatzstudium auch wichtige wissenschaftliche Grundlagen. Die Studierenden erlernen das eigenständige wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen einer begleitenden Doktorarbeit.

„Normalerweise erwerben Ärztinnen und Ärzte erst nach dem Studium während ihrer Facharzt-Ausbildung die erforderlichen Qualifikationen für eine Spezialisierung. Mit dem neuen Angebot in Kiel möchten wir Studierende der Medizin bereits früh für eine Laufbahn in der Krebsmedizin gewinnen und die Grundlagen für eine fundierte Ausbildung legen, um so dem weiter steigenden Bedarf an Spezialistinnen und Spezialisten auf diesem Gebiet gerecht zu werden“, betont Professorin Susanne Sebens vom Institut für Experimentelle Tumorforschung und Mit-Organisatorin des Zertifikatsstudiums an der Medizinischen Fakultät.

Die Studierenden werden darüber hinaus auf die besonderen psychologischen und ethischen Erfordernisse vorbereitet, die die Behandlung und Betreuung schwerkranker Patientinnen und Patienten erfordert: Die Diagnose „Krebs“ konfrontiert die Betroffenen mit unmittelbaren existenziellen Ängsten. Daher legt die Medizinische Fakultät besonderen Wert darauf, ihre Studierenden psycho-onkologisch zu schulen. Die künftigen Ärztinnen und Ärzte erwerben dadurch spezielle Kommunikationskompetenzen für die Betreuung von Krebspatientinnen und -patienten.

Das Zertifikatsstudium Onkologie wird parallel zu den regulären Veranstaltungen des Medizinstudiums angeboten. Es erstreckt sich im Anschluss an den vorklinischen Teil des Studiums über vier bis fünf Semester und mündet in eine Promotionsarbeit mit onkologischem Bezug. Zum kommenden Wintersemester können sich erneut maximal 20 Medizin-Studierende der CAU, die das Physikum erfolgreich absolviert haben, für den zweiten Durchgang des neuen Studienangebots an der Medizinischen Fakultät bewerben.

Die Initiative zur Schaffung des Zertifikatsstudiums ist aus dem „Kiel Oncology Network“ (KON) hervorgegangen. Das 2013 an der CAU gegründete Forschungsnetzwerk hat zum Ziel, die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Forscherinnen und Forschern auf dem Gebiet der Onkologie zu fördern und das Angebot für Studierende und junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Bereich der Onkologie kontinuierlich zu erweitern und zu verbessern.

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

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Bildunterschrift: Der erste Jahrgang des Zertifikatsstudiums Onkologie an der Medizinischen Fakultät der CAU. In der ersten Reihe das Organisationsteam: Prof. Christoph Röcken, Prof. Susanne Sebens und Prof. Dirk Bauerschlag (v.l.n.r).
Foto: Prof. Susanne Sebens

Kontakt:
Dr. Birgit Hoppe
Studiendekanat Medizinische Fakultät
Telefon: 0431 500-14441
E-Mail: hoppe.dekanat@med.uni-kiel.de

Prof. Dr. med. Dirk Bauerschlag
Klinische Koordination
Telefon: 0431 500-21406
E-Mail: dirk.bauerschlag@uksh.de

Prof. Dr. rer. nat. Susanne Sebens
Wissenschaftliche Koordination
Tel.: 0431 500-30501
E-Mail: susanne.sebens@email.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Zertifiziertes Schwerpunktcurriculum Onkologie,
Medizinische Fakultät, CAU Kiel:
www.medizin.uni-kiel.de/de/studium/medizin/zweiter-studienabschnitt/schwerpunktcurriculum-onkologie

„Kiel Oncology Network“, Medizinische Fakultät, CAU Kiel:
www.medizin.uni-kiel.de/de/forschung/forschungsinitiativen/kiel-oncology-network

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
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Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Den Metaorganismus visualisieren

06.04.2018

Kieler Metaorganismus-Forschende und Kommunikationsdesign-Team stellen neues interaktives Exponat „Digital Meta“ zur Vermittlung komplexer Forschungsinhalte vor


Vorschau des „Digital Meta“-Wissenschaftsposters des SFB 1182. Video: Science Communication Lab
 
Vom Einzeller bis zum Menschen sind sämtliche Tiere und Pflanzen von Mikroorganismen besiedelt. Ein- oder vielzellige Wirtslebewesen und mit ihnen verbundene Mikroorganismen bilden gemeinsam den sogenannten Metaorganismus. Dessen Mikrobengemeinschaft übt einen bedeutenden Einfluss auf Funktionen und Gesundheit des Wirtes aus. Seit 2016 erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dieses Zusammenspiel von Körper und Mikroorganismen im Sonderforschungsbereich (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Dank enormer Fortschritte in der Analysetechnik konnten die Kieler Forschenden gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen die molekularen und genetischen Mechanismen des Metaorganismus immer genauer ergründen. Trotzdem bleiben die hoch komplexen Interaktionen von Lebewesen und Mikroben für das menschliche Auge vollständig unsichtbar. Um dieses für Gesundheit, Umwelt und Ernährung bedeutsame Forschungsfeld besser in die Öffentlichkeit zu tragen, schlagen die Forschenden einen neuen Weg ein: Gemeinsam mit den Kommunikationsdesignerinnen und -designern des Kieler Science Communication Lab haben sie nun eine innovative und umfassende Visualisierung der multiorganismischen Beziehungen innerhalb des Metaorganismus geschaffen. Am kommenden Donnerstag, 12. April, präsentiert der SFB 1182 das daraus entstandene interaktive digitale Wissenschaftsposter „Digital Meta“ im Zentrum Molekulare Biowissenschaften (ZMB) an der CAU erstmals der Öffentlichkeit.
 
„Digital Meta“ ist ein interaktives multimediales Ausstellungsobjekt, das die komplexen wissenschaftlichen Inhalte der Wirts-Bakterien-Beziehungen vermittelt. Auf einem 65 Zoll großen Touchscreen können Nutzerinnen und Nutzer das Zusammenspiel von bakteriellen Symbionten mit ihren vielzelligen Wirtsorganismen am Beispiel von fünf Modellorganismen vom Menschen über Weizenpflanzen bis hin zum Fadenwurm erkunden. Gesteuert wird dieses Erlebnis mit intuitiven gestischen Eingaben ähnlich wie auf dem Smartphone oder Tablet. So navigieren die Nutzerinnen und Nutzer durch die frei kombinierbaren Informationsebenen des digitalen Posters und können sich einen individuellen Zugang in diese eigentlich unsichtbare Welt verschaffen. „Unser Ziel ist es, den abstrakten Begriff des Metaorganismus so zu visualisieren, dass dieses faszinierende Forschungsgebiet auch für den Laien sofort verständlich und interaktiv erlebbar wird. Wir hoffen, dass dieses wichtige Forschungsthema mit unserem neuen Exponat in der Gesellschaft sichtbarer wird“, betont Tom Duscher, Mitgründer des Science Communication Lab und Professor für interaktive Medien an der Muthesius Kunsthochschule Kiel.
 
Das neuartige Ausstellungsstück wird in Zukunft bei zahlreichen publikumswirksamen Veranstaltungen von der Kieler Woche bis zur Nacht der Wissenschaft zum Einsatz kommen. Mit dem attraktiven und visuell beeindruckenden Touchscreen haben die Kieler Forschenden nun ein Mittel zur Hand, das ihr hoch komplexes Forschungsthema gezielt an die Öffentlichkeit aber auch an Entscheidungsträgerinnen und -träger in Politik und Wirtschaft vermittelt. „Wir als Forschende haben die Pflicht, mit der Gesellschaft über unsere Arbeit und ihre Bedeutung für das Leben der Menschen zu sprechen. Mit unserem neuen interaktiven Format haben wir dafür eine Sprache gefunden, die von allen verstanden werden kann”, betont Professor Thomas Bosch, Sprecher des Sonderforschungsbereichs und Mitentwickler des digitalen Posters.
 
Die Visualisierung der Metaorganismusforschung in der aktuellen Form des digitalen Posters ist für den SFB 1182 und das Science Communication Lab nur eine Zwischenstation. Gemeinsam arbeiten sie bereits daran, das Format weiterzuentwickeln und dabei das Potenzial der Digitalisierung und modernster Kommunikationstechnologien auszuschöpfen: Künftig wird auf Grundlage des aktuellen Posters ein Medium entstehen, das direkten Input der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erlaubt. Die Vision ist es, den wissenschaftlichen Austausch und Arbeitsprozess in Zukunft durch eine völlig neue Qualität der Visualisierung zu revolutionieren. An die Stelle des klassischen wissenschaftlichen Posters wird zukünftig ein digitales, lernendes und sich selbst erweiterndes Medium treten, das sich mit dem Stand der Forschung weiterentwickeln kann.
 
Medienvertreterinnen und -vertreter sind herzlich zur Präsentation des Digitalen Wissenschaftsposters „Digital Meta“ des SFB 1182 eingeladen. Um vorherige Anmeldung bei der Pressestelle der CAU wird gebeten unter Telefon 0431/880-2104 oder per E-Mail an presse@uv.uni-kiel.de.
 
Das Wichtigste in Kürze:
Was:   Premiere Digitales Wissenschaftsposter „Digital Meta“
Wann: Donnerstag, 12.04., 18:00 Uhr
Wo:     Zentrum Molekulare Biowissenschaften, CAU Kiel,
           Am Botanischen Garten 11, 24118 Kiel
Web:   www.metaorganism-research.com/news/crc-1182-public-outreach-evening-1st-presentation-of-metaorganism-eposter/
 
Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:
youtu.be/oBXtTpI3BPI
Vorschau des „Digital Meta“-Wissenschaftsposters des SFB 1182. 
Video: Science Communication Lab
 
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Bildunterschrift: Das „Digital Meta“-Wissenschaftsposter vermittelt das Zusammenspiel von bakteriellen Symbionten mit ihren vielzelligen Wirtsorganismen in einer auch für Laien verständlichen Form.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel
 
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Bildunterschrift: Das interaktive Poster macht die im Körperinneren auf molekularer Ebene stattfindenden Interaktionen zwischen Lebewesen und Mikroben für das Auge sichtbar.
Grafik: Science Communication Lab

 
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Bildunterschrift: Anhand von fünf verschiedenen Modellorganismen, wie dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans im Bild, erschließt sich das Zusammenspiel von Wirtslebewesen und Mikroben.
Grafik: Science Communication Lab
 
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Bildunterschrift: Die Köpfe hinter dem „Digital Meta“-Projekt: Prof. Thomas Bosch, Dr. Susanne Landis, Konrad Rappaport und Prof. Tom Duscher (v.l.n.r.).
Foto: Christian Urban, Universität Kiel
 
Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de
 
Konrad Rappaport, Prof. Tom Duscher,
Science Communication Lab
Tel.: 0431 5301-1140
E-Mail: hi@scicom-lab.com
 
Weitere Informationen:
Premiere Digitales Wissenschaftsposter „Digital Meta“, SFB 1182:
www.metaorganism-research.com/news/crc-1182-public-outreach-evening-1st-presentation-of-metaorganism-eposter/
 
Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com
 

Science Communication Lab, Agentur für Wissenschaftskommunikation, Kiel:
www.scicom-lab.com
 
 
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
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Text / Redaktion: Christian Urban

 

 

Zeitreise in die Evolution von Bakteriophagen der Milchsäurebakterien

23.03.2018

Kieler Forschungsteam beschreibt erstmals die Geschwindigkeit der evolutionären Anpassungen von Bakteriophagen an Bakterienkulturen

In der Molkereiwirtschaft kommen gezielt Milchsäurebakterien zum Einsatz, um die Milchsäuregärung zur Herstellung von Milchprodukten wie Käse, Joghurt oder Butter in Gang zu setzen. Diese als sogenannte Starterkulturen industriell genutzten Bakterienkulturen werden aber häufig von bakterienspezifischen Viren infiziert, den sogenannten Bakteriophagen oder kurz Phagen. Befallen sie die Milchsäurebakterien, kann es zu einer Störung des Fermentationsprozesses oder sogar zum Zusammenbruch der gesamten Bakterienkultur kommen. Für die wirtschaftliche Nutzung ist es also von entscheidender Bedeutung, das Zusammenspiel von Phagen und Bakterienkulturen genauer zu verstehen, um diese unerwünschten Effekte besser kontrollieren zu können. In diesem Zusammenhang hat die Arbeitsgruppe Genomische Mikrobiologie am Institut für Allgemeine Mikrobiologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gemeinsam mit dem Kieler Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie am Max Rubner-Institut (MRI) die genetischen Mechanismen der Evolution von Phagen aus einer Molkerei untersucht. Dazu konnten sie auf die umfangreiche Phagensammlung des MRI zurückgreifen, in der die Phagen aus einer über rund 30 Jahre kontinuierlich genutzten Milchsäurebakterien-Kultur (Lactococcus lactis) eines Betriebes tiefgefroren gelagert wurden. Die Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten nun erstmals, wie schnell und auf welchen Wegen sich die genetischen Eigenschaften von Phagen der Familie Siphoviridae in Anpassung an ihre bakteriellen Wirte über einen langen Zeitraum verändern. Die neuen Erkenntnisse veröffentlichte das Forschungsteam jüngst in der Fachzeitschrift Molecular Biology and Evolution.

Um Infektionen der zur Fermentation der Milch eingesetzten Bakterienkulturen mit Phagen zu vermeiden, führen Molkereien gezielt umfangreiche Phagenkontrollmaßnahmen durch, zum Beispiel Reinigungs- und Desinfektionsschritte. Trotzdem können Phageninfektionen im Produktionsablauf nicht immer vermieden werden. „Welche Interaktionen zwischen Bakterien und Phagen während der Fermentation ablaufen und welche Prozesse Phageninfektionen möglicherweise begünstigen oder unterbinden, wird am MRI und in anderen Laboren weltweit untersucht. Dank unserer langjährigen Probenreihen haben wir uns nun gewissermaßen auf eine Zeitreise begeben und die Effekte von fast drei Jahrzehnten gegenseitiger Anpassungen von Phagen und Bakterien auf die Evolution von genetischen Elementen der Phagen untersucht“, betont Dr. Horst Neve, Leiter der Arbeitsgruppe „Bakteriophagen und Elektronenmikroskopie“ am MRI in Kiel.

Um diesen langjährigen Prozess nachzuvollziehen und die damit verbundenen Veränderungen der Phagen identifizieren zu können, entschlüsselte das Kieler Forschungsteam die gesamten genetischen Informationen von 34 Siphoviridae-Phagen über den Verlauf von fast 30 Jahren. Dabei machten sie zwei wichtige Beobachtungen, die Rückschlüsse auf die Evolution der Phagen zuließen: Besonders der sogenannte horizontale Gentransfer, also der Austausch von genetischen Informationen zwischen verschiedenen Organismen, findet zwischen Phagen demnach besonders intensiv statt. Dabei fanden die Forschenden Bereiche in den Erbinformationen, die sich kaum änderten, während an anderen Stellen starke Variabilität herrschte. In den besonders variablen Abschnitten liegen Gene, die für die Interaktion zwischen Phagen und Bakterien verantwortlich sind und damit einem besonders hohen Selektionsdruck ausgesetzt sind. „Der umfangreiche Austausch genetischer Informationen zwischen Phagen erhöht auch die Wahrscheinlichkeit, dass es ihnen gelingt, die mit ihnen assoziierten Bakterien zu infizieren“, betont Erstautorin Dr. Anne Kupczok, die als wissenschaftliche Mitarbeiterin in Professorin Tal Dagans Arbeitsgruppe Genomische Mikrobiologie an der CAU forscht.

Der zweite auffällige Aspekt lag in der Geschwindigkeit, mit der sich einzelne Bestandteile der genetischen Informationen im Laufe der Evolution zufällig verändern. Diese sogenannte absolute Substitutionsrate ist bei den Phagen deutlich schneller als bei Bakterien: Sie können sich also in kürzerer Zeit an veränderte Bedingungen anpassen als ihre bakteriellen Wirte. Dadurch, dass sie schneller evolvieren, erlangen sie möglicherweise einen Vorteil, der ihnen die Infektion der Bakterienkulturen erleichtert.

Die nun vorliegende Studie bildet damit eine wichtige Grundlage, um die Auswirkung der Evolution auf das Zusammenspiel von Phagen mit industriell genutzten Bakterienkulturen besser bestimmen zu können. „Wir hoffen, daraus künftig möglicherweise neue Strategien abzuleiten, um unter anderem die unerwünschten Effekte von Phageninfektionen in der Milchwirtschaft zielgerichteter einzudämmen“, zeigt sich PD Dr. Charles Franz, Leiter des MRI-Instituts für Mikrobiologie und Biotechnologie in Kiel, zuversichtlich. Die Ergebnisse des Forschungsteams unterstreichen zudem den besonderen Wert langfristig angelegter Evolutionsstudien: Ähnlich wie beispielsweise im Langzeit-Evolutionsexperiment mit Escherichia coli-Bakterien (englisch: E. coli long-term evolution experiment, LTEE) des US-amerikanischen Evolutionsbiologen Professor Richard Lenski konnten die Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die evolutionären Veränderungen eines Modellorganismus hinsichtlich der Genetik und des Erscheinungsbildes über mehrere Jahrzehnte dokumentieren. Sie konnten so umfangreiche Einblicke in den Ablauf evolutionärer Prozesse erlangen.

Originalarbeit:
Anne Kupczok, Horst Neve, Kun D, Huang, Marc P Hoeppner, Knut J Heller, Charles M A P Franz and Tal Dagan, 2018: Rates of mutation and recombination in Siphoviridae phage genome evolution over three decades Molecular Biology and Evolution Published on February 22, 2018.
doi:10.1093/molbev/msy027 (Open Access)

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-072-1.jpg
Bildunterschrift: Elektronenmikroskopische Aufnahmen (A) von Bakteriophagen der Milchsäurebakterien, (B) eines einzelnen Phagen nach der Anheftung (Adsorption) an die Zelloberfläche eines Milchsäurebakteriums und (C) von der beginnenden Zerstörung der Bakterienzellen durch die Phagen.
Abbildung: Dr. Horst Neve, Max Rubner-Institut

Kontakt:
Dr. Anne Kupczok
Genomische Mikrobiologie
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
Telefon: 0431 880-5713
E-Mail:akupczok@ifam.uni-kiel.de

Prof. Tal Dagan
Genomische Mikrobiologie
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
Telefon: 0431 880-5712
E-Mail:tdagan@ifam.uni-kiel.de

Dr. Horst Neve
Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie
Max Rubner-Institut,
Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel
Tel.: 0431 609-2343
E-Mail:horst.neve@mri.bund.de

PD Dr. Charles Franz
Institutsleiter
Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie
Max Rubner-Institut,
Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel
Tel.: 0431 609-2340
E-Mail:charles.franz@mri.bund.de

Weitere Informationen:
Genomische Mikrobiologie (AG Dagan),
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU Kiel:
www.mikrobio.uni-kiel.de/de/ag-dagan

Max Rubner-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel
Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie
www.mri.bund.de/de/institute/mikrobiologie-und-biotechnologie/

The E. coli Long-term Experimental Evolution Project
Professor Richard E. Lenski, Michigan State University
myxo.css.msu.edu/ecoli/

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Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Moderne Techniken der Genomforschung für den Schulunterricht

23.03.2018

Uni Kiel veranstaltete Fortbildung für Schleswig-Holsteinische Lehrkräfte

Seit einigen Jahren ist es möglich, Gene in unterschiedlichen Lebewesen gezielt zu verändern. Die Technologie wird unter dem Oberbegriff „genome editing“ zusammengefasst. Der Durchbruch kam mit der Entwicklung der CRISPR-Cas-Methode, die seit 2012 zu einer explosionsartigen Zunahme der Veröffentlichungen auf diesem Gebiet führte. Das Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Christian-Albrechts-Universität (CAU) veranstaltete mit dem Verband der Chemischen Industrie, Landesverband Nord (VCI Nord) vom 22. bis 23. März eine Fortbildung zu diesem Thema.

An der Veranstaltung nahmen 20 Lehrerinnen und Lehrer teil, die an Schulen in Schleswig-Holstein naturwissenschaftliche Fächer unterrichten. Sie bekamen die Möglichkeit, im Labor mit CRISPR-Cas-modifizierten Nutzpflanzen zu arbeiten und die erzeugten Mutationen mit molekularbiologischen Techniken nachzuweisen. Parallel dazu wurde die Theorie der CRISPR-Cas-Methode sowie die praktische Anwendung zur züchterischen Verbesserung von Nutzpflanzen in einer Reihe von Seminarvorträgen erläutert. „Die verwendeten molekularbiologischen Techniken lassen sich auch in Schulen anwenden, weil sie keinen besonderen technischen Aufwand erfordern“, erklärte der Organisator Professor Christian Jung. Somit regte die Veranstaltung Lehrerinnen und Lehrer auch dazu an, ihr neues Wissen in praxisnahen Versuchen im Schulunterricht zu präsentieren.

Kontakt:
Professor Dr. Christian Jung
Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung
Tel.: 0431/880-7364
E-Mail: c.jung@plantbreeding.uni-kiel.de

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Text / Redaktion: Antje Jakobeit / Raissa Maas 

Gute Gene - Langes Leben?

12.12.2017

Kieler Forschende entdecken neue Aspekte des „Langlebigkeits-Gens“ FOXO3
 
Bereits 2009 bestätigten Mitglieder des Exzellenzclusters „Entzündungsforschung“, dass FOXO3 ein „Langlebigkeits-Gen“ ist. In einer neuen Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications erscheint, konnte das Kieler Forschungsteam nun erstmals zeigen, welche Veränderungen in der Basensequenz des Gens zu einer besonders langen Lebenszeit beitragen. Aber nicht nur die genetischen Voraussetzungen, sondern auch die Umwelt- und Ernährungsbedingungen unter denen Menschen leben entscheiden darüber, wie alt diese werden. Es scheint, dass die lebensverlängernden Effekte von FOXO3 vor allem dann zum Tragen kommen, wenn das Nahrungsangebot nicht zu reichhaltig ist.
 
Das Gen FOXO3 fördert bei Menschen die Langlebigkeit. Dies wiesen Forschende unter der Leitung von Professorin Almut Nebel vom Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel bereits 2009 für die deutsche Bevölkerung nach. Doch bisher war nicht bekannt, welche Veränderungen im FOXO3-Gen in einer überdurchschnittlich langen Lebenszeit resultieren. Diese Wissenslücke konnten die Fachleute jetzt schließen. „Wir können mit unseren neuen Daten zeigen, dass insbesondere zwei Varianten im Gen FOXO3 ein langes Leben fördern“, fassen die Erstautorinnen Dr. Friederike Flachsbart und Dr. Janina Dose vom IKMB die neuesten Erkenntnisse zusammen. „Diese Veränderungen fanden wir häufiger bei Hundertjährigen als bei Menschen zwischen 60 und 75 Jahren.“ Die Fachleute untersuchten in der aktuellen Studie nicht nur Deutsche, sondern verglichen ihre Ergebnisse auch mit Daten aus Dänemark und Frankreich. Dabei ähnelten sich die genetischen Muster der Hundertjährigen stark. Die identifizierten Varianten führen wahrscheinlich über eine erhöhte Expression des FOXO3 Gens zur Langlebigkeit; einen ähnlichen Mechanismus kennt man auch von Würmern, Fliegen und Mäusen.
 
Neben der Genetik beeinflussen aber auch weitere Faktoren ein langes Leben. Denn FOXO3 spielt eine sehr wichtige Rolle im Insulinstoffwechsel. Hier reagiert das Gen insbesondere auf ernährungsbedingten Stress, also Hunger oder Überfluss. Die Forschenden gehen davon aus, dass die beiden Langlebigkeitsvarianten in FOXO3 unter normalen und nährstoffarmen Bedingungen zu einer höheren Expression des Gens führen. „Unsere experimentellen Daten legen nahe, dass für unser heutiges Ernährungsverhalten, das eher durch ein Zuviel als durch ein Zuwenig gekennzeichnet ist, die jetzt nachgewiesenen Veränderungen im Langlebigkeits-Gen eher ein Nachteil sein könnten“, vermutet Studienleiterin Nebel. Denn die Ernährung der Menschen habe sich in relativ kurzer Zeit extrem stark verändert.
 
Ein Vergleich mit publizierten Daten aus menschlichen Skeletten der Jungsteinzeit, also von vor etwa 7.000 Jahren, zeigt eine spannende Entwicklung: In dieser Zeit kamen die beiden Langlebigkeitsvarianten des FOXO3 in der Bevölkerung deutlich häufiger vor als heute. Ein möglicher Grund ist die erhebliche Veränderung der Nahrungszusammensetzung. Denn vor rund 7.000 Jahren wurden die Menschen in Europa sesshaft und begannen, beispielsweise mehr Kohlenhydrate und tierisches Eiweiß in Form von Milch oder Fleisch zu sich zu nehmen. Vermutlich wurden dann im Laufe der Jahrtausende die beiden Langlebigkeitsvarianten des FOXO3 seltener, da sie ihren Trägern infolge des veränderten Ernährungsverhaltens keinen Fitness- und Überlebensvorteil mehr boten. Als kommende Fragestellung möchte die Biologin Nebel in Zusammenarbeit mit Kieler Kollegen neben verschiedenen Eiweißkomponenten auch weitere Nahrungsbestandteile analysieren: „Wir möchten als nächstes untersuchen, welchen Einfluss die beiden Langlebigkeitsvarianten in Wechselwirkung mit Nährstoffen wie Zucker und Fetten auf die Aktivität von FOXO3 haben.“
 
Originalpublikation:
Flachsbart, F, Dose, J, Gentschew, L, Geismann, C, Caliebe, A, Knecht, C, Nygaard, M, Badarinarayan, N, ElSharawy, A, May, S, Luzius, A, Torres, GG, Jentzsch, M, Forster, M, Haesler, R, Pallauf, K, Lieb, W, Derbois, C, Galan, P, Drichel, D, Arlt, A, Till, A, Krause-Kyora, B, Rimbach, G, Blanché, H, Deleuze, J-F, Christiansen, L, Christensen, K, Nothnagel, M, Rosenstiel, P, Schreiber, S, Franke, A, Sebens, S und Nebel, A (2017): Identification and characterization of two functional variants in the human longevity gene FOXO3. Nature Communications, http://dx.doi.org/10.1038/s41467-017-02183-y
 
Kontakt:

Professorin Almut Nebel
Institut für Klinische Molekularbiologie
E-Mail: a.nebel@mucosa.de
Tel.: (0431) 500-15155
 
Bildmaterial steht zum Download bereit:
http://inflammation-at-interfaces.de/de/newsroom/aktuelles/Langlebigkeitsgen_ElisabethWalser.png
Viele Menschen wünschen sich ein langes Leben. Das Foto zeigt Elisabeth Walser, die 1905 in München geboren wurde. Für den Bildband „100 Jahre Leben“ portraitierte sie der Fotograf Andreas Labes.
 
http://inflammation-at-interfaces.de/de/newsroom/aktuelles/Langlebigkeitsgen_ErichWalde.png
Es ist bekannt, dass vor allem Männer von den Langlebigkeitsvarianten in FOXO3 profitieren. Erich Walde wurde 1905 in Halle an der Saale geboren. Auch er wurde von Andreas Labes für den Bildband „100 Jahre Leben“ fotografiert.
Beide Fotos dürfen nur im Zusammenhang mit dem Pressethema „Gute Gene - Langes Leben?“  verwendet werden.
Fotos und Copyright: Andreas Labes
 
Weitere Informationen:
Publikation von 2009 zum Gen FOXO3 u. a. von Friederike Flachsbart und Almut Nebel in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America: http://www.pnas.org/content/106/8/2700.long
 
Pressekontakt:
Dr. Tebke Böschen
Telefon: (0431) 880-4682, E-Mail: tboeschen@uv.uni-kiel.de
Internet: www.inflammation-at-interfaces.de
 
Der Exzellenzcluster „Inflammation at Interfaces/Entzündungsforschung“ wird seit 2007 durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder mit einem Gesamtbudget von 68 Millionen Euro gefördert; derzeit befindet er sich in der zweiten Förderphase. Die rund 300 Clustermitglieder an den insgesamt vier Standorten: Kiel (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Muthesius Kunsthochschule), Lübeck (Universität zu Lübeck, UKSH), Plön (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie) und Borstel (Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften) forschen in einem innovativen, systemischen Ansatz an dem Phänomen Entzündung, das alle Barriereorgane wie Darm, Lunge und Haut befallen kann.
 
Exzellenzcluster Entzündungsforschung
Wissenschaftliche Geschäftsstelle, Leitung: Dr. habil. Susanne Holstein
Postanschrift: Christian-Albrechts-Platz 4, D-24118 Kiel
Telefon: (0431) 880-4850, Telefax: (0431) 880-4894
E-Mail: spetermann@uv.uni-kiel.de
Twitter: I@I @medinflame
 

 

IMPRS PhD-Call 2018

21.02.2018

The International Max Planck Research School for Evolutionary Biology is offering up to 10 PhD positions and fellowships.

The graduate school is dedicated to highest level of research and training in all areas
of contemporary Evolutionary Biology. It is a joint initiative of the Max Planck
Institute for Evolutionary Biology, the University of Kiel and the Helmholtz Center
for Ocean Research Kiel (GEOMAR). The school offers an internationally
competitive research environment with state of the art facilities. The participating
groups are working on a broad variety of scientific topics including molecular,
behavioral, theoretical and organismal approaches.


The graduate program starts with a rotation period of three months followed by a PhD
project of three years including seminars, courses and workshops. The language of the
graduate school is English. Financial support is provided throughout the program.
To obtain further information about our PhD program and application details
(only online application possible), please visit our website at
http://www.evolbio.mpg.de/imprs.

Well-motivated and highly-qualified students from all countries are welcome to
apply. A Master of Science degree or a Diploma as well as a strong interest in
Evolutionary Biology and flexibility in the research project are prerequisites for
entering the program. We are looking forward to your online application for a PhD
project in the beautiful landscape of Northern Germany.


The deadline for applications is March 25, 2018.

The selection week will be held from June 25– 29 and
the program itself starts on September 17, 2018.

Contact: Dr. Kerstin Mehnert,
August-Thienemann-Str. 2, 24306 Plön, Germany
email: imprs@evolbio.mpg.de phone: +49(0)4522 763 233

Medizin der Zukunft: Chronisch-entzündliche Erkrankungen maßgeschneidert behandeln

17.02.2020

Internationale Fachleute diskutieren interdisziplinär die neuesten Fortschritte bei der Entwicklung individuellerer Behandlungsstrategien in der Entzündungsmedizin

Seit dem heutigen Montag, 17. Februar, läuft das 7. Internationale Symposium des Exzellenzclusters „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) in Hamburg. Auf der hochkarätig besetzten Fachtagung diskutieren rund 250 internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Klinik und Grundlagenforschung noch bis Dienstagabend die neuesten Fortschritte in der Entzündungsmedizin. Der Fokus der Veranstaltung liegt dabei auf der sogenannten Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen. Damit ist eine personalisierte Therapie gemeint, die die Unterschiede einzelner Patientinnen und Patienten stärker als bisher berücksichtigt. Ziel ist es u.a. messbare biologische Marker zu finden, die voraussagen zu können, welche maßgeschneiderten Therapien für jeden individuellen Fall eingesetzt werden. Der einladende schleswig-holsteinische Exzellenzcluster PMI hat sich zum Ziel gesetzt, Präzisionsmedizin durch Forschung voranzutreiben und in die medizinische Anwendung zu bringen. Die Translation der Forschungsergebnisse in die Klinik spielt daher auch bei der Veranstaltung eine wichtige Rolle.

Individuelle Unterschiede erkennen und therapeutisch nutzen
Immer mehr Menschen vor allem in den Industrienationen leiden an chronischen Entzündungserkrankungen, wie zum Beispiel Morbus Crohn, Schuppenflechte, Diabetes oder Rheuma. Die Erkrankungen unterscheiden sich nicht nur untereinander, sondern auch von Mensch zu Mensch. So ist Morbus Crohn nicht gleich Morbus Crohn und Rheuma nicht gleich Rheuma. Ein bei einem Betroffenen sehr wirksames Medikament kann beim nächsten deutlich weniger erfolgreich sein. Hier setzt die Präzisionsmedizin an. Dahinter steckt der Ansatz die individuellen Unterschiede zwischen einzelnen Betroffenen bei einer Krankheit zu erkennen und diagnostisch wie therapeutisch nutzbar zu machen. Darauf basierend soll dann in Zukunft die am besten passende Therapie ausgewählt werden.

Vorhersagen, welche Therapie helfen wird
 „Bei chronischen Entzündungserkrankungen haben wir das Problem, dass ein Medikament bei einigen Erkrankten gut wirkt und bei anderen nicht. Aktuell können wir das überwiegend nur durch Ausprobieren herausfinden“, sagt der Cluster-Sprecher Professor Stefan Schreiber, Direktor des Instituts für klinische Molekularbiologie (IKMB) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und Direktor der Klinik für Innere Medizin I am UKSH, Campus Kiel. „Schon vor Therapiebeginn vorherzusagen, welche Behandlung bei der individuellen Patientin oder dem individuellen Patienten am erfolgreichsten sein wird, ist daher ein wichtiges Ziel unserer Forschung“, so Schreiber weiter.

Die Identifizierung geeigneter Biomarker, also messbarer Indikatoren, mit deren Hilfe Ärztinnen und Ärzte zukünftig erkennen können, ob eine Therapie wirksamer und besser verträglicher sein wird oder nicht, ist daher auch ein wichtiges Thema auf dem internationalen Symposium in Hamburg. Ein weiteres zentrales Themenfeld ist das sogenannte Darmmikrobiom: Die im menschlichen Darm lebenden Mikroorganismen spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Entzündungserkrankungen, das zeigen immer mehr Studien. Beim Symposium geht es daher unter anderem darum, ob und wie gezielte therapeutische Eingriffe in das Mikrobiom künftig ein wichtiges Instrument der Präzisionsmedizin sein werden.

Innovative Therapiemöglichkeiten für die Anwendung im Hier und Jetzt
Im Rahmen des internationalen Symposiums lädt der Exzellenzcluster am Dienstagabend ab 18:30 Uhr Ärztinnen und Ärzte zum einem klinischen Symposium mit dem Titel „Individualisierte Medizin für chronisch entzündliche Erkrankungen in der Pulmologie, Rheumatologie, Dermatologie und Gastroenterologie“ ins Radisson Blu Hotel, Hamburg Dammtor ein. Inter-nationale und deutsche Expertinnen und Experten geben Ein¬blicke in die neuesten Therapiemöglichkeiten entzündlicher Erkrankungen und deren Wirk¬mechanismen. Denn noch gehört die Präzisionsmedizin zwar nicht zur Standardbehandlung, doch sie nimmt Fahrt auf. „Für die Behandlung von chronischen Entzündungen sind bereits einige neuartige Medikamente auf den Markt gekommen, mit denen wir die Behandlung noch präziser als bisher an den zugrundeliegenden molekularen Mechanismen der individuellen Betroffenen ausrichten können. Mit der Fortbildung möchten wir den praktizierenden Kolleginnen und Kollegen einen aktuellen Überblick liefern“, sagt Mitorganisator Professor Diamant Thaçi, Vorstandsmitglied des Exzellenzclusters und Leiter des Exzellenzzentrums Entzündungsmedizin am UKSH, Campus Lübeck.
 
Weitere Informationen:


Kontakt:
Prof. Dr. Stefan Schreiber
Klinik für Innere Medizin I, UKSH
Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU Kiel, UKSH
0431/500-15101
s.schreiber@mucosa.de

Prof. Dr. med. Diamant Thaçi
Exzellenzzentrum Entzündungsmedizin
UKSH, Campus Lübeck
0451/500-41600
Diamant.Thaci@uksd.de
 
Bildmaterial steht zum Download bereit:
https://www.precisionmedicine.de/fileadmin/user_upload/cluster/pmi/pressebilder/02-symposium1.JPG  
BU: Cluster-Sprecher Professor Stefan Schreiber eröffnet das Internationale Symposium „Inflammation Medicine: From Bench to Bedside“ in Hamburg.
Foto: C. Kloodt, Exzellenzcluster PMI

https://www.precisionmedicine.de/fileadmin/user_upload/cluster/pmi/pressebilder/02-symposium2.JPG
BU: Rund 250 deutschsprachige und internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Grundlagenforschung und Medizin kommen beim Internationalen Symposium des Exzellenzclusters PMI zusammen.
Foto: C. Kloodt, Exzellenzcluster PMI

https://www.precisionmedicine.de/fileadmin/user_upload/cluster/pmi/pressebilder/02-symposium3.JPG
Professor Diamant Thaçi, Vorstandsmitglied des Exzellenzclusters PMI und Leiter des Exzellenzzentrums Entzündungsmedizin am UKSH, Campus Lübeck, ist Mitorganisator des Internationalen Symposium „Inflammation Medicine: From Bench to Bedside“.
Foto: C. Kloodt, Exzellenzcluster PMI

Über den Cluster:
Der Exzellenzcluster „Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen/Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) wird von 2019 bis 2025 durch die Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert (ExStra). Er folgt auf den Cluster Entzündungsforschung „Inflammation at Interfaces“, der bereits in zwei Förderperioden der Exzellenzinitiative (2007-2018) erfolgreich war. An dem neuen Verbund sind rund 300 Mitglieder in acht Trägereinrichtungen an vier Standorten beteiligt: Kiel (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Muthesius Kunsthochschule, Institut für Weltwirtschaft und Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik), Lübeck (Universität zu Lübeck, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein), Plön (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie) und Borstel (Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum).
 
Ziel ist es, die vielfältigen Forschungsansätze zu chronisch entzündlichen Erkrankungen von Barriereorganen in ihrer Interdisziplinarität verstärkt in die Krankenversorgung zu übertragen und die Erfüllung bisher unbefriedigter Bedürfnisse von Erkrankten voranzutreiben. Drei Punkte sind im Zusammenhang mit einer erfolgreichen Behandlung wichtig und stehen daher im Zentrum der Forschung von PMI: die Früherkennung von chronisch entzündlichen Krankheiten, die Vorhersage von Krankheitsverlauf und Komplikationen und die Vorhersage des individuellen Therapieansprechens.


Exzellenzcluster Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen
Wissenschaftliche Geschäftsstelle, Leitung: Dr. habil. Susanne Holstein
Postanschrift: Christian-Albrechts-Platz 4, D-24118 Kiel
Kontakt: Sonja Petermann
Telefon: (0431) 880-4850, Telefax: (0431) 880-4894
E-Mail: spetermann@uv.uni-kiel.de
Twitter: PMI @medinflame


Pressekontakt:
Frederike Buhse
Telefon: 0151 27053593
E-Mail: fbuhse@uv.uni-kiel.de
precisionmedicine.de

Link zur Pressemitteilung: precisionmedicine.de/de/detailansicht/news/02-symposium

 

Was das Wesen des Menschen ausmacht

08.02.2018

Dritter Neujahrsempfang der Kieler Lebenswissenschaften im Zoologischen Museum Kiel

Am gestrigen Mittwoch, 7. Februar, versammelten sich rund 60 Gäste aus Universität und Kieler Gesellschaft zum Neujahrsempfang des Forschungsschwerpunkts „Kiel Life Science“ (KLS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Im Zoologischen Museum Kiel bot die Berliner Wissenschaftsjournalistin Dr. Fanny Jiménez unter dem Titel „Evolutionspsychologie: Warum sich Wissenschaftler darüber streiten, was eine normale Persönlichkeit ist“ lohnende Einblicke in die Erforschung des menschlichen Wesens. Am Beispiel neuester Erkenntnisse aus Psychologie und Neurowissenschaften vermittelte Jiménez pointiert und kurzweilig, wie scheinbar irrationale alltägliche Verhaltensmuster, die jeder Mensch im Laufe seines Lebens entwickelt, wichtige Funktionen für eine gesunde menschliche Psyche übernehmen.

Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts KLS an der CAU, nutzte die Festveranstaltung auch dazu, um wichtige Erfolge der Kieler Lebenswissenschaften im vergangenen Jahr Revue passieren zu lassen: So rief die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) den Exzellenzcluster Entzündungsforschung an der CAU nach zwei erfolgreichen Förderphasen dazu auf, sich mit einem Vollantrag für den künftigen Kieler Cluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ zu bewerben.

Weiterhin stellt KLS mit der Mikrobiologin Professorin Ruth Schmitz-Streit die aktuelle Preisträgerin des Wissenschaftspreises der Stadt Kiel. Das „Kiel Evolution Center“ (KEC) trieb 2017 die Stärkung Schleswig-Holsteins als bundesweit führendes Zentrum der Evolutionsforschung weiter voran. Dieses erfolgreiche Engagement würdigte zum Beispiel die Max-Planck-Gesellschaft im vergangenen Jahr, indem sie KEC-Sprecher Professor Hinrich Schulenburg zum Max-Planck-Fellow am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön berief.

Hinter diesen öffentlich besonders sichtbaren Wegmarken stehen die rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Schwerpunkts an der Landesuniversität, die mit ihrer exzellenten Arbeit den Erfolg der lebenswissenschaftlichen Forschung in Kiel tragen. „Mein Dank geht an die zahlreichen Kolleginnen und Kollegen, die im vergangenen Jahr erneut dafür gesorgt haben, die Position der lebenswissenschaftlichen Spitzenforschung in Kiel im Wettbewerb der Wissenschaftsstandorte weiter zu festigen“, betonte KLS-Sprecher Thomas Bosch. Der Blick richte sich nun in die Zukunft, in der die Kieler Lebenswissenschaftlerinnen und Lebenswissenschaftler insbesondere auf einen Erfolg in der Exzellenzstrategie des Bundes und auf die Fortführung der beiden DFG-geförderten Sonderforschungsbereiche „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ sowie „Proteolyse als regulatorisches Ereignis in der Pathophysiologie“ unter dem Dach des Forschungsschwerpunkts hofften, so Bosch weiter.

Zur Person:
Fanny Jiménez studierte Psychologie und Neurowissenschaften an der Freien Universität Berlin und der Indiana University in den USA. An der International Max Planck Research School on the Life Course forschte sie zur Psychologie der Persönlichkeit und promovierte 2010 an der Humboldt Universität zu Berlin. Im Rahmen der Initiative Wissenschaftsjournalismus der TU Dortmund arbeitete sie anschließend bei der WELT, dem Stern und dem Deutschlandfunk. Seit 2012 ist sie fest in der Wissenschaftsredaktion der WELT/Welt am Sonntag angestellt. Arbeiten von Fanny Jiménez und Kollegen wurden beim „European Digital Media Award“ sowie bei den „Lead Awards“ ausgezeichnet. Sie ist außerdem als Dozentin für Journalismus an der Berlin Business School Berlin tätig sowie als Mentorin beim Verein Neue deutsche Medienmacher. In ihrem 2016 bei C.H. Beck erschienenen Buch "Ich und mein Spleen: Was wir tun, wenn wir alleine sind" zeigt die Psychologin, dass jeder kleine Ticks und Marotten hat, die zwar auf den ersten Blick irrational scheinen, aber wichtige Funktionen erfüllen.

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:
Gastrednerin Dr. Fanny Jiménez sprach über Evolutionspsychologie und die menschliche Persönlichkeit.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Gastgeber des Abends war Prof. Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science an der CAU.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Fanny Jiménez sprach zu rund 60 Gästen, die der Einladung ins Zoologische Museum Kiel gefolgt waren.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Auch in diesem Jahr folgte ein Empfang in der Walhalle des Zoologischen Museums auf die Vorträge zu Beginn der Veranstaltung.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de

Die WELT über Fanny Jiménez:
www.welt.de/print/die_welt/literatur/article131960705/Fanny-Jimenez.html

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: ► presse@uv.uni-kiel.de, Internet: ► www.uni-kiel.de
Twitter: ► www.twitter.com/kieluni, Facebook: ► www.facebook.com/kieluni, Instagram: ► www.instagram.com/kieluni
Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Kiel Plant Science Symposium

Diskussion beim Kiel Plant Science Symposium.

19.12.2017

Kiel Plant Science Symposium am 18. Dezember 2017

Am 18. Dezember kamen Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Bereich der Pflanzenforschung im Zentrum Molekulare Biowissenschaften (ZMB) zusammen, um einen Überblick über den Stand der aktuellen pflanzenwissenschaftlichen Projekte an Universität Kiel zu gewinnen und den wechselseitigen Austausch in diesem Bereich zu stärken.

Dazu präsentierten Arbeitsgruppenleiterinnen und -leiter aus verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen der CAU wie zum Beispiel der pharmazeutischen und landwirtschaftlichen Forschung oder der Biologie der Pflanzen in kurzen Impulsvorträgen ihre aktuellen Forschungsvorhaben. Ziel des von Eva Stukenbrock, Professorin für Umweltgenomik an der Universität Kiel und dem Plöner Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, organisierten Symposiums war, künftige kooperative Forschungsinitiativen zu diskutieren, um die Pflanzenwissenschaften am Standort Kiel zu stärken.

Fotostrecke: Kiel Plant Science Symposium 2017

 

Dr. Denis Schewe mit Hensel-Preis ausgezeichnet

27.01.2020

Medizinische Fakultät der CAU verleiht mit 100.000 Euro dotierten Forschungspreis an Kieler Kinderonkologen

Der Kinderonkologe PD Dr. Denis Schewe, Oberarzt für Hämatologie, Onkologie und Stammzelltransplantation an der Kinderklinik des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Kiel, wurde mit dem wichtigsten medizinischen Forschungspreis der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ausgezeichnet. Die Medizinische Fakultät ehrte Schewe mit dem Hensel-Preis für seine herausragenden Leistungen in der Leukämieforschung bei Kindern. Die von der Kieler Hensel-Stiftung finanzierte Auszeichnung geht alle drei Jahre jeweils an eine Wissenschaftlerin oder einen Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät, die durch besondere Leistungen die medizinische Forschung vorangebracht haben. Schewe erhielt den Preis beim Tag der Medizinischen Fakultät Ende Dezember.

„Denis Schewes Arbeiten zu neuartigen Therapieansätzen bei leukämiekranken Kindern erfüllen den Anspruch, die medizinische Forschung voranzubringen, in besonderer Weise“, betont Professor Dr. Ulrich Stephani, Dekan der Medizinischen Fakultät. „Gerade für Betroffene, die auf derzeitige Therapien nicht ansprechen, sind solche Forschungsansätze besonders wichtig“, so Stephani weiter. „Ich gratuliere Dr. Schewe herzlich zu diesem besonderen und wohlverdienten Erfolg! Seine hervorragende Arbeit zeigt eindrucksvoll, wie wir im Kieler Krebsforschungsnetzwerk die Entwicklung neuartiger Diagnose- und Behandlungsstrategien vorantreiben wollen“, sagt Professorin Susanne Sebens vom Institut für Experimentelle Tumorforschung an der CAU und Sprecherin des Kiel Oncology Networks (KON).

„Die Auszeichnung mit dem Hensel-Preis ist eine besondere Anerkennung unserer Forschung, über die ich mich sehr freue“, sagt Schewe. „Fakultät und Stiftung unterstützen unsere Arbeit damit in großzügiger Weise und helfen uns substanziell dabei, neue Therapiemöglichkeiten gegen die Leukämie im Kindesalter zu entwickeln“, so Schewe, stellvertretender KON-Sprecher, weiter. Der Kinderonkologe erforscht mit seinem Team schwerpunktmäßig die akute lymphatische Leukämie (ALL). Sie ist die häufigste Krebserkrankung bei Kindern und geht von bösartig entarteten Vorläuferzellen bestimmter weißer Blutkörperchen aus. Diese Form des Blutkrebses verursacht meist eine schnell fortschreitende Verminderung der Knochenmarksfunktion und damit eine gestörte Blutbildung. Unbehandelt führt die Erkrankung innerhalb kurzer Zeit zum Tod. Heute haben Kinder in vielen Fällen gute Überlebens- und Heilungschancen. Bei etwa 15-20 Prozent der Betroffenen kommt es jedoch zu Erkrankungsrückfällen.

Um künftig auch die Heilungschancen dieser jungen Patientinnen und Patienten zu erhöhen, arbeiten Schewe und sein Team unter anderem an der Entwicklung von Antikörper-basierten Immuntherapien. Bei dieser Form der Behandlung kommen künstlich hergestellte Antikörper, also bestimmte synthetische und nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip wirkende Proteine, zum Einsatz. Sie können Zellen des Immunsystems unter bestimmten Umständen dabei helfen, Krebszellen zu erkennen und zu bekämpfen. Um dieses therapeutische Potenzial künftig auch zum Wohle der Patientinnen und Patienten nutzen zu können, bedarf es allerdings weiterer intensiver Forschung.

Über den Hensel-Preis
Die im Jahr 1993 vom Ehepaar Irmgard und Walther Hensel errichtete Hensel-Stiftung wird zur Förderung der medizinischen Forschung vergeben. Gefördert werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Die Stiftung vergibt, entsprechend der verfügbaren Stiftungserträge, alle drei Jahre den „Hensel-Preis“, der mit 100.000 Euro dotiert ist.


Über das Kiel Oncology Network (KON)
Das Kieler Krebsforschungsnetzwerk wurde 2013 als Bestandteil des CAU-Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science mit dem Ziel gegründet, die Forschungsaktivitäten möglichst vieler Grundlagen- und klinisch ausgerichteter Forschenden auf dem Gebiet der Onkologie zu vereinen und deren Zusammenarbeit zu fördern. KON umfasst damit ein breites Spektrum von langjährigen und exzellenten Expertisen im Bereich der Onkologie, u.a. Tumorbiologie, Genetik und Epigenetik, Immunologie, Pharmakologie, Pathologie, Strukturbiologie sowie modernste Bildgebungsverfahren. Die Vision von KON ist es, unter Nutzung von umfassenden und multidisziplinären Analysestrategien ein deutlich verbessertes Verständnis über alle wichtigen Schritte der Tumorevolution sowie Resistenzmechanismen gegenüber Krebstherapien zu erhalten. Dieses Wissen stellt die Grundlage für die Entwicklung innovativer Diagnose- und Therapiestrategien dar, um die Prognose und die Überlebenschancen von Krebspatientinnen und -patienten entscheidend zu verbessern.

Fotos stehen zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/023-kon-henselpreis-schewe.jpg  
Bildunterschrift: Der aktuelle Hensel-Preisträger PD Dr. Denis Schewe, Oberarzt für Hämatologie, Onkologie und Stammzelltransplantation an der UKSH-Kinderklinik.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
PD Dr. Denis Schewe
Oberarzt Hämatologie, Onkologie Stammzelltransplantation
Klinik für Kinder- und Jugendmedizin I
Medizinische Fakultät, CAU Kiel / UKSH
Tel.: 0431 500-20140
E-Mail: denis.schewe@uksh.de

Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science" , CAU Kiel  
Tel.: 0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Klinik für Kinder- und Jugendmedizin I
Medizinische Fakultät, CAU Kiel / UKSH:
www.uksh.de/paediatrie-kiel

„Kiel Oncology Network“, Medizinische Fakultät, CAU Kiel:
www.medizin.uni-kiel.de/de/forschung/forschungsinitiativen/kiel-oncology-network

Medizinische Preise und Stiftungen der Kieler Universität, Medizinische Fakultät, CAU Kiel:
www.medizin.uni-kiel.de/de/fakultaet/preise-und-stiftungen

Struktur eines zentralen Stoffwechselenzyms aufgeklärt

01.02.2019

Kieler Forschungsteam liefert Schlüssel zum funktionalen Verständnis des menschlichen mARC1-Enzyms
 
Eine der zentralen Herausforderungen für jedes Lebewesen ist es, bei der Aufnahme von Stoffen zwischen ihrer Nützlichkeit oder Schädlichkeit zu unterscheiden. Im Falle der Nahrungsaufnahme kommen zum Beispiel hochspezialisierte Enzyme zum Einsatz, die bei der Energiegewinnung aus chemisch komplexen Nahrungsstoffen helfen. Am Abbau bestimmter nicht verwertbarer oder toxischer Fremdstoffe sind hingegen gänzlich andere Enzyme beteiligt: Ähnlich wie das Immunsystem fungieren diese als Schutzbarriere des Körpers, die eine Aufnahme von Schadstoffen verhindern soll. Im Gegensatz zu den spezialisierten Verdauungsenzymen wirken sie sehr unspezifisch, da sie auf ein breites Spektrum unterschiedlicher chemischer Verbindungen reagieren müssen, um sie dann zur Ausscheidung umzuwandeln. Ein solches Enzym des menschlichen Körpers ist zum Beispiel das an der Stickstoff-Umwandlung beteiligte sogenannte mARC1. Ein Kieler Forschungsteam beschrieb es erstmals vor rund zehn Jahren und vermutete, dass es eine besondere Bedeutung für die Physiologie hat. Nun ist es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Institut für Pharmazie und vom Zentrum für Biochemie und Molekularbiologie (BiMo) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gelungen, mit einer speziellen Röntgen-Kristall-Strukturanalyse ein hoch aufgelöstes strukturelles Bild des mARC1-Enzyms zu gewinnen. Diese präzise Abbildung seiner räumlichen Struktur und der darin enthaltenen Moleküle liefert die Grundlage für ein besseres funktionales Verständnis der von mARC1 gesteuerten Stoffwechselprozesse. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden, die Teil des CAU-Forschungsschwerpunkts „Kiel Life Science“ (KLS) sind, kürzlich im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
 
Eine bedeutende Rolle im Stoffwechsel vermuteten die Kieler Forschenden aufgrund des universellen Auftretens des Enzyms: So ist es nicht nur bei jedem Menschen, sondern auch bei allen höheren Lebewesen im gesamten Tier- und Pflanzenreich zu finden. Im Rahmen des Stickstoffumsatzes löst es biochemische Prozesse aus, die grundsätzlich entweder in einer Reaktion oder der umgekehrten Gegenreaktion bestehen - abhängig davon, ob sie Sauerstoff binden oder freigeben. Mit diesen grundlegenden Mechanismen können sie eine wichtige Funktion in der Kontrolle von Schadstoffen übernehmen: Da Stickstoff-Verbindungen in einigen Fällen entweder besonders giftige oder das Erbgut schädigende Abbauprodukte hervorbringen, kann das Enzym zu deren Entgiftung beitragen. Zugleich nimmt mARC1 eine Sonderstellung ein, da es erst das vierte Molybdän-haltige Enzym ist, das im menschlichen Stoffwechsel identifiziert wurde - der Fremdstoffmetabolismus ist ansonsten vor allem von eisenhaltigen Enzymen geprägt.
 
„Wir konnten nun erstmals im Detail in das aktive Zentrum von mARC1 hineinschauen und anhand seiner Struktur auf die Funktionsweise schließen“, betont Professor Axel Scheidig, Direktor des Zentrums für Biochemie und Molekularbiologie an der CAU. „Das Enzym kann sehr effektiv beim Abbau von Schadstoffen wirken, die als Stoffwechselprodukte des Stickstoffumsatzes in der Zelle anfallen“, so Scheidig weiter. Abhängig von den Verbindungen, die es umsetzt, kann das mARC1 allerdings auch umgekehrt wirken. Eine toxische Wirkung entfaltet sich dann möglicherweise erst durch die vom Enzym verursachte Umwandlung.
 
Schlüssel zur Aufklärung der Detailstruktur war eine sogenannte Röntgen-Kristall-Strukturanalyse, die das Kieler Forschungsteam in Kooperation mit Kolleginnen und Kollegen des Deutschen Elektronen-Synchrotrons (DESY) in Hamburg durchführte. Sie erlaubt es, das für sich genommen sehr schwache Signal des atomaren Gerüsts durch die Wechselwirkung mehrerer gleichgeschalteter Moleküle mit den Röntgenstrahlen zu verstärken. So konnten die Forschenden die Struktur des Enzyms mit Hilfe des aus Milliarden von Einzelmolekülen bestehenden Kristalls sichtbar machen. Für die erfolgreiche Kristallisation mussten sie jedoch zunächst in einem langwierigen Optimierungsverfahren die Eiweißmoleküle des Enzyms reinigen und mit einem anderen Eiweiß verknüpfen, ohne dabei die Funktionsweise des Enzyms zu zerstören. „Wir haben seit rund zehn Jahren daran gearbeitet, einen Weg zur Sichtbarmachung der Enzymstruktur zu finden“, betont Scheidig. „Die nun vorliegende, hoch präzise Abbildung der Detailstruktur von mARC1 öffnet das Tor zur potenziellen Nutzbarmachung seiner Funktionen“, so Scheidig weiter.
 
In der weiteren Forschung soll nun das ganze Spektrum der durch mARC1 gesteuerten Stoffwechselprozesse inklusive der dabei umgesetzten organischen und anorganischen Verbindungen erkundet werden. Zusätzlich existiert auch ein zweites, sehr ähnliches Enzym, das mARC2, dessen bislang unbekannte Struktur ebenfalls detailliert untersucht werden soll. Ziel der künftigen Arbeiten wird es sein, insbesondere das therapeutische Potenzial der beiden verwandten Enzyme zu erforschen.
 
Neben ihrer Bedeutung für den Stickstoffstoffwechsel sind die mARC-Enzyme auch an der Umwandlung von giftigen Pflanzeninhaltsstoffen wie beispielsweise Alkaloiden, die etwa im Jakobskreuzkraut vorkommen, beteiligt. Auch hier ist es möglich, dass die chemische Reaktion sowohl harmlose als auch schädliche Abbauprodukte hervorbringt. Schließlich erlaubte der gezielte Einsatz der Enzyme die Entwicklung neuartiger Medikamente: So sind die Enzyme zum Beispiel an der Aktivierung neu entwickelter Blutverdünner und Krebsmittel beteiligt. Dieses Prinzip stammt ebenfalls aus dem Arbeitskreis von Professor Bernd Clement vom Institut für Pharmazie. Für zukünftige Entwicklungen ist es denkbar, mithilfe von mARC die Umsetzung und damit Aktivierung eines Wirkstoffs so zu schalten, dass er bereits im Verdauungstrakt wirkt und nicht erst in die Blutbahn aufgenommen werden muss. Solche im Körper mit Verzögerung aktivierten Medikamente bezeichnen Forschende auch als „Prodrugs“. „Von der Anwendung dieses Prinzips erhoffen wir uns aus pharmazeutischer Sicht eine verbesserte Wirksamkeit und potenziell reduzierte Nebenwirkungen“, hebt Clement hervor.
 
Eine zentrale Rolle bei dieser weiteren Erforschung spielt das genetische Profil von mARC1: Hier konnten die Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine Lücke schließen, da bisherige bioinformatische Methoden nur ein unvollständiges Bild liefern konnten. „Wir haben auch die Gene identifiziert, die der Bildung des Enzyms im Menschen zugrunde liegen“, betont Clement. „Auf dieser Basis werden wir künftig anhand von Modellorganismen eine systematische Funktionsanalyse des mARC1-Enzyms durchführen“, so Clement weiter. Mit dem gezielten An- und Ausschalten dieser Gene mit verschiedenen experimentellen Methoden werden künftig vergleichende Aussagen über die Wirkungsweise des Enzyms und die physiologischen Folgen für den Organismus möglich.
 
Originalarbeit:
Christian Kubitza, Florian Bittner, Carsten Ginsela, Antje Havemeyer, Bernd Clement und Axel Scheidig (2018): Crystal structure of human mARC1 reveals its exceptional position among eukaryotic molybdenum enzymes. PNAS
https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1808576115
 
Kontakt:
Prof. Axel Scheidig
Zentrum für Biochemie und Molekularbiologie (BiMo), CAU Kiel
Tel.:        0431 880-4286
E-Mail:   axel.scheidig@strubio.uni-kiel.de
 
Prof. Bernd Clement
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Darmbakterien wehren Krankheitskeime ab

01.03.2019

Team des Kieler Metaorganismus-Sonderforschungsbereichs 1182 untersucht am Beispiel von Fadenwürmern die Rolle des Darmmikrobioms bei der Abwehr von Infektionen

Vom Einzeller bis zum Menschen sind sämtliche Tiere und Pflanzen von Mikroorganismen besiedelt. Als sogenannte Wirtslebewesen beherbergen sie eine vielfältige Gemeinschaft von symbiotischen Kleinstlebewesen, das Mikrobiom, und bilden gemeinsam mit ihnen den sogenannten Metaorganismus. Die darin ablaufenden Interaktionen von Körper und Mikroben üben einen bedeutenden Einfluss auf die Funktionen und die Gesundheit des Wirtslebewesens aus. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im Sonderforschungsbereich (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) diese komplexen Wechselwirkungen und schreiben den Mikroorganismen auch eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Krankheitserregern zu. Dazu nutzen sie verschiedene sogenannte Modellorganismen, also Lebewesen, die sich in ihrem Zusammenspiel mit ihren bakteriellen Symbionten unter Laborbedingungen untersuchen lassen. Am Beispiel des Fadenwurms Caenorhabditis elegans hat nun ein Forschungsteam aus der CAU-Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik die Funktion des natürlichen Darmmikrobioms untersucht. Dabei stellten sie fest, dass das natürliche Mikrobiom im Wurm offenbar eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Infektionen übernimmt und bestimmte Bakterien einen deutlichen antimikrobiellen Effekt haben. Die Ergebnisse der Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können künftig dabei helfen, die Funktionen des Darmmikrobioms insgesamt und insbesondere seine Effekte auf die Ansiedlung von Krankheitskeimen im Verdauungstrakt besser zu verstehen. Ihre Studie erschien gestern in der Fachzeitschrift Current Biology.

Direkter und indirekter Infektionsschutz
Den Grundstein für die aktuellen Forschungsergebnisse legte das Kieler Team vor wenigen Jahren, als es die erste systematische Analyse des natürlichen Fadenwurm-Mikrobioms vorlegte. Aus dieser Untersuchung ging eine genaue Kenntnis der Zusammensetzung und der dominierenden Arten dieser Bakterienbesiedlung hervor. Damals stellten die Forschenden die Hypothese auf, dass das natürliche Mikrobiom den Tieren einen evolutionären Vorteil verschafft, indem es sie zum Beispiel gegen Krankheitserreger schützen kann. Um diese bisher lediglich vermutete Funktion des Mikrobioms besser zu verstehen, beschäftigten sich die Forschenden nun mit einzelnen Bakterien aus der damaligen Studie. Sie untersuchten also, wie einzelne Bakterien auf bestimmte schädliche Keime wirken. Dabei machten sie zwei deutliche Wirkungsweisen aus.

„Einerseits konnten wir eine direkte Schutzwirkung bestimmter Bakterien gegen einen Krankheitserreger feststellen“, betont Dr. Katja Dierking, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik an der CAU und Teilprojektleiterin im SFB 1182. „Bakterien der Gattung Pseudomonas hemmen das Wachstum des für den Wurm typischen Krankheitserregers Bacillus thuringiensis, wenn man beide in direkten Kontakt bringt“, so Dierking weiter. Außerdem zeigte sich bei der Untersuchung anderer Bakterien der Gattung Pseudomonas auch ein indirekter Effekt: Sie hemmen zwar nicht das Wachstum des Krankheitserregers, bewahren den Wurm aber trotzdem vor dessen schädlicher Wirkung. Insgesamt fanden die Forschenden sechs Bakterienisolate im natürlichen Mikrobiom, die an der Abwehr von Infektionen beteiligt sind: Zwei davon schützen den Wurm direkt vor dem Befall mit Krankheitskeimen, vier davon indirekt.

Wie Darmbakterien das Wachstum von Krankheitskeimen hemmen
Eine weitere Besonderheit der neuen Kieler Studie ist, dass sie nicht nur die infektionshemmende Wirkung einzelner Bakterien des Fadenwurm-Mikrobioms beschreibt, sondern im nächsten Schritt auch einen zugrundeliegenden molekularen Mechanismus identifizieren konnte. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kieler SFB 1182 konnten in Zusammenarbeit mit Forschenden der Goethe Universität Frankfurt mittels genomischer und biochemischer Analysen ein antibakterielles Molekül identifizieren, das von den Mikrobiom-Bakterien, die Caenorhabditis elegans auf direkte Weise schützen, produziert wird. „Die Pseudomonas-Bakterien im Darm des Wurms produzieren ein sogenanntes zyklisches Lipopeptid“, erklärt Kohar Kissoyan, Erstautorin der Forschungsarbeit und Doktorandin in der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik. „Diese chemische Verbindung entfaltet eine direkte Hemmwirkung auf den Krankheitskeim und unterdrückt so sein weiteres Wachstum“, so Kissoyan weiter.

Wie kann man die neuen Erkenntnisse nutzen?
Die neuen Ergebnisse des Kieler Teams bilden eine wertvolle Grundlage für die weitere Erforschung der verschiedenen Funktionen des natürlichen Darmmikrobioms. Mit dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans steht dafür in Kiel und in zahlreichen Forschungslaboren weltweit ein sehr weit verbreiteter und bestens untersuchter Modellorganismus zur Verfügung. Als nächstes wollen Dierking und ihr Forschungsteam den Wirkungsmechanismus des im Darmmikrobiom des Fadenwurms identifizierten antibakteriellen Moleküls im Detail nachvollziehen. Langfristiges Ziel des SFB 1182 ist es, auch die Wechselwirkungen der diversen Bakterien des Mikrobioms untereinander und mit dem Wirtsorganismus zu verstehen. In Zukunft, so hoffen die Kieler Forschenden, könne man durch Störungen des Darmmikrobioms verursachte Krankheiten mit der gezielten Gabe von sogenannten Probiotika, also bestimmten nützlichen Bakterienkulturen, möglicherweise erfolgreich therapieren. Diesem Ziel möchten sich die Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einer zweiten erfolgreichen Förderperiode weiter annähern. Aktuell bewirbt sich der 2016 gestartete Kieler Metaorganismus-Sonderforschungsbereich um die weitere Finanzierung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ab 2020.

Originalarbeit:
Kohar Kissoyan, Moritz Drechsler, Eva-Lena Stange, Johannes Zimmermann, Christoph Kaleta, Helge Bode und Katja Dierking (2019): Natural C. elegans microbiota protects against infection via production of a cyclic lipopeptide of the viscosin group Current Biology Published on 28 February, 2019 DOI: 10.1016/j.cub.2019.01.050

Bilder stehen zum Download bereit:
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Auf einer Agarplatte zeigt sich die Hemmwirkung der Pseudomonas-Bakterien besonders deutlich: Der Krankheitserreger Bacillus thuringiensis kann in ihrer Nähe nicht gedeihen. © Dr. Sabrina Köhler

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Dr. Katja Dierking (hinten) und Kohar Kissoyan erforschten die Rolle des natürlichen Fadenwurm-Mikrobioms bei der Abwehr von Infektionen.
© Dr. Sabrina Köhler

Kontakt:
Dr. Katja Dierking
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, CAU Kiel
Tel.:          0431-880-4145
E-Mail:     kdierking@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel:
www.uni-kiel.de/zoologie/evoecogen

Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com

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Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert Gensequenzierung „Made in Schleswig-Holstein“

28.03.2018

Kieler Universität wird eines von vier deutschen Kompetenzzentren für modernste Genomanalysen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) trägt dem wachsenden Bedarf an komplexen Genomanalysen in den Lebenswissenschaften Rechnung und fördert deutschlandweit vier zentrale Kompetenzzentren für Hochdurchsatzsequenzierungen mit insgesamt 14 Millionen Euro in den nächsten drei Jahren. Eines dieser Zentren, das Competence Centre for Genome Analysis Kiel (CCGA Kiel), wird jetzt an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) eingerichtet. Zusätzlich zu den bereits vorhandenen sechs Geräten werden mit der Förderung ein neues „NovaSeq“-Sequenziergerät und ein ultraschneller Rechenserver angeschafft. Dieses Gerätesystem kann Proben vier Mal so schnell analysieren wie der bisher leistungsfähigste Kieler Sequenzierer. 

Die Besonderheit des aktuellen Förderprogramms ist die übergeordnete Strategie, mit der die DFG vier spezialisierte NGS-Zentren für das gesamte Bundesgebiet schafft. Sie sollen als gemeinsame Serviceeinrichtung für die Wissenschaft dienen und nach identischen Standards arbeiten. „Dass Kiel in diesem renommierten Karree eine Schlüsselposition einnimmt, ist ein enormer Erfolg für den Forschungs- und Innovationsstandort Schleswig-Holstein“, bewertet CAU-Präsident Professor Lutz Kipp die Entscheidung. „Damit unterstreichen wir eindrucksvoll unsere konsequente Ausrichtung in der lebenswissenschaftlichen Spitzenforschung und unsere bundesweit exzellente Kompetenz in der Genomsequenzierung. Das neue Zentrum macht uns international spürbar sichtbar und konkurrenzfähig“. 

„Next Generation Sequencing “(NGS) 

Ende der 1970er Jahre wurden die ersten Techniken entwickelt, um das Erbgut verschiedener Organismen von Bakterien bis hin zum Menschen zu entschlüsseln. Die heute genutzten Verfahren sind um Größenordnungen leistungsfähiger als noch vor einigen Jahren und werden unter dem Begriff „Next Generation Sequencing “(NGS) zusammengefasst. Mit der stetig leistungsfähiger werdenden Technik ist in den letzten Jahren eine vollkommen verborgene Welt zugänglich geworden: So lässt sich heute der genetische Code eines Menschen oder der Funktionszustand von zehntausenden Einzelzellen innerhalb weniger Stunden vollständig entziffern. An der Kieler Universität befindet sich dazu eine der deutschlandweit größten akademischen Sequenziereinheiten. Wissenschaftlicher Schwerpunkt sind die Entschlüsselung der molekularen Ursachen chronisch-entzündlicher Erkrankungen, die Untersuchung der komplexen Beziehungen von Lebewesen mit den sie besiedelnden Bakterien in der sogenannten Mikrobiomforschung und die genetische Untersuchung von archäologischen Funden. 

Mit den vier NGS-Zentren soll künftig in der nationalen Forschungslandschaft insgesamt die Fähigkeit gefördert werden, zunehmend komplexe genetische Analysen aus einem breiten Spektrum von Anwendungsfeldern zu bearbeiten und zu interpretieren. Dazu ist ein breites Netzwerk von Expertinnen und Experten notwendig, um die sehr unterschiedlichen Anwendungsgebiete abzudecken. Für das Kieler Zentrum sind deshalb neben CAU-Forschenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus sechs weiteren Institutionen beteiligt: dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Forschungszentrum Borstel, der Universität zu Lübeck, dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön, dem Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen und der Universität des Saarlandes. Gemeinsam tragen sie mit ihrer jeweiligen Expertise dazu bei, bei Kolleginnen und Kollegen bei neuen Forschungsprojekten zu beraten und sie bei der Analyse der dabei entstehenden riesigen Datenmengen zu unterstützen. 

Treibende Kraft für das neue Kieler Zentrum ist der Mediziner und Molekularbiologe Professor Philip Rosenstiel, der auch Mitglied im schleswig-holsteinischen Exzellenzcluster „Entzündungsforschung“ ist. „In den letzten zehn Jahren haben wir mit dieser Technologie zu herausragenden Erkenntnissen beitragen können. Neben unserer Rolle als verlässlicher Partner wird dieser Erfolg unsere eigene Forschung zu den Ursachen chronisch entzündlicher Erkrankungen erheblich voranbringen“, ist sich Rosenstiel sicher. Mit derartigen Leuchttürmen sei Kiel zum Anziehungspunkt für exzellente internationale Nachwuchsforschende geworden, die mit ihrer Forschung an der CAU weltweit anwendbare neue Problemlösungen erarbeiten wollen, so Rosenstiel weiter. 

„Für diesen herausragenden Erfolg waren die wissenschaftlichen Strukturen, die durch das Exzellenzcluster ‚Entzündungsforschung‘ geschaffen wurden, von entscheidender Bedeutung“, betont auch Professor Stefan Schreiber, Sprecher des Clusters. Der Cluster gehe gestärkt in die nächste Runde des Exzellenzwettbewerbs und mache sich an die große Aufgabe, Präzisionsmedizin zur individuellen Anwendung an den Patientinnen und Patienten zu bringen, blickt Schreiber voraus.

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:
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Mit der Einrichtung des neuen Kieler Sequenzier-Zentrums wird die CAU einer von deutschlandweit nur vier Partnern im nationalen Kompetenz-netzwerk für diese Schlüsseltech-nologie in den Lebenswissenschaften.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel
 

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Professor Philip Rosenstiel, künftiger Leiter des Kieler Kompetenzzentrums für Hochdurchsatzsequenzierungen. 
Foto: Dr. Tebke Böschen, Universität Kiel
 

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Kontakt:
Prof. Dr. Philip Rosenstiel
Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU Kiel
Tel.: (0431) 500 15105 oder -15106
E-Mail: p.rosenstiel@mucosa.de


Weitere Informationen:
Exzellenzcluster Entzündungsforschung
www.inflammation-at-interfaces.de

Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU 
www.kls.uni-kiel.de

Förderinitiative für Hochdurchsatzsequenzierung in NGS-Kompetenzzentren an Hochschulen, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG):
www.dfg.de/foerderung/info_wissenschaft/ausschreibungen/info_wissenschaft_17_42/index.html



Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
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Text / Redaktion: Dr. Tebke Böschen/Christian Urban 

Schulprojekt: Experimente gegen die Antibiotika-Krise

15.11.2017

Kurs zur Evolution von Krankheitskeimen für Oberstufenschülerinnen und -schüler in der Kieler Forschungswerkstatt

Anfang November stand die Evolutionsbiologie erneut auf dem Programm der Kieler Forschungswerkstatt im Botanischen Garten der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Gemeinsam mit dem Forschungszentrum Kiel Evolution Center (KEC) bot sie einen Praxiskurs zum Thema „Den Resistenzen auf der Spur - Evolution von Krankheitserregern“ an. An vier Terminen nahmen insgesamt rund 70 Oberstufenschülerinnen und -schüler jeweils einer schleswig-holsteinischen Schule an dem eintägigen Kurs teil. Das Programm ist neben anderen biologischen und humanmedizinischen Angeboten Teil des Angebots im life:labor der Forschungswerkstatt. Die Jugendlichen erfuhren, welche gravierenden Probleme behandlungsresistente Krankheitserreger für Patientinnen und Patienten zum Beispiel mit chronischen Lungenerkrankungen mit sich bringen und welche Strategien helfen können, Infektionen trotzdem erfolgreich zu behandeln.

Im life:labor schlüpften die Jugendlichen in die Rolle von Ärztinnen und Ärzten, die einen Behandlungsplan für Mukoviszidose-Erkrankte erstellen müssen, deren geschwächte Lungen von bedrohlichen Infektionen betroffen sind. Um den Einstieg zu erleichtern, sahen die Schülerinnen und Schülern ein Video, in dem Dr. Ingrid Bobis vom Mukoviszidosezentrum für Erwachsene am UKSH Kiel die Behandlung ihrer Patientinnen und Patienten vorstellt. Darauf aufbauend informierten sich die Jugendlichen detailliert über diese chronische Lungenerkrankung und die besondere Gefahr, die dabei von antibiotikaresistenten Krankheitskeimen ausgeht. Anschließend hatten sie in einem mikrobiologischen Methodenpraktikum Gelegenheit, selbständig mit Bakterien und verschiedenen Antibiotika-Präparaten zu experimentieren und deren Wirkungsweise kennenzulernen. So erfuhren die Schülerinnen und Schüler einerseits, mit welchen medizinischen Strategien Infektionen behandelt werden können. Andererseits sollten ihnen die Experimente vermitteln, dass die Evolution die treibende Kraft ist, wenn Krankheitskeime Behandlungsresistenzen entwickeln.

Anschließend diskutierte Leif Tüffers, der als Doktorand in der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik im Rahmen des KEC die Resistenzevolution von Krankheitserregern erforscht, mit den Jugendlichen über ihre Beobachtungen aus den Experimenten. „Unser Ziel war es, den Schülerinnen und Schülern mögliche neue Strategien der Antibiotikagabe aufzuzeigen, mit denen sich die Krankheitskeime überlisten lassen“, sagte Tüffers. Besonders vielversprechend seien dabei zwei Konzepte: Einerseits habe sich das sogenannte „Antibiotika-Cycling“, also der schnelle Wechsel verschiedener Präparate, als vielversprechend erwiesen. Andererseits lasse sich das Phänomen der „Kollateralen Sensitivität“ effektiv ausnutzen, denn die Resistenzbildung eines Krankheitskeimes gegen ein bestimmtes Medikament kann den Erreger zugleich anfällig für einen anderen Wirkstoff machen. Diese Ansätze wolle man weiter erforschen und mittelfristig als Behandlungsalternativen in den medizinischen Alltag übertragen, so Tüffers weiter.

Dass sich das didaktische Konzept des life:labors bezahlt macht, zeigten die positiven Reaktionen der Jugendlichen: Für die 17-jährige Hanna Zander vom Gymnasium Kronshagen lohnte sich der Besuch in der Forschungswerkstatt. Sie fand es „sehr interessant, sich mit dem Problem der Antibiotika-Resistenzen auseinanderzusetzen“. Ihr Mitschüler, der ebenfalls 17-jährige Henrik Prestin sah sich durch die Erfahrungen aus dem Kurs bestätigt, denn in seiner Familie sei klar, dass Antibiotika nur zum Einsatz kommen dürfen, wenn es wirklich nötig sei.

Kerstin Kremer, Professorin für Didaktik der Biologie am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN), konzipierte das Kursangebot des life:labors gemeinsam mit KEC und Forschungswerkstatt. Für sie ist die Sensibilisierung der Jugendlichen ein wichtiger Aspekt. „Wir möchten bereits früh Interesse für das Thema Evolution als zentraler Aspekt in Biologie und Medizin wecken. Durch die praktische Arbeit sollen die Jugendlichen selbst erfahren, dass Grundlagenwissen aus der Evolutionsbiologie auch auf medizinische Probleme anwendbar ist“, sagte Kremer.

Eine Besonderheit in diesem Jahr: Der gemeinsame „Kiel Science Outreach Campus“ (KiSOC) von IPN und CAU begleitete das Kursangebot des life:labors, um die Wirksamkeit der Wissensvermittlung wissenschaftlich zu überprüfen. Die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts, das Martina Kapitza im Rahmen des KiSOC durchführt, sollen in die Entwicklung neuer Formen der Didaktik und der Wissenschaftskommunikation einfließen. Langfristig möchten die Organisatorinnen und Organisatoren so ihre speziell für Schülerinnen und Schüler konzipierten Formate wie das life:labor oder den Kieler Darwintag optimieren.

Über die Kieler Forschungswerkstatt:
Die Kieler Forschungswerkstatt, das Schülerlabor der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Leibniz-Instituts für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN), ist ein außerschulischer Lernort für so unterschiedliche Themengebiete wie Meereswissenschaften, Energie, Lebensraum Erde oder Nanotechnologie. Die Breiten- und Spitzenförderung sowie die Lehreraus- und -weiterbildung sind dabei zentrale Aufgaben. Im life:labor beschäftigen sich Schülerinnen und Schüler mit aktuellen Themen aus der humanmedizinischen und biologischen Forschung. Zudem ermöglicht der Laborbesuch den Jugendlichen das Kennenlernen und Ausprobieren von Arbeitsmethoden dieser Disziplinen. Alle Angebote der Kieler Forschungswerkstatt unter:
www.forschungs-werkstatt.de

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-356-1.jpg
Bildunterschrift: Leif Tüffers vom KEC diskutierte mit den Jugendlichen über die Resistenzevolution bei Krankheitskeimen.
Foto: Martina Kapitza

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Bildunterschrift: Den Umgang mit Bakterien und Antibiotika konnten die Schülerinnen und Schüler in der Praxis erproben.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-356-3.jpg
Bildunterschrift: Die Jugendlichen präparierten Agarplatten mit einem Bakterium…
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-356-4.jpg
Bildunterschrift: …und überprüften, wie sich die Gabe verschiedener Antibiotika auf sein Wachstum auswirkte.
Foto: Leif Tüffers

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-356-5.jpg
Bildunterschrift: Martina Kapitza vom IPN begleitete den Kurs im life:labor und wertet ihn hinsichtlich der Qualität der Wissensvermittlung aus.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Prof. Kerstin Kremer
Didaktik der Biologie
Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN)
Tel.: 0431-880-7207
E-Mail: kremer@ipn.uni-kiel.de

Leif Tüffers
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik,
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4146
E-Mail: ltueffers@zoologie.uni-kiel.de

Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher „Kiel Evolution Center“ (KEC)
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431/880-4141
E-Mail: hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Kieler Forschungswerkstatt:
www.forschungs-werkstatt.de

Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de

Angebote im life:labor der Kieler Forschungswerkstatt:
www.forschungs-werkstatt.de/labore/lifelabor

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Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Darmkrebs: Erhöhte Lebenserwartung dank individueller Therapien

20.02.2020

Internationale Vergleichsstudie unter Kieler Beteiligung belegt Vorteile von Präzisionstherapien gegenüber Standardbehandlungen bei bestimmten Krebserkrankungen

Trotz intensiver Bemühungen zur Prävention und Früherkennung treten Darmkrebserkrankungen vor allem in den Industrienationen immer häufiger auf. Gesundheitsexpertinnen und -experten prognostizieren, dass diese Form der Krebserkrankung bis 2030 weltweit für über eine Million zusätzlicher Todesfälle pro Jahr sorgen könnte. Diese in Deutschland zweithäufigste Krebsart ist besonders tückisch, da sie sehr lange ohne Symptome verläuft. Daher kann es für eine erfolgreiche Behandlung oft bereits zu spät sein, wenn die Krankheit festgestellt wird. Vor diesem Hintergrund arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit an neuartigen Strategien, um einerseits die Früherkennung zu verbessern und andererseits auch fortgeschrittene Stadien des Darmkrebses besser behandeln zu können. Große Bedeutung kommt im zweiten Fall verschiedenen individualisierten Therapieformen zu, die im Gegensatz zu bestehenden Standardbehandlungen insbesondere die genetische Disposition der einzelnen Betroffenen besonders berücksichtigen.

Forscherinnen und Forscher der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, und des Avera Cancer Institute in Sioux Falls, USA, haben nun gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam in einer Vergleichsstudie mit US-amerikanischen und deutschen Erkrankten Standard-Behandlungsprotokolle mit einer Kombination aus Standard- und Individualtherapie verglichen. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass Patientinnen und Patienten mit bestimmten Ausprägungen eines fortgeschrittenen Darmkrebses bei zusätzlicher individueller Behandlung durchschnittlich 16 Monate länger lebten. Ihre Studie veröffentlichten die Forschenden des Instituts für Klinische Molekularbiologie (IKMB) an der CAU gemeinsam mit ihren internationalen Kolleginnen und Kollegen kürzlich in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Cancers.

Vergleich der Behandlungsleitlinien
Um Aussagen über die Wirksamkeit der verschiedenen Behandlungsstrategien treffen zu können, verglich das Forschungsteam Krankheitsfälle aus den Vereinigten Staaten mit einer deutschen Patientengruppe. Zunächst stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sicher, dass eine Vergleichbarkeit der Ausgangssituation gegeben war: Alle Betroffenen litten an einer bestimmten Form eines kolorektalen Karzinoms der Stadien III oder IV. Beim fortgeschrittenen Darmkrebs-Stadium mit Metastasenbildung in der Leber, Lunge oder anderen Organen, haben weniger als 20 Prozent der Patientinnen und Patienten Aussicht auf eine erfolgreiche Behandlung.

„Wir haben zudem in den USA eine Patientengruppe mit nordeuropäischer Herkunft herangezogen, die hinsichtlich der genetischen Ausgangslage den deutschen Erkrankten sehr ähnlich war“, betont der Kieler Studienleiter, IKMB-Wissenschaftler Dr. Michael Forster. „Auf dieser Grundlage haben wir verglichen, welche Krankheitsverläufe aus den unterschiedlichen Behandlungsleitlinien in Deutschland und den USA resultierten“, so Forster weiter.

Insgesamt betrachtete die Studie 108 Patientinnen und Patienten. Auf deutscher Seite wurden 54 Patientinnen und Patienten anhand der sogenannten Mutationsprofile des Darmkrebses in eine Hochrisiko- und eine Niedrigrisikogruppe eingeteilt. In der Hochrisikogruppe ist die spezielle Kombination der Mutationen für ein besonders schnelles Fortschreiten der Erkrankung verantwortlich. Diese Konstellation kommt generell nur in wenigen Fällen vor. Das vierte Krankheitsstadium tritt zudem unter anderem wegen verbesserter Vorsorge heute nur noch relativ selten auf. Die deutschen Patientinnen und Patienten wurden nach den hiesigen Standardleitlinien für diese Krebsform behandelt und überlebten im Durchschnitt rund 19 Monate nach der Diagnose.

Präzisionsmedizin in der Krebstherapie
Die amerikanischen Betroffenen in der Studie wurden zunächst ebenfalls nach einem Standardverfahren therapiert, das allerdings bereits mehr Behandlungsoptionen umfasste als in Deutschland. Ihre durchschnittliche Überlebensspanne betrug 33 Monate. Bei 35 Erkrankten folgte auf das Standardprotokoll eine jeweils für die individuell Betroffenen maßgeschneiderte zusätzliche Behandlung, die auf einer Beurteilung der genetischen und molekularen Situation des Tumors aufbaute. Die Hypothese der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler war, dass besonders Betroffene mit fortgeschrittenen Stadien der Erkrankung und der damit einhergehenden Komplexität des Tumors eine basierend auf dem Mutationsprofil des Tumors maßgeschneiderte Behandlung benötigen. Ein sogenanntes „Molecular Tumor Board“, ein interdisziplinärer Zusammenschluss unter anderem aus Ärztinnen und Ärzten sowie Fachleuten aus der Molekularbiologie, Bioinformatik und Genetik, entwickelte für jeden einzelnen Betroffenen eine spezifisch zugeschnittene Behandlungsempfehlung. Diese konnte unter anderem eine Kombination aus multiplen Medikamenten umfassen. Die Individualisierung sorgte im Vergleich der beiden Gruppen dafür, dass insbesondere die besonders kritischen Patientinnen und Patienten in den USA im Schnitt fast eineinhalb Jahre länger überlebten – vor allem die besonders kritisch Erkrankten profitierten davon. In dieser patientenorientierteren Vorgehensweise sehen viele Expertinnen und Experten die Zukunft der Krebsmedizin.

Die nun vorliegende Arbeit belegt den Vorteil individualisierter Therapieformen in der Darmkrebsbehandlung gegenüber Standardverfahren. Letztere beruhen auf den Erfahrungswerten von großen Fallzahlen und sichern so die Behandlungsqualität, sie berücksichtigen aber nicht immer ausreichend die spezifische Situation der einzelnen Erkrankten als Entscheidungsgrundlage für den Zuschnitt der Behandlung. Die signifikant höhere Lebenserwartung in den USA bei quasi identischen Ausgangssituationen spricht dafür, eine Verbesserung der Behandlungsrichtlinien über nationale Grenzen hinweg anzustreben. „Der Vergleich der in den beiden Ländern deutlich voneinander abweichenden Therapieoptionen zeigt, welche großen Auswirkungen eine personalisierte Behandlung auf die individuelle Lebenserwartung der Patientinnen und Patienten haben kann“, betont Dr. Tobias Meißner, Abteilungsleiter Experimentelle und Molekulare Medizin am Avera Cancer Institute. Die Arbeit bestätigt auch eine generelle Entwicklung in der Medizin, für die exemplarisch der schleswig-holsteinische Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) steht: Auf dem Gebiet der Entzündungsforschung leisten Forschende der CAU und ihrer Partnerinstitutionen Pionierarbeit in der Entwicklung der Präzisionsmedizin. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei insbesondere auf der Prävention. Möglicherweise greifen individuelle therapeutische Ansätze in Zukunft bereits, bevor schwerwiegende chronische Erkrankungen, wie Krebs oder chronische Entzündungen, entstehen können.

Originalarbeit:
Alexander Hendricks, Anu Amallraja, Tobias Meißner, Peter Forster, Philip Rosenstiel, Greta Burmeister, Clemens Schafmayer, Andre Franke, Sebastian Hinz, Michael Forster and Casey B. Williams (2020): Stage IV Colorectal Cancer Patients with High Risk Mutation Profiles Survived 16 Months Longer with Individualized Therapies.
Cancers Published: 8 February 2020 DOI:10.3390/cancers12020393

Ein Foto steht zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/049-forster-mdpi-author.jpg
Bildunterschrift: Dr. Michael Forster vom Institut für Klinische Molekularbiologie an der CAU leitete in Kiel die Vergleichsstudie zur Darmkrebsbehandlung.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Dr. Michael Forster
Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU Kiel
Tel.: 0431-500-15136
E-Mail: m.forster@ikmb.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU Kiel :
www.ikmb.uni-kiel.de

Avera Cancer Institute in Sioux Falls, USA:
www.avera.org/locations/profile/avera-cancer-institute-sioux-falls

International Max Planck Research School for Evolutionary Biology: 10 PhD positions

10.02.2020

The International Max Planck Research School for Evolutionary Biology is offering up to 10 PhD positions and fellowships.

The graduate school is dedicated to highest level of research and training in all areas of contemporary Evolutionary Biology. It is a joint initiative of the Max Planck Institute for Evolutionary Biology, the University of Kiel and the Helmholtz Center for Ocean Research Kiel (GEOMAR). The school offers an internationally competitive research environment with state of the art facilities. The participating groups are working on a broad variety of scientific topics including molecular, behavioral, theoretical and organismal approaches.

The graduate program starts with a rotation period of three months followed by a PhD project of three years including seminars, courses and workshops. The language of the graduate school is English. Financial support is provided throughout the program. To obtain further information about our PhD program and application details, please visit our website at
http://www.evolbio.mpg.de/imprs.

Note that only online applications via the link on our homepage are being processed. Please do not send any other type of application by regular mail or email as they will be rejected.

Well-motivated and highly-qualified students from all countries are welcome to apply. A Master of Science degree or a Diploma as well as a strong interest in Evolutionary Biology and flexibility in the research project are prerequisites for entering the program. We are looking forward to your online application for a PhD-project in the beautiful landscape of Northern Germany.

The deadline for applications is March 15, 2020.
The personal interviews will be held from June 22– 25 and
the program itself starts on September 21, 2020.

Contact:
Dr. Kerstin Mehnert,
August-Thienemann-Str. 2, 24306 Plön, Germany

Französische Moderne beim Nachtkonzert im Zoologischen Museum

03.12.2018

Am 6. Dezember lädt die Karl-August-Möbius-Gesellschaft zum vierten Konzert der Klassik-Reihe an die CAU
 
Am kommenden Donnerstag um 20 Uhr veranstaltet die Karl-August-Möbius-Gesellschaft das vierte Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Damit setzt sie die im vergangenen Jahr geschaffene Konzertserie fort und bietet zum Jahresende ein attraktives Programm mit Werken großer französischer Komponisten des ausgehenden 19. Jahrhunderts. Ein Trio des Philharmonischen Orchesters Kiel – die Flötistin Elizabeth Farrell, Marie Yamanaka an der Viola und Birgit Kaar an der Harfe – spielt ausgewählte Werke von Jaques Ibert, Gabriel Fauré, Maurice Ravel und Claude Debussy. Organisiert wird der Abend erneut von der Möbius-Gesellschaft, dem lebenswissenschaftlichen Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science (KLS) der CAU und dem Zoologischen Museum Kiel, die gemeinsam die Konzertreihe an der Schnittstelle von Kunst und Wissenschaft ins Leben gerufen haben.

Erfolgreich etabliert hat sich bei den Nachtkonzerten der besondere architektonische Rahmen. Die zentrale Walhalle des Museums wird auch in der vierten Auflage der Veranstaltung wieder zum Konzertsaal und lässt die Zuhörerinnen und Zuhörer in eine faszinierende Atmosphäre eintauchen: Die beeindruckenden Walskelette und eine stimmungsvolle Beleuchtung liefern eine anregende Kulisse, die dem Publikum eine ganz neue Perspektive auf die musikalische Darbietung ermöglicht.  Museumsleiter Dr. Dirk Brandis: „Unsere Nachtkonzerte bieten die seltene Gelegenheit, die besondere Wirkung unseres Museums mit der Faszination der klassischen Musik zu verbinden. Daher bemühen wir uns immer wieder um besondere Werke und erstklassige Künstlerinnen und Künstlern, um dem Publikum dieses besondere Erlebnis jedes Mal aufs Neue anbieten zu können.“
 
„Unser besonderer Dank gilt den Musikerinnen und Musikern und der Leitung der Kieler Philharmonie“, unterstreicht Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts KLS und Vorsitzender der Karl-August-Möbius-Gesellschaft. „Nur dank des besonderen Engagements des Kieler Orchesters ist es uns möglich, die Nachtkonzerte dauerhaft in dieser hohen Qualität anzubieten“, so Bosch weiter. Das Organisationsteam hofft, auch künftig mit weiteren Konzertabenden einen einzigartigen Beitrag zum kulturellen Angebot der Landeshauptstadt zu liefern.
 
Medienvertreterinnen und -vertreter sind herzlich zur Berichterstattung über das Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel eingeladen.
 
Das Wichtigste in Kürze:
Was:      4. Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel
Wann:    Donnerstag, 6. Dezember, 20:00 Uhr
Wo:        Zoologisches Museum Kiel
              Hegewischstr. 3, 24105 Kiel
 
Programm:
•   Jacques Ibert - Deux Interludes
•   Gabriel Fauré - Sicilienne op. 78 für Viola und Harfe
•   Maurice Ravel - Pièce en forme de Habanera für Viola und Harfe
•   Claude Debussy - Sonata a trois
•   Gabriel Fauré - Fantasie op. 79 für Flöte und Harfe
•   Maurice Ravel - Sonatine en Trio
 
Mitwirkende:
•   Elizabeth Farrell (Flöte)
•   Marie Yamanaka (Viola)
•   Birgit Kaar (Harfe)
 
Eintritt:
Sitzplatz:   20,00 Euro     Vorbestellungen: 0431/ 880 5170
Stehplatz: 15,00 Euro      Restkarten an der Abendkasse
 
Über die Karl-August-Möbius Gesellschaft:
Die Karl-August-Möbius-Gesellschaft zur Förderung des Zoologischen Museums der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel e.V. ist der Förderverein des Zoologischen Museums. Die Gesellschaft unterstützt das Zoologische Museum Kiel in seinen Arbeiten, sie fördert seine Einrichtungen, Bauten und Projekte sowie Ausstellungs-, Sammlungs- und Forschungsvorhaben. Sie zielt darauf ab, Interesse für die Sammlungen des Zoologischen Museums Kiel zu wecken und Verständnis für die Bedeutung der zoologischen Wissenschaft, insbesondere in den Bereichen Evolution und Meeresforschung, zu fördern.

 
Kontakt:
PD Dr. Dirk Brandis
Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-5170
E-Mail: brandis@zoolmuseum.uni-kiel.de
 
Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science"
Tel.: 0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de
 
Weitere Informationen:
Möbius-Gesellschaft, Zoologisches Museum Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de/index.php/moebius-gesellschaft
 
Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de
 
Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science, CAU Kiel
www.kls.uni-kiel.de
 

 

 

Wie Urbakterien Entzündungsreaktionen auslösen können

23.11.2017


Forschende aus Borstel und Kiel ergründen die Rolle der Archaeen bei der Entstehung von Entzündungen im menschlichen Körper

Gemeinsame Pressemitteilung des Forschungszentrums Borstel (FZB) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)

Der Körper jedes Menschen beherbergt Billionen unterschiedlichster Mikroorganismen. Immer mehr wissenschaftliche Studien konnten in den letzten Jahren belegen, dass diese körpereigene Mikrobiota ganz wesentlich unsere Gesundheit beeinflusst und viele immunologische Prozesse durch diese Mikroben moduliert werden. Die Mikrobiota wird zwar von Bakterien dominiert, besteht aber auch aus anderen Organismen wie Viren, tierischen Einzellern und Archaeen, die auch als Urbakterien bezeichnet werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungszentrums Borstel (FZB) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten nun erstmals zeigen, wie Archaeen des Stamms Methanosphaera stadtmanae vom menschlichen Immunsystem erkannt werden. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Frontiers in Immunology.

Archaeen bilden neben den Bakterien und den Eukaryoten – Organismen, die Zellen mit Zellkern besitzen und zu denen auch die Menschen gehören – die dritte sogenannte Domäne des Lebens. Ebenso wie Bakterien sind Archaeen einzellig und haben keinen Zellkern. Viele ihrer wesentlichen zellulären Prozesse ähneln im Gegensatz dazu aber eher denen der Eukaryoten. Heute ist bekannt, dass Archaeen nicht nur unter extremen Umweltbedingungen wie zum Beispiel in Hydrothermalquellen der Tiefsee zu finden sind, sondern auch in kalten Umgebungen wie im und auf dem menschlichen Körper leben. Dort besiedeln sie unter anderem die Haut und den Darm, werden aber auch in der Lunge vermutet.

Im Rahmen eines gemeinsamen Projektes, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird, konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem FZB und der CAU zeigen, dass wichtige menschliche Immunzellen unterschiedlich stark auf verschiedene Archaeen-Stämme reagieren. Insbesondere der Stamm Methanosphaera stadtmanae, der mit verschiedenen entzündlichen Darmerkrankungen aber auch mit Atemwegsentzündungen in Verbindung gebracht wird, führte dabei zu starken entzündlichen Reaktionen.

Das Immunsystem reagiert auf einen Fremdorganismus mit einer Entzündungsreaktion, wenn es diesen als schädlich erkannt hat. Die Mechanismen dieser immunologischen Erkennung sind im Falle von Bakterien und Viren in den letzten Jahrzehnten intensiv untersucht und aufgeklärt worden. Bis jetzt völlig unbekannt war hingegen, wie Archaeen des Stamms Methanosphaera stadtmanae durch das menschliche Immunsystem erkannt werden können. Im Rahmen seiner Doktorarbeit konnte Tim Vierbuchen aus der Forschungsgruppe Angeborene Immunität am Forschungszentrum Borstel gemeinsam mit Dr. Corinna Bang aus der Abteilung Molekularbiologie der Mikroorganismen an der CAU diesen immunologischen Erkennungsprozess nun identifizieren.

„Für unsere Untersuchungen haben wir modernste molekularbiologische Methoden eingesetzt: Mittels des sogenannten Gene-Editings durch CRISPR/Cas9 konnten wir einzelne Rezeptoren und Signalwege von Immunzellen gezielt ausschalten,“ erläutert Prof. Holger Heine, Leiter der Forschungsgruppe Angeborene Immunität am FZB. Hierbei zeigte sich, dass die Erkennung von M. stadtmanae über dessen Ribonukleinsäure (RNA), also den Informationsüberträger genetischer Informationen, erfolgt: Nach Aufnahme des Archaeons durch die Immunzellen wird dessen RNA zugänglich und in der Folge über zwei spezifische Rezeptoren des angeborenen Immunsystems namens TLR7 und TLR8 aktiviert. Auslöser der Entzündungsreaktion ist dann TLR8 allein. Dieser Rezeptor aktiviert einen entscheidenden Signalkomplex, das sogenannte Inflammasom, das den Entzündungsprozess schließlich in Gang setzt.

Die vorliegende Publikation liefert eine Grundlage, auf der nun weitere Forschungsarbeiten aufbauen können: „Wir möchten in Zukunft klären, ob der neu beschriebene Mechanismus der Immunerkennung auch auf weitere Methanoarchaeen-Stämme übertragbar ist oder möglicherweise sogar allgemein für alle Urbakterien gilt oder ganz spezifisch ist für M. stadtmanae“, betont Professorin Ruth Schmitz-Streit, Direktorin am Institut für Allgemeine Mikrobiologie der CAU. So könne es künftig gelingen, die Rolle der durch (Methano-)Archaeen ausgelösten Entzündungsreaktionen bei der Entstehung gravierender Entzündungskrankheiten des Menschen zu klären, so Schmitz-Streit weiter.

Originalpublikation:
Vierbuchen T, Bang C, Rosigkeit H, Schmitz RA and Heine H (2017).
The Human-Associated Archaeon Methanosphaera stadtmanae Is Recognized through Its RNA and Induces TLR8-Dependent NLRP3 Inflammasome Activation. Frontiers in Immunology 8:1535. doi: 10.3389/fimmu.2017.01535

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-371-1.jpg
Bildunterschrift: Mikroskopische Aufnahme von Zellen des angeborenen Immunsystem mit Archaeen.
Abbildung: Tim Vierbuchen, FZB

Kontakt:
Prof. Dr. Holger Heine
Leiter Forschungsgruppe Angeborene Immunität
Programmbereich Asthma & Allergie
Forschungszentrum Borstel, Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften, Airway Research Center North (ARCN), Deutsches Zentrum für Lungenforschung (DZL)
Parkallee 22
23845 Borstel
+49 (0)4537 188-4200
E-Mail: hheine@fz-borstel.de

Prof. Dr. Ruth Schmitz-Streit
Molekularbiologie der Mikroorganismen,
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
Telefon: 0431 880-4334
E-Mail: rschmitz@ifam.uni-kiel.de

Ansprechpartnerin für die Medien:
Britta Weller
Öffentlichkeitsarbeit, Forschungszentrum Borstel –
Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften
Telefon: 04537 188-2870
E-Mail: bweller@fz-borstel.de

Weitere Informationen:
Programmbereich Asthma und Allergie,
Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften:
www.fz-borstel.de/cms/de/forschungszentrum/programmbereich-asthma-und-allergie/angeborene-immunitaet.html

Molekularbiologie der Mikroorganismen (AG Schmitz-Streit),
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
www.mikrobio.uni-kiel.de/de/ag-schmitz-streit

Über das Forschungszentrum Borstel
Das Forschungszentrum Borstel ist das Lungenforschungszentrum der Leibniz-Gemeinschaft. Im Fokus stehen chronisch-entzündliche Lungenerkrankungen wie Asthma und Allergien, chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD) sowie Tuberkulose und andere infektionsbedingte Entzündungen der Lunge. Das übergeordnete Ziel der interdisziplinären Forschungsaktivitäten ist, die Ursachen und Mechanismen chronisch-entzündlicher und degenerativer Erkrankungen der Lunge aufzuklären, um daraus neue innovative Konzepte zu deren Diagnostik, Prävention und Therapie abzuleiten. fz-borstel.de

Über die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)
Die CAU ist die einzige Volluniversität und das wissenschaftliche Zentrum von Schleswig-Holstein. Hier studieren mehr als 26.000 junge Menschen, hier lehren und forschen rund 2.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Von den Agrarwissenschaften bis zur Zahnmedizin bildet sie in derzeit 185 Studiengängen und zirka 80 verschiedenen Fächern aus. Zu den vier Gründungsfakultäten Theologie, Recht, Medizin und Philosophie kamen seit 1665 vier weitere hinzu: Natur- und Geisteswissenschaften, Wirtschaft, Agar- und Ernährungswissenschaft sowie Technik. Während ihrer langen Geschichte ist die Christian-Albrechts-Universität eng mit der Stadt Kiel verwachsen. Gemeinsam mit dem Klinikum ist sie heute die größte Arbeitgeberin der Region. Sie versteht sich als moderne Volluniversität verbundener Wissenschaftskulturen. www.uni-kiel.de

Über die Leibniz-Gemeinschaft
Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören zurzeit 91 Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute arbeiten strategisch und themenorientiert an Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung. Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen etwa 18.600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei einem Jahresetat von ca. 1,7 Milliarden Euro. www.leibniz-gemeinschaft.de

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Text / Redaktion: Britta Weller / Christian Urban

 

Impressionen vom 2. Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel

14.11.2017

Am vergangenen Freitag setzte die Karl-August-Möbius-Gesellschaft gemeinsam mit Kiel Life Science ihre Nachtkonzertreihe im Zoologischen Museum Kiel fort: Ein Streichquartett des Philharmonischen Orchesters Kiel spielte ausgewählte Werke des britischen Komponisten Ralph Vaughan Williams. Dazu las Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts „Kiel Life Science“ (KLS) und des Sonderforschungsbereichs 1182 “Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen” an der CAU, aus Briefen von Charles Darwin. Auf diese Weise erlebte das Publikum eine anspruchsvolle Kombination der Werke Darwins und Vaughan Williams‘, der ein Cousin zweiten Grades des berühmten Evolutionsforschers war.

Zu den Impressionen vom 2. Nachtkonzert im Zoologischen Museum

Darwintag 2017: Evolutionsforschung und die Gesellschaft von Morgen

03.11.2017

Über 1200 Schülerinnen und Schüler folgten dem Ruf der Evolutionsforschenden an der Uni Kiel

Am heutigen Freitag, 3. November, lud das Zoologische Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gemeinsam mit dem Zoologischen Museum Kiel zum neunten Kieler Darwintag ein. Schülerinnen und Schüler von Gymnasien aus ganz Schleswig-Holstein kamen ins Audimax der CAU, um faszinierende Einblicke in die Welt der Evolution zu bekommen. Thema des diesjährigen Darwintags war, wie evolutionäre Prinzipien zur Lösung gesellschaftlicher Probleme in Medizin, Landwirtschaft und Artenschutz beitragen können. Professor Thomas Bosch, Direktor am Zoologischen Institut der CAU, begrüßte die Schülerinnen und Schüler und betonte, dass die Evolutionsforschung eine Schlüsseldisziplin für das Verständnis des Lebens und seiner Entwicklung sei. Die Landesuniversität in Kiel stelle zudem eine hervorragende Adresse dar, um evolutionsbiologische Spitzenforschung im Rahmen eines Biologiestudiums hautnah zu erleben, hob Bosch hervor.

Zu Beginn stimmte Professor Hinrich Schulenburg, Sprecher des Kiel Evolution Center (KEC), auf das Thema der Veranstaltung ein: Die Ausbreitung von antibiotikaresistenten Krankheitskeimen, schwindende Fischbestände oder Ertragseinbußen im Ackerbau durch Pflanzenschädlinge gehen auf eine gemeinsame Ursache zurück. „Es ist der Mensch, der durch sein Handeln in die natürliche Selektion eingreift und den Ablauf der Evolution negativ beeinflusst“, stellte Schulenburg fest. Um den daraus entstehenden Problemen zu begegnen, kombinieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im KEC gemeinsam mit ihren Partnerinstitutionen in der Region evolutionsbiologische Grundlagenforschung mit der Anwendung evolutionärer Prinzipien. „So wollen wir Lösungsansätze für gesellschaftliche Herausforderungen finden und Ergebnisse der Evolutionsforschung zum Wohle der Gesundheit, im Naturschutz oder für die Ernährungssicherheit einsetzen“, so Schulenburg weiter.

In insgesamt fünf Vorträgen verdeutlichten die Referentinnen und Referenten unter anderem von der Technischen Universität Dresden, vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön, wo evolutionäre Prinzipien lösungsorientiert angewendet werden. Als besonderer Gastredner war Klaus Reinhardt, Professor für Angewandte Zoologie aus Dresden, mit von der Partie. Er stellte vor, wie Ergebnisse aus der Evolutionsforschung bei der Bekämpfung erblicher Krankheiten helfen können. „Die Gentherapie bietet heute große Chancen, zum Beispiel indem sie durch die Kombination des Erbguts von zwei Müttern und einem Vater verhindern kann, dass Gendefekte an die Nachkommen weitergegeben werden. Gleichzeitig birgt sie in vielen Bereichen Risiken, die bislang schwer abzuschätzen sind“, betonte Klaus Reinhardt. Evolutionsexperimente im Labor durchzuführen, helfe aber dabei, Chancen und Risiken solcher Eingriffe in den Genpool und ihre evolutionären Folgen besser einschätzen zu können, so Reinhardt weiter.

Der Kieler Darwintag fand auch in diesem Jahr ein durchweg positives Echo bei den Schülerinnen und Schüler aus der Oberstufe, die überwiegend Biologie im Rahmen eines naturwissenschaftlichen Abitur-Profils belegt haben. Die 18-jährige Anna-Lisa Tietz vom Küstengymnasium in Neustadt sagte, sie interessiere sich besonders für die Anwendung biologischer Forschungsergebnisse zum Beispiel in der Medizin und die damit verbundenen philosophischen und ethischen Fragen. Ihr Mitschüler, der ebenfalls 18-jährige Marvin Schmidtke, betonte, dass der heutige Besuch ihm gezeigt habe, wie Vorlesungen an der Universität ablaufen. Er plane, nach seinem Abitur ein naturwissenschaftliches Studium aufzunehmen. Das Interesse des jungen Publikums zeigte erneut, dass Formate wie der Darwintag an der CAU eine wichtige Rolle dabei spielen, Jugendliche bereits früh für die Wissenschaft zu begeistern.

Es stehen Fotos zum Download bereit:

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Bildunterschrift: Professor Hinrich Schulenburg (links) vom Kiel Evolution Center (KEC) und Dr. Dirk Brandis vom Zoologischen Museum Kiel organisierten gemeinsam mit ihrem Team den neunten Kieler Darwintag.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

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Bildunterschrift: Professor Thomas Bosch, Direktor am Zoologischen Institut der CAU, begrüßte die Schülerinnen und Schüler und warb für das Biologiestudium in Kiel.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

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Bildunterschrift: Mit über 1200 Schülerinnen und Schülern aus ganz Schleswig-Holstein fand der Darwintag an der CAU auch 2017 großen Anklang.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

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Bildunterschrift: Klaus Reinhardt, Professor für Angewandte Zoologie an der TU Dresden, zeigte, wie die Evolutionsforschung bei der Bekämpfung erblicher Krankheiten helfen könnte.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-340-6.jpg
Bildunterschrift: Mit großem Interesse dabei: Anna-Lisa Tietz und Marvin Schmidtke vom Küstengymnasium in Neustadt.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher „Kiel Evolution Center“ (KEC), CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4141
E-Mail: hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

PD Dr. Dirk Brandis
Leitung Zoologisches Museum Kiel
Tel.: 0431/880-5170
E-Mail: brandis@zoolmuseum.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Programm „Darwintag 2017“:
www.kec.uni-kiel.de/downloads/Newsletter_Darwin2017.pdf

Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de

Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel:
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de

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Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Schimmelpilze bilden pflanzliches Wachstumshormon

12.02.2018

Kieler Forschungsteam beschreibt erstmals Mechanismen der Auxinbildung beim Schimmelpilz Neurospora crassa

Pflanzen, Bakterien und verschiedene Pilze bilden eine bestimmte Gruppe von Hormonen, die als Auxine bezeichnet werden. Sie sorgen gemeinsam mit anderen Hormonen für eine Streckung der Pflanzenzellen und damit zum Beispiel für das schnelle Wachstum junger Sprosse. Die Art und Weise, wie Pflanzen diese Stoffe herstellen, wurde seit Jahrzehnten intensiv erforscht und ist entsprechend umfassend beschrieben. Wie diese sogenannte Biosynthetisierung hingegen bei Pilzen abläuft, ist bislang nur wenig untersucht. Bereits bekannt war, dass manche als Pflanzenschädlinge lebende Pilzarten in der Lage sind, Auxine zu bilden, um das Wachstum schädlichen Gewebes bei ihren Wirtspflanzen auszulösen. Professor Frank Kempken, Leiter der Abteilung für Botanische Genetik und Molekularbiologie an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), hat nun gemeinsam mit seiner Arbeitsgruppe erstmals den Mechanismus der Bildung von Auxinen beim Schimmelpilz Neurospora crassa beschrieben. Damit belegten die Kieler Forschenden, dass auch Pilze, die nicht als Schadorganismen leben, in der Lage sind, diese Wachstumshormone zu bilden. Ihre Erkenntnisse veröffentlichten sie nun im Fachmagazin PLoS One.

Im Rahmen seiner Dissertation verglich Puspendu Sardar, Doktorand in Kempkens Arbeitsgruppe, zunächst die Bausteine der Erbinformationen des Pilzes mit jenen anderen Organismen. So gelang es, eine Reihe von Genen zu identifizieren, die in Pflanzen und bei Neurospora crassa gleichermaßen vorkommen und beim Pilz möglicherweise ebenfalls die Auxinbildung auslösen können. Sardar entwickelte daraufhin ein bioinformatisches Modell, um die Struktur der an der Auxinbildung beteiligten Enzyme des Pilzes in der Theorie vorherzusagen. „Wir haben festgestellt, dass die bei Pflanzen an der Bildung der Wachstumshormone beteiligten Gene auch bei fast allen Pilzen vorhanden sind. Theoretisch musste also auch Neurospora crassa in der Lage sein, Auxine zu produzieren“, erklärt Kempken, Mitglied im Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ an der CAU.

Im nächsten Schritt überprüften die Kieler Forschenden, ob die identifizierten Gene auch im lebenden Organismus die vorhergesagte Wirkung besitzen. Dazu schalteten sie in genetisch veränderten Mutanten des Pilzes gezielt einzelne Gene aus, um ihre Funktion experimentell zu bestimmen. Mit dieser Methode konnten sie zunächst keinen Effekt feststellen, bis klar wurde, dass der Pilz über drei alternative Wege zur Auxinbildung verfügt. Daraufhin schaltete das Forschungsteam mehrere Gene in Kombination aus, um die redundant angelegten Mechanismen zu blockieren. Tatsächlich ging nun die Auxinkonzentration in diesen Pilzmutanten stark zurück. „Der von uns beschriebene Biosyntheseweg legt die Vermutung nahe, dass das Auxin auch bei nicht pflanzenschädlichen Pilzen eine biologische Funktion erfüllt“, betont Kempken.

Welche Rolle die Wachstumshormone spielen könnten, ist allerdings bislang unklar. Einen ersten Hinweis lieferten die CAU-Forschenden nun mit der Entdeckung, dass Auxin bei Neurospora crassa die Reproduktion beeinflusst: Die experimentell unterdrückte Hormonproduktion führte auch zu einem deutlichen Rückgang der Sporenbildung des Pilzes. Aktuell wird darüber hinaus diskutiert, ob Neurospora crassa möglicherweise in einer symbiotischen Beziehung mit Nadelbäumen lebt. Die Erkenntnisse des Kieler Forschungsteams bilden damit eine Grundlage, um künftig die biologische Funktion der Auxinbildung in Pilzen zu bestimmen und eventuell damit verbundene Interaktionen von Pilz und Pflanze aufzudecken.

Originalarbeit:
Puspendu Sardar & Frank Kempken (2018): Characterization of indole-2-pyruvic acid pathway-mediated biosynthesis of auxin in Neurospora crassa. PLoS One
doi.org/10.1371/journal.pone.0192293

www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-027-1.jpg
Die Strukturvorhersage der beteiligten Enzyme ließ die Forschenden vermuten, dass Neurospora crassa in der Lage ist, Auxin zu bilden.
Abbildung: Prof. Frank Kempken / Puspendu Sardar

www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-027-2.jpg
Die Unterdrückung der Auxinproduktion führte zu einer stark reduzierten Sporenbildung des Pilzes (im Bild: B./oben rechts).
Foto: Prof. Frank Kempken / Puspendu Sardar

Kontakt:
Prof. Frank Kempken
Abteilung Genetische Botanik und Molekularbiologie,
Botanisches Institut und Botanischer Garten, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4274
E-Mail: fkempken@bot.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Abteilung Genetische Botanik und Molekularbiologie,
Botanisches Institut und Botanischer Garten, CAU Kiel
www.uni-kiel.de/Botanik/Kempken/fbkem.shtml

Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel
www.kls.uni-kiel.de

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Text / Redaktion: ► Christian Urban

Kiel Life Science vergibt Preise für den wissenschaftlichen Nachwuchs

17.11.2017

Ehrung für die besten Postdoktoranden der Kieler Lebenswissenschaften des Jahres 2017

Am gestrigen Donnerstag, 16. November, verlieh der Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ (KLS) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) seine Auszeichnungen für die besten Nachwuchsforschenden aus den Lebenswissenschaften 2017. Auf der KLS-Jahresversammlung wurden Dr. Marcus Schewe vom Physiologischen Institut und Dr. Camilo Barbosa aus der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik der CAU mit den „Kiel Life Science-Postdoc Awards“ geehrt. Barbosa nahm den Preis für seine herausragenden Leistungen im Bereich der nicht-medizinischen Forschung entgegen. Schewe, dessen Preis sein Doktorvater Professor Thomas Baukrowitz vom Physiologischen Institut stellvertretend für ihn entgegennahm, wurde mit dem Preis für die beste medizinische Forschung ausgezeichnet. Die Preisträger erhalten eine Fördersumme von je 6.000 Euro, die sie überwiegend in ihre weiteren Forschungsvorhaben investieren werden.

Beide Wissenschaftler haben sich bereits früh in ihrer akademischen Laufbahn mit herausragenden Leistungen empfohlen: Evolutionsökologe Barbosa konnte in seiner Dissertation wichtige Mechanismen in der Resistenzevolution von Krankheitskeimen identifizieren. Er beschrieb zum Beispiel das Phänomen der „Kollateralen Sensitivität“, bei dem die Resistenzbildung eines Krankheitskeimes gegen ein bestimmtes Medikament den Erreger zugleich anfällig für einen anderen Wirkstoff machen kann. In Zukunft wird Barbosas Arbeit dazu beitragen, neue Behandlungsstrategien gegen antibiotikaresistente Krankheitserreger zu entwickeln und damit einer der gegenwärtig dramatischsten medizinischen Herausforderungen zu begegnen.

Dem studierten Pharmazeuten Schewe gelang es, einen Mechanismus zu beschreiben, mit dem sogenannte Kalium-Ionenkanäle, die zentral an Transportprozessen in menschlichen Zellen beteiligt sind, auf Veränderungen der elektrischen Spannung der Zellmembran reagieren. Damit trug er dazu bei, die besondere Bedeutung dieser zellulären Abläufe für zahlreiche Funktionen des menschlichen Körpers besser zu verstehen: So spielen Ionenkanäle zum Beispiel für physiologische Prozesse wie Temperaturwahrnehmung oder Hormon-Sekretion und bei diversen Krankheitsbildern, zum Beispiel Epilepsie oder Migräne, eine wichtige Rolle. Die beiden Nachwuchswissenschaftler lieferten damit bedeutende Beiträge, die das exzellente Profil der CAU in den Lebenswissenschaften weiter schärfen.

„Talentierte junge Forschende sind entscheidend für die Zukunft der Spitzenforschung in Kiel. Daher möchten wir bestmögliche Bedingungen für unseren wissenschaftlichen Nachwuchs schaffen. Mit den KLS-Postdoc Awards tragen wir dazu bei, die Entscheidung für eine Karriere in den Lebenswissenschaften an der CAU attraktiver zu machen“, sagte Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts. Die Wissenschaftspreise wurden in diesem Jahr zum zweiten Mal vergeben und sind ein zentraler Teil der KLS-Nachwuchsförderung. Dazu zählen weiterhin zum Beispiel die vor kurzem erstmals vergebenen sogenannten „ZMB Young Scientist Grants“, mit denen das Zentrum Molekulare Biowissenschaften (ZMB) unter dem Dach des Forschungsschwerpunkts junge Forschende substantiell unterstützt. Die Nachwuchsförderung setzt sich insgesamt aus einem mehrgliedrigen und an den akademischen Karrierestufen orientierten Förderprogramm zusammen.

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-360-1.jpg
Bildunterschrift: Dr. Camilo Barbosa (links) nahm seinen "KLS-PostDoc Award" vom Sprecher des Forschungsschwerpunkts, Professor Thomas Bosch, entgegen.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-360-2.jpg
Bildunterschrift: Barbosa stellte den KLS-Mitgliedern vor, wie seine Forschung zur Entwicklung neuer Behandlungsstrategien gegen antibiotikaresistente Krankheitserreger beitragen könnte.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-360-3.jpg
Bildunterschrift: Professor Thomas Baukrowitz (rechts) vom Physiologischen Institut der CAU nahm den Preis für Dr. Marcus Schewe entgegen stellvertretend.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch,
Vorsitzender Karl-August-Möbius-Gesellschaft, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Dr. Kirsten Emmert
Nachwuchsförderung, Gender-Aspekte und Forschungskoordination
Geschäftsstelle „Kiel Life Science“
Tel.: 0431-880-4839
E-Mail: kemmert@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science, CAU Kiel
www.kls.uni-kiel.de

Über die Nachwuchsförderung im Forschungsschwerpunkt KLS:
www.kls.uni-kiel.de/de/karriere-und-ausbildung

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Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Fünftes Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel

15.11.2019

Kyros-Trio spielt Bachs Goldberg-Variationen beim Konzertabend der Karl-August-Möbius-Gesellschaft am 20. November

Am kommenden Mittwoch um 20 Uhr lädt die Karl-August-Möbius-Gesellschaft zum fünften Nachtkonzert ins Zoologischen Museum Kiel der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ein. Der Förderverein des Museums setzt die bereits 2017 begonnene Konzertserie fort und veranstaltet einen Kammermusikabend mit dem Kyros-Trio. Die Streicherinnen des Philharmonischen Orchesters Kiel, Su Lee (Violine), Marie Yamanaka (Viola) und Frauke Rottler-Viain (Violoncello), spielen Johann Sebastian Bachs Goldberg-Variationen. Die Möbius-Gesellschaft richtet den Abend erneut gemeinsam mit dem lebenswissenschaftlichen Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science (KLS) der CAU und dem Zoologischen Museum Kiel aus. Die Organisatorinnen und Organisatoren wollen mit den regelmäßigen Konzerten die Aktivitäten des Zoologischen Museums fördern und einen besonderen Raum schaffen, in dem Kunst und Wissenschaft einander begegnen können.

Auch das fünfte Nachtkonzert wird die besonderen architektonischen Möglichkeiten der zentralen Walhalle des Museums nutzen. Wie bereits bei den vorangegangenen Veranstaltungen dient sie als außergewöhnlicher Konzertsaal und lässt das Publikum zwischen Walskeletten in einer sorgfältig inszenierten Lichtstimmung die musikalische Darbietung in einer einzigartigen Atmosphäre genießen. „Wir sind stolz, unser Haus erneut zur Begegnungsstätte von Wissenschaft und klassischer Musik zu machen“, betont PD Dr. Dirk Brandis, Leiter des Museums. „Auch in diesem Jahr konnten wir exzellente Künstlerinnen für unser Nachtkonzert gewinnen, die den Abend mit einem berühmten Werk des Barocks zu einem herausragenden Erlebnis machen werden.“

„Wir bedanken uns ganz herzlich beim Kyros-Trio und den gesamten Kieler Philharmonikern, deren beständiges Engagement die Nachtkonzertreihe in dieser konstant hohen Qualität erst möglich macht“, betont Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts KLS und Vorsitzender der Karl-August-Möbius-Gesellschaft. Auch im kommenden Jahr plant die Möbius-Gesellschaft mit ihren Partnerinstitutionen, die Reihe der Nachtkonzerte fortzusetzen.

Medienvertreterinnen und -vertreter sind herzlich zur Berichterstattung über das Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel eingeladen.

Das Wichtigste in Kürze
Was:              5. Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel
Wann:            Mittwoch, 20. November, 20:00 Uhr
Wo:                 Zoologisches Museum Kiel
                       Hegewischstr. 3, 24105 Kiel
Programm:     Johann Sebastian Bach, Goldberg-Variationen BWV 988

Mitwirkende:
•    Su Lee (Violine)
•    Marie Yamanaka (Viola)
•    Frauke Rottler-Viain (Violoncello)

Eintritt:
Sitzplatz: 20,00 Euro         Vorbestellungen: 0431/ 880 5170
Stehplatz: 15,00 Euro        Restkarten an der Abendkasse


Über die Karl-August-Möbius Gesellschaft:
Die Karl-August-Möbius-Gesellschaft zur Förderung des Zoologischen Museums der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel e.V. ist der Förderverein des Zoologischen Museums. Die Gesellschaft unterstützt das Zoologische Museum Kiel in seinen Arbeiten, sie fördert seine Einrichtungen, Bauten und Projekte sowie Ausstellungs-, Sammlungs- und Forschungsvorhaben. Sie zielt darauf ab, Interesse für die Sammlungen des Zoologischen Museums Kiel zu wecken und Verständnis für die Bedeutung der zoologischen Wissenschaft, insbesondere in den Bereichen Evolution und Meeresforschung, zu fördern.

Ein Bild steht zum Download bereit:
https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/358-nachtkonzert-5.JPG
Bildunterschrift: Am 20. November findet das fünfte Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel statt. © Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
PD Dr. Dirk Brandis
Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-5170
E-Mail: brandis@zoolmuseum.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Möbius-Gesellschaft, Zoologisches Museum Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de/index.php/moebius-gesellschaft

Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de

Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science, CAU Kiel
www.kls.uni-kiel.de

Aufbruch in eine unbekannte Welt

15.02.2018

Auftakttreffen des DFG-Schwerpunktprogramms „Kleine Proteine in Prokaryoten“ an der Universität Kiel

Mit dem am heutigen Mittwoch (14. Februar) beginnenden zweitägigen Auftakttreffen an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) nimmt das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Schwerpunktprogramm (SPP) „Kleine Proteine in Prokaryoten, eine unbekannte Welt“ seine Arbeit auf. Es verfolgt das Ziel, die neu entdeckten, besonders kleinen Proteine der Prokaryoten zu erforschen. Prokaryoten sind eine Gruppe einzelliger Lebewesen, die Bakterien und die auch als Urbakterien bezeichneten Archaeen umfasst – sie alle haben keinen Zellkern. Von der Untersuchung der Funktionen und molekularen Mechanismen der prokaryotischen Proteine erhoffen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bislang unbekannte Ansätze für die Anwendung in Biotechnologie und Medizin. Koordiniert wird das bundesweite interdisziplinäre Forschungskonsortium mit seinen rund 30 Arbeitsgruppen vom Institut für Allgemeine Mikrobiologie an der CAU. Beim Auftakttreffen im Zoologischen Museum Kiel kommen erstmals 88 am SPP beteiligte Forschende aus der Mikrobiologie, Infektionsforschung Biochemie und Bioinformatik zusammen, unter anderem von den Universitäten Würzburg, Freiburg, Bochum, München, Greifswald, Frankfurt und Braunschweig und vom Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel.

Die DFG stellt dem Schwerpunktprogramm unter Leitung der CAU über drei Jahre rund 6 Millionen Euro zur Verfügung, um damit erstmals ein heute noch beinahe vollständig unbekanntes Gebiet in den Lebenswissenschaften zu erschließen. Prokaryoten kommen in großer Anzahl in den verschiedensten Umgebungen vor und spielen eine wichtige Rolle zum Beispiel für Gesundheit und Umwelt. Die fünf Themenbereiche des Treffens umfassen kleine Proteine in pathogenen Bakterien, in Archaeen, in Proteobakterien, in Membrankomplexen sowie die Entwicklung von analytischen Methoden. In diesem Rahmen stellen die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in rund 30 Vorträgen ihre Forschungsarbeiten an unterschiedlichen prokaryotischen Lebewesen vor. Die Forschenden arbeiten zum Beispiel mit Organismen wie den als Blaualgen bekannten Cyanobakterien, mit den Krankheitserregern Yersenia pseudotuberculosis und Salmonella typhimurium, mit Bakteriophagen oder so wie die Kieler Mikrobiologie mit Archaeen. Grundsätzlich geht es darum, die vorkommenden kleinen Proteine zu identifizieren und ihre zellulären Funktionen zu entschlüsseln. Neben der Vorstellung und den Berichten der einzelnen Projekte wird Professor Diethard Tautz vom Plöner Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie im einleitenden Plenarvortrag über die De novo-Evolution von Genen berichten.

Die Entdeckung und Untersuchung dieser sogenannten Mikroproteine ist erst in jüngster Zeit durch Fortschritte in den Analysetechniken möglich geworden. „Mit der Erforschung der kleinen Proteine betreten wir tatsächlich eine ganz und gar unbekannte Welt. Durch die Beschreibung und Funktionsanalyse dieser lange übersehenen Klasse von Proteinen möchten wir neuartige Prinzipien der Regulation und der Zusammensetzung von Proteinkomplexen entschlüsseln“, ist Professorin Ruth Schmitz-Streit, Mikrobiologin an der CAU und Leiterin des neuen Schwerpunktprogramms, zuversichtlich.

Erste Hinweise deuten an, dass die kleinen Proteine voraussichtlich vielfältige Funktionen übernehmen und zum Beispiel an zahlreichen zellulären Prozessen von der Energiegewinnung bis hin zum Transport beteiligt sind. Die Forschenden des SPP erwarten, im Laufe der kommenden Jahre hunderte neue kleine Proteine in verschiedenen Spezies und mit neuartigen Funktionen zu entdecken und so eine weitreichende Bestandsaufnahme möglichst aller prokaryotischen Mikroproteine zu erreichen. Langfristig versprechen sie sich davon unter anderem die Entwicklung neuartiger Therapieansätze, zum Beispiel in Form alternativen Methoden zur Bekämpfung mikrobieller Krankheitserreger, oder auch die Entwicklung neuartiger Verfahren in der Biotechnologie. „Von einigen der kleinen Proteinen werden wir in den nächsten zwei Tagen schon erstaunliche neue Eigenschaften erfahren. Auch die Entwicklung der spezifischen Analysemethoden und das sogenannte Ribosom-Profiling ist schon weit vorangeschritten“, so Ruth Schmitz-Streit.

Über die Schwerpunktprogramme der DFG:
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert insgesamt bundesweit rund 100 Schwerpunktprogramme (SPP). Sie dienen dazu, wissenschaftliche Grundlagen besonders aktueller oder sich gerade bildender Forschungsgebiete zu untersuchen. Weiterhin verlangt das Modell nach überregionalen Kooperationen von Forschenden und Institutionen als Voraussetzung der Förderung. Von ihren SPPs erhofft sich die DFG spürbare Impulse zur Weiterentwicklung der Wissenschaft dank einer gezielten Förderung wichtiger neuer Themen.

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

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Bildunterschrift: Über 80 Forschende aus der Mikrobiologie, Infektionsforschung, Biochemie und Bioinformatik kamen zum Auftakttreffen des neuen Schwerpunktprogrammes in Kiel zusammen.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

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Bildunterschrift: Ruth Schmitz-Streit, Professorin für Mikrobiologie an der CAU, leitet das neue Schwerpunktprogramm „Kleine Proteine in Prokaryoten, eine unbekannte Welt“.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

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Professor Diethard Tautz, Direktor am Plöner Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, eröffnete mit seinem Plenarvortrag über die De novo-Evolution von Genen die Kieler Tagung.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Prof. Dr. Ruth Schmitz-Streit
Molekularbiologie der Mikroorganismen,
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
Telefon: 0431 880-4334
E-Mail: rschmitz@ifam.uni-kiel.de

Dr. Sarah Habig,
Molekularbiologie der Mikroorganismen,
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
Telefon: 0431 880-1649
E-Mail: shabig@ifam.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Molekularbiologie der Mikroorganismen (AG Schmitz-Streit),
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU
www.mikrobio.uni-kiel.de/de/ag-schmitz-streit

Schwerpunktprogramme der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG):
www.dfg.de/foerderung/programme/koordinierte_programme/schwerpunktprogramme/index.html

 

 

Ausgezeichnet! Cluster verleiht Preise für künstlerische Umsetzung der Forschung

Foto: Sebastian Weimar

20.12.2018

Beim Tag der Medizinischen Fakultät wurden acht Exponate der Ausstellung „Das Mikrobiom - Der Mensch ist nicht allein.“ geehrt. In einem Projekt von Exzellenzcluster Entzündungsforschung und Muthesius Kunsthochschule schufen Studierende der Designstudiengänge und der freien Kunst Werke, die die unsichtbare Welt der Bakterien in und auf unserem Körper in Kunst übersetzen. Aus den Arbeiten hat eine fachkundige Jury die besten Arbeiten ausgewählt.

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Egoistische Chromosomen machen schädliche Pilze angreifbar

12.02.2019

Kiel Evolution Center entdeckt grundlegend neue Züge in den Vererbungsmechanismen von pflanzenschädlichen Pilzen
 
Weizen ist weltweit das am zweithäufigsten angebaute Getreide und in vielen Ländern unverzichtbarer Rohstoff für zahlreiche wesentliche Grundnahrungsmittel. Allein in Deutschland werden pro Jahr zwischen 20-25 Millionen Tonnen des Getreides geerntet. In Nordwesteuropa ist der Weizenanbau allerdings mit einem bedrohlichen Schädling konfrontiert, der im Extremfall Ernteeinbußen von rund 50 Prozent verursachen kann: Die Bekämpfung des Pilzes Zymoseptoria tritici ist daher von elementarem Interesse für die Ernährungssicherheit und erfolgt bislang hauptsächlich auf konventionellem Weg durch den großflächigen Einsatz von Fungiziden - mit allen damit verbundenen Nachteilen für die Umwelt und Verbraucherinnen und Verbraucher. Da der Pilz vermehrt unempfindlich gegen Pflanzenschutzmittel wird und es umgekehrt bislang keine vollständig gegen den Schädling resistenten Weizensorten gibt, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen weltweit intensiv an nachhaltigen Wegen, um den Pilz in Schach zu halten.
 
Translationale Evolutionsforschung
An der CAU arbeitet insbesondere das Kiel Evolution Center (KEC) daran, evolutionsbiologische Prinzipien zur Anwendung zu bringen und unter anderem für die Schädlingsbekämpfung nutzbar zu machen. Einen wichtigen Schritt in diese Richtung hat nun ein KEC-Forschungsteam gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI-EB) gemacht, indem es die Grundlagen der Vererbung des schädlichen Pilzes und damit potenzielle Wege zu seiner Bekämpfung untersuchte. Die Kieler Forschenden fanden heraus, dass die sogenannte Meiose, also die Reifeteilung der Keimzellen und die damit verbundene Vervielfältigung der Erbinformationen, bei Zymoseptoria tritici anders abläuft als bisher gedacht. Die Pilze weisen zusätzliche, ungepaarte Chromosomen auf, die genetische Informationen an all ihre Nachkommen und nicht nur einen Teil der Folgegenerationen weitergeben können. „Wir haben festgestellt, dass zwar den Chromosomen, nicht aber dem Pilz insgesamt ein evolutionärer Vorteil durch diese Art der Vererbung zugutekommt“, betont Dr. Michael Habig, Erstautor der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Umweltgenomik am Botanischen Institut der CAU. „Nur die Chromosomen selbst profitieren davon, ihre Merkmale an alle Nachkommen weiterzugeben und agieren also im übertragenen Sinne egoistisch“, so Habig weiter. Dieses Phänomen wiesen die Forschenden erstmals bei Zymoseptoria tritici nach und veröffentlichten ihre Ergebnisse kürzlich im Fachmagazin eLife.
 
Die Meiose – ein alter Bekannter aus dem Bio-Unterricht?
Im Mittelpunkt des neu beschriebenen Vererbungsprozesses steht die Meiose, die ein zentraler Schritt der geschlechtlichen Fortpflanzung ist und bei diesen Pilzen offenbar grundlegend anders ablaufen könnte als bisher gedacht. Bei der normalen, der sogenannten Mendelschen Vererbung dient sie dazu, die unterschiedlichen mütterlichen und väterlichen Chromosomen in Form sogenannter homologer Chromosomen zu kombinieren und auf die Nachkommen zu verteilen. Auf diese Weise kommt die Vererbung von genetischen Merkmalen der Mutter und des Vaters an jeweils die Hälfte der Nachkommenschaft zustande. Bei Zymoseptoria tritici scheint hingegen die Meiose völlig anders abzulaufen - insbesondere für die sogenannten überzähligen Chromosomen, die sich nicht mit dem entsprechenden väterlichen oder mütterlichen Gegenstück kombinieren können. Diese ungepaarten Chromosomen werden also ausschließlich entweder von der Mutter oder dem Vater vererbt. Dabei konnten die Forschenden nachweisen, dass die mütterlichen überzähligen Chromosomen an alle Nachkommen weitergegeben werden – und nicht nur an die Hälfte, wie zu erwarten gewesen wäre. „Die treibende Kraft hinter dieser Strategie ist der sogenannte meiotische Drive, der für die erhöhte Übertragung der Chromosomen in die Nachfolgegeneration sorgt“, unterstreicht Professorin Eva Stukenbrock, Leiterin der gemeinsam an der CAU und dem MPI-EB angesiedelten Arbeitsgruppe Umweltgenomik und Vorstandsmitglied des KEC. „Diese alternative Art der Vererbung war bereits von anderen Organismen bekannt. Wir konnten sie nun bei Zymoseptoria tritici nachweisen und haben in seinen Erbinformationen besonders viele der daran beteiligten Chromosomen gefunden“, so Stukenbrock weiter.
 
Ein mögliches Einfallstor zur Bekämpfung der Weizenschädlinge
Die Vererbung durch überzählige Chromosomen scheint für den Gesamtorganismus vor allem ein nachteiliger Prozess zu sein. Warum die Pilze dennoch im Laufe der Evolution über einen langen Zeitraum daran festgehalten haben, ist noch nicht vollständig untersucht. Einerseits hemmt sie die Pilze zwar in der Fähigkeit Weizen zu befallen, erhöht aber möglicherweise zugleich ihre Fähigkeit, sich an geänderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Kieler Forschenden sehen in der egoistischen Strategie der Chromosomen aber insbesondere das Potenzial, zukünftig neue Mittel zur Bekämpfung des schädlichen Pilzes zu finden. „Möglicherweise gelingt es uns, bestimmte genetische Informationen durch diese besondere Art der Vererbung in die Pilze zu bringen, die ihre Schädlichkeit für den Weizen nachhaltig reduzieren könnten“, gibt sich Habig optimistisch. „Dabei könnte man sich zunutze machen, dass sich alle Nachkommen zugleich mit den entsprechenden Erbinformationen ausstatten lassen“, so Habig weiter. Die dafür nötigen Methoden, wie zum Beispiel das sogenannte Genome Editing, werden zurzeit weltweit intensiv erforscht. Das am KEC erforschte Prinzip könnte also in Zukunft dabei helfen, Weizenpflanzen dauerhaft vor dem Befall mit Zymoseptoria tritici zu schützen.
 
Originalarbeit:
Michael Habig, Gert HJ Kema and Eva Holtgrewe Stukenbrock (2018):
Meiotic drive of female-inherited supernumerary chromosomes in a pathogenic fungus eLife
DOI: 10.7554/eLife.40251.001
 
Bilder stehen zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2019/039-habig-elife-blatt.jpg
Ein mit dem Pilz Zymoseptoria tritici befallenes Weizenblatt zeigt die typischen Anzeichen der sogenannten Blattdürre, die zu drastischen Ernteausfällen führen kann.
© Dr. Janine Haueisen
 
www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2019/039-habig-elife-infekt.jpg
Konfokalmikroskopische Aufnahme von der Infektion einer Weizenpflanze: Der Pilz dringt in die Spaltöffnungen der Blätter ein und kann sich zwischen den Pflanzenzellen ausbreiten.
 © Dr. Janine Haueisen
 
Kontakt:
Dr. Michael Habig
Arbeitsgruppe Umweltgenomik, Botanisches Institut, CAU Kiel
Tel.:    0431-880-6361
E-Mail:    mhabig@bot.uni-kiel.de
 
Prof. Eva Stukenbrock
Leiterin Arbeitsgruppe Umweltgenomik, Botanisches Institut, CAU Kiel
Tel.:    0431-880-6368
E-Mail:    estukenbrock@bot.uni-kiel.de
 
Weitere Informationen:

Arbeitsgruppe Umweltgenomik, Botanisches Institut, CAU Kiel/
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön:
web.evolbio.mpg.de/envgen
 
Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de
 

 

Vier weitere Jahre Metaorganismus-Forschung in Kiel

25.11.2019

Deutsche Forschungsgemeinschaft finanziert CAU-Sonderforschungsbereich 1182 mit 11 Millionen Euro

Großer Erfolg für die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kieler Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU): Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt das von der CAU geleitete Verbundforschungsprojekt bis Ende 2023 weiter. Die Forschenden des SFB 1182 können damit Anfang kommenden Jahres in die zweite Förderphase starten und die Erforschung der Beziehungen von Wirtslebewesen und ihren besiedelnden Mikroorganismen weiter vorantreiben. Die DFG, die ihre Entscheidung heute bekannt gab, bestätigt damit den Stellenwert des erfolgreichen interdisziplinären Forschungsprojekts und stellt den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern für die kommenden vier Jahre insgesamt rund 11 Millionen Euro zur Verfügung.

„Im Namen des gesamten Präsidiums der Uni Kiel gratuliere ich allen Beteiligten herzlich zu diesem großartigen Erfolg. Die Zusage der wichtigsten deutschen Forschungsförderungs-Institution macht klar, wie bedeutend die Untersuchung des Zusammenwirkens von Körper und Mikroben für die Gesundheit von Mensch, Tier und Pflanze ist“, sagt CAU-Vizepräsidentin für Forschung, Professorin Karin Schwarz. „Besonders freue ich mich für die zahlreichen engagierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die nun ihre Arbeit an der CAU erfolgreich fortführen können. Damit liefern sie weiterhin ein besonderes Beispiel für Spitzenforschung am Standort Schleswig-Holstein“, so Schwarz weiter.

Erfolgreiches Forschungsnetzwerk
Der 2016 an der CAU gegründete SFB 1182 bringt rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus sechs überwiegend norddeutschen Institutionen in insgesamt 15 interdisziplinären Forschungsprojekten zusammen. Die Forschenden aus den Instituten für Zoologie, Klinische Molekularbiologie, Allgemeine Mikrobiologie, Experimentelle Medizin und Botanik an der Kieler Uni arbeiten mit Kolleginnen und Kollegen vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik und der Muthesius Kunsthochschule zusammen. Gemeinsam wollen sie Stück für Stück die funktionellen Konsequenzen des Zusammenwirkens von Wirtsorganismen und Mikrobengemeinschaften verstehen.

„In der erfolgreichen ersten Förderperiode konnten wir anhand einer Reihe von Modellorganismen ein breites Verständnis der Zusammenarbeit von Wirtslebewesen und Mikroorganismen gewinnen und die daran beteiligten Akteure identifizieren“, erklärt Professor Thomas Bosch, Sprecher des SFB 1182. „Nun wollen wir den nächsten Schritt gehen und die den symbiotischen Interaktionen zugrundeliegenden molekularen und evolutionären Mechanismen nachvollziehen und verstehen“, skizziert Bosch das Forschungsprogramm für die nächsten Jahre.

Grundlegende Prinzipien zur Anwendung bringen
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des SFB 1182 konnten die DFG mit ihrem sehr interdisziplinär ausgerichteten Forschungskonzept überzeugen. Den letzten Ausschlag gab eine hervorragende vor Ort-Begutachtung im vergangenen Sommer, in der die Forschenden gemeinsam mit ihren Partnerinstitutionen bisherige Erfolge und künftige Ziele präsentierten. Neben den exzellenten wissenschaftlichen Ergebnissen der ersten Phase, die in rund 80 hochrangigen Publikationen veröffentlicht wurden, konnte der SFB 1182 auch in wichtigen Querschnittsthemen überzeugen. Insbesondere die intensive Nachwuchsförderung mit zwei eigenständigen Förderprogrammen und ein maßgeschneidertes Mentoring-Programm insbesondere für Wissenschaftlerinnen unterschiedlicher Karrierestufen wurden besonders positiv bewertet. Auch in der Darstellung seiner Forschungsarbeiten in der Öffentlichkeit anhand innovativer Formate schnitt der SFB 1182 überdurchschnittlich ab. Insgesamt ist nun auch eine dritte Förderphase und damit die maximal mögliche, zwölfjährige Unterstützung durch die DFG erreichbar.

In der Anfang 2020 beginnenden zweiten Phase werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des SFB 1182 nun für alle Lebewesen universell gültige Prinzipien der Wirts-Mikroben-Beziehungen definieren und so ihrem übergeordneten Ziel näherkommen: Aus der Erforschung des Metaorganismus, also der funktionellen Einheit aus Wirtsorganismus und besiedelnden Mikroorganismen, wollen sie künftig Therapieansätze für zahlreiche zivilisatorisch bedingte Krankheitsbilder ableiten, die auf einer Störung der symbiotischen Bakteriengemeinschaft des Körpers beruhen. „Nur wer die Mechanismen und Funktionen der multiorganismischen Beziehungen von Wirt und Mikroben von Grund auf verstanden hat, kann möglicherweise Wege finden, in das Mikrobiom als Krankheitsursache einzugreifen, es zu verändern und damit bislang unverstandene Krankheiten künftig zu behandeln“, blickt Bosch, der den SFB weiterhin leiten wird, voraus.

Über den SFB 1182:
Der Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ ist ein interdisziplinäres Netzwerk unter Beteiligung von rund 80 Forschenden, das die Interaktionen spezifischer Mikrobengemeinschaften mit vielzelligen Wirtslebewesen untersucht. Es wird von der Deutschen Forschungsgmeinschaft (DFG) unterstützt und beschäftigt sich mit der Frage, wie Pflanzen und Tiere einschließlich des Menschen gemeinsam mit hoch spezifischen Gemeinschaften von Mikroben funktionale Einheiten (Metaorganismen) bilden. Ziel des SFB 1182 ist es, zu verstehen, warum und wie mikrobielle Gemeinschaften diese langfristigen Verbindungen mit ihren Wirtsorganismen eingehen und welche funktionellen Konsequenzen diese Wechselwirkungen haben. Im SFB 1182 sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus fünf Fakultäten der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie Plön, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik und der Muthesius Kunsthochschule zusammengeschlossen.

Fotos stehen zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/367-sfb1182-phase2-group.JPG
Bildunterschrift: Rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bilden den Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der CAU.
© Christian Urban, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/367-sfb1182-phase2-modelorganisms.jpg
Bildunterschrift: In der ersten Förderperiode untersuchten die SFB-1182-Forschenden das Zusammenspiel von Wirt und Mikroben anhand verschiedener Modellorganismen - von einfach organisierten Schwämmen bis hin zu Wirbeltieren.
© Science Communication Lab

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/367-sfb1182-phase2-speaker.JPG
Bildunterschrift: Leitet den SFB 1182 seit dem Förderbeginn 2016: Zell- und Entwicklungsbiologe Professor Thomas Bosch von der CAU.
© Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Mit dem Biologiezentrum (im Hintergrund) und dem Zentrum Molekulare Biowissenschaften (ZMB) hat der Sonderforschungsbereich 1182 auch eine räumliche Heimat an der Kieler Universität.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Sprecher SFB 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“,
CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Pressemitteilung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG):
www.dfg.de/service/presse/pressemitteilungen/2019/pressemitteilung_nr_58/index.html

 

Adipositas, Herzkrankheiten oder Diabetes könnten übertragbar sein

20.01.2020

Internationales Forschungsteam unter Beteiligung von CAU-Professor Thomas Bosch liefert Hinweise, dass sogenannte „nicht-übertragbare Krankheiten“ möglicherweise doch über das Mikrobiom von Mensch zu Mensch weitergegeben werden könnten

Krankheiten wie Herz-Kreislauferkrankungen, Krebs oder bestimmte Lungenkrankheiten zählen heute zu den häufigsten nicht-natürlichen Todesursachen und machen etwa 70 Prozent der Todesfälle weltweit aus. Sie werden von der Weltgesundheitsorganisation WHO als nicht-übertragbar definiert, weil man davon ausgeht, dass sie durch eine Kombination von genetischen, Lebensstil- und Umweltfaktoren verursacht werden und nicht zwischen Menschen übertragen werden können. In einer neuen Forschungsarbeit stellt ein Team des "Humans & the Microbiome"-Programms des Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) unter Beteiligung von Professor Thomas Bosch von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) diese Auffassung nun in Frage. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler liefern überzeugende Hinweise dafür, dass viele als nicht-übertragbar eingestuften Krankheiten möglicherweise doch von Mensch zu Mensch über das Mikrobiom weitergegeben werden können - und die mikrobielle Besiedlung des menschlichen Körpers einschließlich Bakterien, Pilzen und Viren zentral an der Übertragung beteiligt ist.  Das Forschungsteam veröffentlichte die neue Hypothese am vergangenen Freitag im führenden Wissenschaftsjournal Science.

Eine revolutionäre Hypothese
"Wenn sich unsere Hypothese als richtig herausstellt, wird sie unsere Auffassung der öffentlichen Gesundheit völlig neu definieren", sagt Brett Finlay, Professor für Mikrobiologie an der Universität von British Columbia und Leiter des CIFAR-Forschungsprogramms „Humans & the Microbiome“. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stützen ihre Theorie darauf, erstmals Verbindungen zwischen drei verschiedenen bereits belegten Erkenntnissen herzustellen: Erstens konnten sie zeigen, dass bei einer Vielzahl von Erkrankungen, von Adipositas und entzündlichen Darmerkrankungen bis hin zu Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, das menschliche Mikrobiom im Vergleich zum gesunden Körper deutliche Veränderungen zeigt. Zweitens zeigten sie zahlreiche Belege dafür, dass solche veränderten Mikrobiom-Zusammensetzungen zur Ausprägung von Krankheiten führen, wenn man sie im Laborexperiment in einen ursprünglich gesunden Modellorganismus überträgt. Entnimmt man etwa das Darmmikrobiom einer fettleibigen Maus und transferiert es in ein gesundes Tier, wird dieses ebenfalls übergewichtig. Schließlich fanden sie zahlreiche Indizien, die auf eine generelle natürliche Übertragbarkeit des Mikrobioms hinweisen. "Wenn man diese Fakten zusammenfasst, legt das die Vermutung nahe, dass viele traditionell nicht als übertragbar eingestufte Krankheiten vielleicht doch übertragbar sind", betont Finlay.

Insbesondere den dritten Aspekt konnten Forschende aus Boschs Arbeitsgruppe an der Kieler Universität belegen. „Hält man Labortiere wie die Süßwasserpolypen nicht einzeln, sondern über eine gewisse Zeit in einem gemeinsamen Lebensraum, gleicht sich zunächst ihr Mikrobiom und in der Folge und auch ihre äußere Erscheinungsform einander an“, fasst Mitautor Bosch, Sprecher des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der CAU, zusammen. „Wir konnten nachweisen, dass dabei die Mikroben direkt von einem Individuum zum anderen gelangen. Möglicherweise findet diese Übertragung des Mikrobioms auch beim menschlichen Zusammenleben statt, zum Beispiel durch intensive soziale Kontakte oder in gemeinsamen Wohnungen“, vermutet Bosch.

Anstoß für weitere Forschungsarbeiten
Die revolutionäre neue Hypothese des CIFAR-Teams beruht auf einem explorativen interdisziplinären Austausch der im Mikrobiom-Forschungsprogramm kooperierenden Expertinnen und Experten und ihren unterschiedlichen wissenschaftlichen Perspektiven. Zunächst nur als Gedankenexperiment formuliert, zeigte sich schnell, dass es eine Vielzahl von deutlichen Hinweisen aus den verschiedenen Fachgebieten gibt, die die neue Theorie plausibel erscheinen lassen – sollte sie sich als zutreffend erweisen, hätte sie offensichtlich weitreichende Konsequenzen für die öffentliche Gesundheit. Die Forschenden betonen, dass ihre Hypothese gewagt ist und viele der beteiligten Mechanismen noch unbekannt sind. "Wir wissen immer noch nicht, in welchen Fällen diese Form der Übertragung zunimmt oder ob auch ein gesunder Zustand übertragen werden kann", sagt Mitautorin Maria Gloria Dominguez-Bello, Professorin an der Rutgers University in New Jersey. "Wir brauchen mehr Forschung, um die mikrobielle Übertragung und ihre Auswirkungen zu verstehen", so Dominguez-Bello weiter.

Dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen einem gestörten Mikrobiom und vielen Krankheiten besteht, steht jedoch heute außer Frage. Wie das Mikrobiom mit anderen Einflüssen, zum Beispiel bestimmten Umweltbedingungen und genetischen Faktoren bei der Übertragung verschiedener Krankheiten zusammenwirkt, sollen weiterführende Forschungsarbeiten erweisen. „Die neue Hypothese macht klar, dass wir Störungen der mikrobiellen Besiedlung des Körpers viel stärker als bisher als Krankheitsursache in Betracht ziehen und auch die potenziellen Übertragungswege näher erforschen müssen“, betont Bosch. „Dieser Aspekt wird in den kommenden Jahren einer der Schwerpunkte unserer Arbeit in unserem Metaorganismus-Sonderforschungsbereich sein“, so Bosch weiter. Der 2016 an der CAU gestartete SFB 1182 wird seit Anfang des Jahres für weitere vier Jahre in einer zweiten Förderphase von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert.

Originalarbeit:
B. B. Finlay and CIFAR Humans and the Microbiome (2020): Are noncommunicable diseases communicable? Science
Published on 17 January 2020 DOI: 10,1126/science.aaz3834

Liste der Autorinnen und Autoren und beteiligten Institutionen:
science.sciencemag.org/content/sci/suppl/2020/01/15/367.6475.250.DC1/aaz3834_Finlay_SM.pdf

Über das Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR):
Aufgabe des CIFAR ist seit seiner Gründung 1982, interdisziplinäre Forschungsteams unter Beteiligung führender Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt zu schaffen, die sich wissenschaftlichen Themen mit besonderer gesellschaftlicher Relevanz widmen. Zurzeit bearbeiten über 400 Forschende aus rund 130 Institutionen weltweit 13 fachübergreifende Forschungsprojekte mit zum Beispiel lebenswissenschaftlichen, sozialen oder technischen Fragestellungen. Dafür steht den CIFAR-Forschungsteams ein jährliches Gesamtbudget von umgerechnet rund 28 Millionen Euro zur Verfügung. In seinem Forschungsprogramm „Der Mensch und das Mikrobiom“ bringt das CIFAR Expertinnen und Experten aus der Anthropologie, Biologie und anderen Disziplinen zusammen, um die Interaktionen von Wirtsorganismen und der Mikrobiota in ihrer gesamten Bandbreite zu erforschen. Sie stellen neue Fragen zur Rolle individueller und kultureller Aspekte für das Verständnis des Mikrobioms im Zusammenhang mit der menschlichen Gesundheit und Entwicklung.

Über den SFB 1182:
Der Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ ist ein interdisziplinäres Netzwerk unter Beteiligung von rund 80 Forschenden, das die Interaktionen spezifischer Mikrobengemeinschaften mit vielzelligen Wirtslebewesen untersucht. Es wird von der Deutschen Forschungsgmeinschaft (DFG) unterstützt und beschäftigt sich mit der Frage, wie Pflanzen und Tiere einschließlich des Menschen gemeinsam mit hoch spezifischen Gemeinschaften von Mikroben funktionale Einheiten (Metaorganismen) bilden. Ziel des SFB 1182 ist es, zu verstehen, warum und wie mikrobielle Gemeinschaften diese langfristigen Verbindungen mit ihren Wirtsorganismen eingehen und welche funktionellen Konsequenzen diese Wechselwirkungen haben. Im SFB 1182 sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus fünf Fakultäten der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie Plön, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik und der Muthesius Kunsthochschule zusammengeschlossen.

Fotos/Abbildungen stehen zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2019/367-sfb1182-phase2-speaker.JPG
Bildunterschrift: Veröffentlichte die neue Hypothese gemeinsam mit den Forschenden des CIFAR "Humans & the Microbiome"-Programms. Prof. Thomas Bosch von der Kieler Universität.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Sprecher SFB 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Forschungsprogramm „Humans & the Microbiome“, Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR):
www.cifar.ca/research/program/humans-the-microbiome

AG Bosch, CAU Kiel:
www.bosch.zoologie.uni-kiel.de

Finlay-Lab, Michael-Smith-Laboratories,
University of British Columbia, Vancouver:
www.msl.ubc.ca/people/dr-brett-finlay

SFB 1182 “Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen”, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com

2 Stellenausschreibungen in der KLS/PMI-Geschäftsstelle

03.03.2020

Referentin/Referent der Geschäftsführung und Referentin/Referent für Nachwuchsförderung/Diversity

Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) sucht für die Geschäftsstelle des DFG Exzellenzclusters „Precision Medicine in Chronic Inflammation (PMI)“ und zugleich für das Referat Kiel Life Science (KLS) zum schnellstmöglichen Zeitpunkt eine Referentin/ einen Referenten der Geschäftsführung befristet bis Cluster-Laufzeitende (31.12.2025) mit einer regelmäßigen wöchentlichen Arbeitszeit einer entsprechenden Vollbeschäftigung (z.Z. 38,7 Stunden) sowie eine Referentin/einen Referenten für Nachwuchsförderung/Diversity auf einer unbefristeten Stelle mit einer regelmäßigen wöchentlichen Arbeitszeit einer/eines Teilzeitbeschäftigten (75%; z.Z. 29,025 Stunden).

Beide Stellen sind in der Geschäftsstelle des Exzellenzclusters auf dem Uni-Campus der CAU angesiedelt, die zugleich auch das Referat des Forschungsschwerpunktes Kiel Life Science (KLS) ist. Bei Erfüllung der tariflichen Voraussetzungen erfolgen beide Eingruppierungen bis zur Entgeltgruppe E 13 TV-L.

Bitte geben Sie in Ihrer Bewerbung an, für welche der beiden Stellen Sie sich bewerben, und ob Sie sich ggf. vorstellen könnten auf der jeweils anderen Stelle tätig zu werden.

Auf beiden anspruchsvollen Schnittstellen-Positionen arbeiten Sie eng mit der Geschäftsführung zusammen und sind zugleich Ansprechpartner/-in für das Geschäftsstellen-Team und die Cluster/KLS-Mitglieder.

Sie werden darüber hinaus zahlreiche Kontakte in die Trägereinrichtungen sowie zu den diversen Lenkungs-Gremien des Clusters und des Forschungsschwerpunktes haben.

Aufgabengebiet Cluster-Referent/-in:

  • Sie unterstützen die Geschäftsführung des Clusters PMI bei der Koordination der Clusteraktivitäten und bei den täglichen Querschnittsaufgaben. Sie nehmen insbesondere die inhaltliche Vor- und Nachbereitung aller Gremiensitzungen wahr
  • Sie erarbeiten inhaltlich Berichte u.a. an die DFG und die Universität
  • Sie haben die Organisation größerer Projekte inne.
  • Sie koordinieren den Verlängerungsantrag für die zweite Förderperiode des Clusters
     

Aufgabengebiet Referent/-in für Nachwuchsförderung/Diversity:

  • Sie beziehen in alle Ihre Tätigkeiten die Gender-Aspekte mit ein.
  • Sie sind die Kontaktperson für den wissenschaftlichen Nachwuchs des Forschungsschwerpunktes KLS und des Clusters PMI.
  • Sie setzen die bisher für den wissenschaftlichen Nachwuchs etablierten Programme um (Mentoring-Programm, KLS Nachwuchsförderprogramm, Clinician Scientists, etc.).
  • Sie sind verantwortlich für die Konzeption neuer Fördermaßnahmen (u.a. Etablierung eines Post-Doc-Netzwerkes, Alumni).
  • Sie organisieren und betreuen Veranstaltungen für den wissenschaftlichen Nachwuchs.


Ihre Qualifikationen:

  • eine selbständige, proaktive und strategische Handlungsweise und ein sehr gutes Organisationstalent, um Projekte zum Erfolg zu führen,
  • eine hohe Kommunikations- und Teamfähigkeit sowie ein hohes Maß an Eigeninitiative,
  • eine gewandte Ausdrucksweise sowie fließende Englischkenntnisse in Schrift und Sprache,
  • Kenntnisse universitärer Verwaltungsabläufe.
     

Insbesondere als Referent/-in für die Geschäftsführung verfügen Sie zudem über:

  • ein abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium vorzugsweise in einem biomedizinischen oder lebensnaturwissenschaftlichen Fach; Promotion ist Voraussetzung,
  • wünschenswerterweise Praxiserfahrung im Wissenschafts- und Projektmanagement.


Insbesondere als Referent/-in für Nachwuchsförderung/Diversity verfügen Sie zudem über:

  • ein abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium vorzugsweise in einem biomedizinischen oder lebensnaturwissenschaftlichen Fach; Promotion ist wünschenswert
  • wünschenswerterweise Erfahrung in den o.g. Aufgabenbereichen


Wir wünschen uns von Ihnen

  • dass Sie sich Ihren Aufgaben mit Freude, Empathie und Neugier nähern und sich selbst dabei immer wieder als lernfähig erleben.
  • dass Sie flexibel und kreativ auf herausfordernde Situationen reagieren.
  • dass Sie kurzfristige Anfragen unter hohem Zeitdruck gelassen und in der gebotenen tiefen Durchdringung des Sachverhaltes nachkommen.


Auf Sie wartet ein exzellentes, hochdynamisches und innovatives Umfeld, das Forschung zum Thema Gesundheit über Systemgrenzen hinweg betreibt.

Wir bieten:

den Exzellenzcluster Precision Medicine in Chronic Inflammation (PMI; 2019-2025) als Nachfolgecluster des über 10 Jahre bereits erfolgreichen Exzellenzclusters „Inflammation at Interfaces“. Über 300 Mitglieder verteilt auf 8 Trägereinrichtungen und 4 Standorte in Schleswig-Holstein arbeiten an der Translation der vielfältigen interdisziplinären Forschungsansätze in die personalisierte Krankenversorgung sowie an innovativen Therapieansätzen bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen.

Den Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science (KLS) als einer von vier Forschungsschwerpunkten an der CAU, der die Expertise seiner Mitglieder, die aus sechs Fakultäten in diversen großen Verbundprojekten (SFBs, FOR, GRKs und EXC PMI) zusammenarbeiten, bündelt, um das Thema Gesundheit umfänglich von den Mikroorganismen und Pflanzen bis zum Mensch und von ethischen und evolutionären Ansätzen bis hin zur molekularen Untersuchung und Translation in die Patienten nachhaltig zu bearbeiten.

Die Hochschule setzt sich für die Beschäftigung schwerbehinderter Menschen ein. Daher werden schwerbehinderte Bewerber/-innen bei entsprechender Eignung bevorzugt berücksichtigt.
Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel ist bestrebt, den Anteil an weiblichen Beschäftigten in herausgehobenen Positionen zu erhöhen und fordert deshalb entsprechend qualifizierte Frauen nachdrücklich auf, sich zu bewerben. Sie werden bei gleichwertiger Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung vorrangig berücksichtigt.

Ausdrücklich begrüßen wir es, wenn sich Menschen mit Migrationshintergrund bei uns bewerben.

Für weitere Fragen zu dieser Ausschreibung wenden Sie sich bitte an die Geschäftsführerin von PMI & KLS, Frau Dr. habil. S. Holstein unter 0431/880-5536. Bitte richten Sie Ihre aussagekräftige Bewerbung ausschließlich in elektronischer Form in einem pdf bis zum 26. März 2020 an den

Exzellenzcluster Entzündungsforschung
an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
z. H. Frau Sonja Petermann
spetermann@uv.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Platz 4
24118 Kiel

Auf die Vorlage von Lichtbildern/Bewerbungsfotos verzichten wir ausdrücklich und bitten daher, hiervon abzusehen.

Genom der alten Kulturpflanze Quinoa entschlüsselt

Die tropische Pflanze Quinoa hat ihre Blühzeit an kurze Tage angepasst. Kieler Forschende wollen gemeinsam mit einer Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter anderem von der King Abdullah University (Saudi Arabien) die Genvarianten suchen, die ein Erblühen bei langen Tagen ermöglichen. Copyright: Linda Polik

16.02.2017

Quinoa ist eine der ältesten Kulturpflanzen. Sie stammt aus der Andenregion und wurde dort schon vor Jahrtausenden angebaut. In den vergangenen Jahrhunderten geriet sie aber in Vergessenheit. Erst seit kurzem ist Quinoa wieder in das Zentrum des wissenschaftlichen Interesses gerückt, denn die Samen bilden Inhaltsstoffe mit sehr hoher ernährungsphysiologischer Qualität. Außerdem können die Pflanzen auch unter unvorteilhaften Umweltbedingungen wie Trocken- und Salzstress wachsen. Unter der Leitung von Professor Mark Tester von der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie in Djiddah (Saudi-Arabien) wurde das Quinoa-Genom entschlüsselt und die Forschungsergebnisse in der aktuellen Online-Ausgabe des Fachmagazins „Nature“ veröffentlicht. An dem Projekt waren insgesamt 33 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus vier Kontinenten beteiligt, darunter auch von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU).  
 
„Quinoa war eine Hauptkulturart der alten Anden-Zivilisationen, aber nach der Eroberung durch die Spanier verlor sie stark an Bedeutung. Das bedeutet, dass Quinoa nie vollständig domestiziert wurde und ihr genetisches Potenzial trotz des ausgewogenen Verhältnisses an positiven Inhaltsstoffen bis heute nicht ausgeschöpft wurde”, sagt Professor Tester. 
 
Für die Sequenzierung wurde eine neuartige Methode verwendet, die es erlaubt, sehr große Fragmente zu sequenzieren. Damit konnte eine annährend vollständige Sequenz erstellt werden, die auf den Chromosomen verankert wurde. Die hohe Qualität dieser Sequenz erlaubte es, züchterisch bedeutende Gene zu identifizieren und zu charakterisieren. „Dies wird eine zielgerichtete Züchtung zur Verbesserung des genetischen Potenzials stark beschleunigen“, erklärt Professor Christian Jung, der gemeinsam mit Dr. Nadine Dally, beide vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Kieler Universität, an dem Forschungsprojekt beteiligt war.
 
Ein Problem bei der Nutzung der Kulturpflanze sei die Bildung eines Bitterstoffs (Saponin) in den Samen: „Wir haben die dafür verantwortlichen Gene identifiziert und können nun zielgerichtet Saponin-freie Pflanzen züchten“, ergänzt Tester. Außerdem stehe die Selektion kurzstrohiger Typen mit besserer Standfestigkeit auf dem Programm. Derartige Pflanzen sind dann in der Lage, mehr Samen zu produzieren, ohne umzuknicken. 
 
Für die Kieler Forscherinnen und Forscher ist besonders der Zeitpunkt der Blüte von Interesse. „Wir denken auch über den Anbau von Quinoa in Mitteleuropa nach“, sagt Dally. „Dafür ist es aber notwendig den Blühzeitpunkt zu verändern. Quinoa ist nämlich eine tropische Pflanze, die an kurze Tage angepasst ist. Bei uns muss sie aber im Langtag blühen. Wir haben bereits die dafür verantwortlichen Gene identifiziert und können nun damit beginnen, in einem weltweiten Quinoa-Sortiment nach vorteilhaften Genvarianten zu suchen.“
 
Das Forschungsprojekt wurde unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Originalpublikation:
D.E. Jarvis, Y. Shwen Ho, D.J. Lightfoot, S.M. Schmöckel, B. Li, T. Borm, H. Ohyanagi, K. Mineta, C.T. Michell, N. Saber, N.M. Kharbatia, R.R. Rupper, A.R. Sharp, N. Dally, B. A Boughton, Y.H. Woo, G. Gao, E. Schijlen, X. Guo, A.A. Momin, S. Negrão, S. Al-Babili, C. Gehring, U. Roessner, C. Jung, K. Murphy, S.T. Arold, T. Gojobori, C.G. van der Linden, E.N. van Loo, E.N. Jellen, P.J. Maughan, M. Tester. „The genome of Chenopodium quinoa“
DOI: 10.1038/nature21370

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Die tropische Pflanze Quinoa hat ihre Blühzeit an kurze Tage angepasst. Kieler Forschende wollen gemeinsam mit einer Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter anderem von der King Abdullah University (Saudi Arabien) die Genvarianten suchen, die ein Erblühen bei langen Tagen ermöglichen.
Copyright: Linda Polik

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Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der King Abdullah University (Saudi Arabien) erforschen gemeinsam mit internationalen Partnern u.a. von der Kieler Universität die Kulturpflanze Quinoa.
Copyright: Prof. Mark Tester und Dr. Ihsanullah Daur

Kontakt:
Prof. Dr. Christian Jung
Institut für Pflanzenbau und -züchtung
Christian-Albrechts Universität zu Kiel
Tel: 0431-8807364
E-Mail: c.jung@plantbreeding.uni-kiel.de

Dr. Nadine Dally
Institut für Pflanzenbau und -züchtung
Christian-Albrechts Universität zu Kiel
Tel: 0431-8805036
E-Mail: n.dally@plantbreeding.uni-kiel.de 
 
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Redaktion: Claudia Eulitz
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de, Internet: www.uni-kiel.de, Twitter: www.twitter.com/kieluni Facebook: www.facebook.com/kieluni, Instagram: instagram.com/kieluni

 

Was blüht denn da?

20.03.2018

Drittes Symposium zur Regulation des Blühzeitpunkts von Kulturpflanzen an der Uni Kiel

Seit einigen Wochen kündigen erste Blüten den Frühling an. Was bestimmt eigentlich den Zeitpunkt des Blühens? Wodurch wird bei Raps, Wein oder Gerste der genaue Zeitpunkt festgelegt, an dem sie zu Blühen beginnen? Vom 14. bis 16. März stellten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der ganzen Welt ihre Forschung zur Regulation des Blühzeitpunkts verschiedener Kulturpflanzen auf dem „III. International Symposium: Genetic variation of flowering time genes and application for crop improvement“ vor. Die 90 Teilnehmerinnen und Teilnehmer einzelner Projekte des Schwerpunktprogramms sowie hochkarätige Keynote-Sprecher aus der ganzen Welt tagten im Wissenschaftszentrum Kiel unter Leitung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU).

„Das Wissen um den Blühzeitpunkt und was diesen bestimmt ist für die Landwirtschaft und den Gartenbau von großer Bedeutung“, erklärt Dr. Nadine Höft, administrative Koordinatorin des DFG Schwerpunktprogramms 1530 „Flowering time control: from natural variation to crop improvement“ und wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der CAU. Auf dem Symposium wurden unter anderem neueste Ergebnisse zur Regulation des Blühzeitpunkts verschiedener Modell- und Kulturpflanzen vorgestellt. Dazu gehören Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand), Ölraps, Gerste, Zuckerrübe sowie mehrjährige Arten wie Weinrebe und Pappel. Die Identifizierung der Gene, die das Blühen fördern oder verhindern, spielt eine wichtige Rolle in der Landwirtschaft. Von besonderem Interesse ist deren Reaktion auf verschiedene Umwelteinflüsse wie Temperatur und Tageslänge. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Blühgene erheblichen Einfluss auf den Erntezeitpunkt sowie auf das Ertragspotential von Nutzpflanzen haben.

Das Symposium bildete den Abschluss des Schwerpunktprogramms der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG): „Flowering time control: from natural variation to crop improvement“, das bereits seit 2011 läuft und in zwei Förderperioden von jeweils drei Jahren untergliedert ist. Wissenschaftlicher Koordinator ist Professor Christian Jung vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Agrar- und Ernährungswissenschaftlichen Fakultät der CAU.

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-064-2.jpg
Bildunterschrift: 90 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellten ihre Ergebnisse zur Regulation des Blühzeitpunkts bei Nutzpflanzen vor.
Foto/Copyright: Monika Bruisch, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-064-3.jpg
Bildunterschrift:: Arabis alpina, auch bekannt als Alpen-Gänsekresse ist eine Modellpflanze, an der die Grundlagen der Genetik des Blühzeitpunkts untersucht werden.
Foto/Copyright: Nadine Höft, Uni Kiel


Kontakt:
Dr. Nadine Höft
Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der CAU
Telefon: +49 (0)431 - 880 2135
E-Mail: n.hoeft@plantbreeding.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
III. International PP1530 Symposium
www.flowercrop.uni-kiel.de/en/scientific-meetings-and-workshops/III-International-PP1530-Symposium-Genetic-Variation-of-Flowering-Time-Genes-and-Applications-for-Crop-Improvement

 

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: ► presse@uv.uni-kiel.de, Internet: ► www.uni-kiel.de
Twitter: ► www.twitter.com/kieluni, Facebook: ► www.facebook.com/kieluni, Instagram: ► www.instagram.com/kieluni
Text / Redaktion: Dr. Doreen Saggau 

IMPRS PhD-Call 2019

13.02.2019

The International Max Planck Research School for Evolutionary Biology

is offering up to 10 PhD positions and fellowships.


The graduate school is dedicated to highest level of research and training in all areas
of contemporary Evolutionary Biology. It is a joint initiative of the Max Planck
Institute for Evolutionary Biology, the University of Kiel and the Helmholtz Center
for Ocean Research Kiel (GEOMAR). The school offers an internationally
competitive research environment with state of the art facilities. The participating
groups are working on a broad variety of scientific topics including molecular,
behavioral, theoretical and organismal approaches.

The graduate program starts with a rotation period of three months followed by a PhD
project of three years including seminars, courses and workshops. The language of the
graduate school is English. Financial support is provided throughout the program.
To obtain further information about our PhD program and application details
(only online application possible), please visit our website at
www.evolbio.mpg.de/imprs.

Well-motivated and highly-qualified students from all countries are welcome to
apply. A Master of Science degree or a Diploma as well as a strong interest in
Evolutionary Biology and flexibility in the research project are prerequisites for
entering the program. We are looking forward to your online application for a PhD
project in the beautiful landscape of Northern Germany.

  • The deadline for applications is March 24, 2019.
  • The selection week will be held from June 17– 20
  •  The program itself starts on September 16, 2019.

 

Contact:
Dr. Kerstin Mehnert,
August-Thienemann-Str. 2, 24306 Plön, Germany
email: imprs@evolbio.mpg.de phone: +49(0)4522 763 233

Rückblick: Life Science Nord/KLS-Studierendentagung 2017

19.01.2018

Proben für den Forschungsalltag
Life Science-Studierende präsentieren ihre Forschungsergebnisse auf Studierendentagung

von Eva-Lena Stange 

Von Schimpansen-Darmflora über Krebsforschung bis zur Erforschung von Signalwegen in der Zelle: Auf der Studierendentagung zu den Life Sciences 2017 waren die Lebenswissenschaften in ihrer gesamten Vielfalt vertreten. Am 23. November präsentierten im Wissenschaftszentrum Kiel über 40 Studierende der CAU ihre Forschungsprojekte. Ausgerichtet von Life Science Nord und Kiel Life Science lockten die Gelegenheit zum interdisziplinären Austausch, Einblicke in die Wirtschaft und Preise für die besten wissenschaftlichen Vorträge und Poster.


Im Foyer des Wissenschaftszentrum Kiel stehen bunte Plakatwände dicht an dicht, der Raum ist gefüllt von Studierenden, die in kleinen Grüppchen um die Poster auf den Wänden stehen – angeregte Gespräche erfüllen die Luft, bis sich die Teilnehmenden zum Beginn des offiziellen Programms der Studierendentagung in den benachbarten Vortragsraum begeben. Als „einzigartiges Event“ bezeichnet der Juryvorsitzende Professor Thomas Bosch das Zusammentreffen der Studierenden in diesem Rahmen während seiner Begrüßungsrede – 2017 fand die Tagung, bei der sich Studierende von Bachelorabsolventen bis zur Promotion gegenseitig ihre Forschungsthemen und Ergebnisse vorstellen, zum sechsten Mal statt. Aus etwa 40 Anmeldungen wurden von der Jury bereits im Vorfeld acht vielversprechende Projekte ausgewählt, die die jeweiligen Studierenden auf der Konferenz in einem 15-minütigen Vortrag präsentieren. Sie bilden gemeinsam mit Vorträgen von Vertretern aus der Wirtschaft über Karrierewege außerhalb der Universität den Rahmen für mehrere Poster-Sessions: In den Pausen können alle Teilnehmenden ihre Poster und Projekte Gästen und Mitstudierenden in lockerer Atmosphäre präsentieren.


Austausch über erste Erfahrungen beim eigenständigen Forschen
Für viele Studierende, die zum ersten Mal forschen, ist die Konferenz eine gute Möglichkeit, den Ablauf einer wissenschaftlichen Tagung kennenzulernen und sich über mit anderen über die Projekte auszutauschen: „Das ist das erste Mal, dass unsere Ergebnisse extern zum Vorschein kommen. Das ist sehr cool, da man ja auch etwas herausfinden möchte und ob das, was man herausgefunden hat, eine Relevanz besitzt“, sagt Biochemie-Student Jan Dobert. Er präsentiert gemeinsam mit seinem Kommilitonen Egor Pavlenko die Ergebnisse ihrer Bachelorarbeiten, die sich beide mit der Protease ADAM 17 beschäftigen. Für beide ist die Bachelorarbeit das erste eigene Forschungsprojekt. Der Schritt vom Lernen an der Universität zum Anwenden ihrer Fähigkeiten war für beide mit viel Umdenken verbunden, besonders die Planung der Experimente erwies sich als kniffliger als gedacht. „In Laborpraktika im Studium bekommt man ein Skript, das einem erklärt, was man machen muss und oft führt man die Experimente auch nicht komplett durch. Wenn man tatsächlich selbst Forschung betreibt, muss man sich Gedanken machen: Was möchte ich untersuchen, wie möchte ich das untersuchen und wie plane ich mein Experiment zeitlich?“, so Dobert. Auch damit zurechtzukommen, dass Experimente und Strategien manchmal scheitern und ein Umdenken erforderlich sei, um neue Erkenntnisse zu treffen, sei ihm während der Bachelorarbeit das erste Mal bewusst geworden. Diese Erfahrungen hat er mit den anderen Konferenzteilnehmern gemeinsam – nun freut er sich auf den gemeinsamen Austausch. „Ich finde es toll, dass hier jede Person am Poster steht und wirklich Lust hat, etwas darüber zu erzählen. Auch der Einblicke in die Industrie über die Vorträge gefallen mir sehr gut. Dieser fachübergreifende Austausch ist das, was für mich neu ist“, sagt Dobert. Durch die Konferenz könne man außerdem mit Studierenden außerhalb des eigenen Instituts Kontakte knüpfen und deren Forschungsthemen kennenlernen.


Der Weg zum eigenen Forschungsprojekt
Auch Biologie-Masterstudent Tim Hasenbein präsentiert auf der Konferenz die Ergebnisse seiner Bachelorarbeit, allerdings nicht auf einem Poster, sondern in einem Vortrag. In 15 Minuten gibt er in englischer Sprache einen Einblick in sein Forschungsthema – die Veränderungen des Mikrobioms eines Süßwasserpolypen bei erhöhter Zufuhr von Nährstoffen im Wasser; durch die nahe Verwandtschaft seines Modellorganismus zu Korallen zieht er den Schluss, dass auch Korallenbleichen zu einem gewissen Grad durch zu viele Nährstoffe im Meer entstanden sein könnten. Wie er zu diesem Thema gekommen ist, erzählt er nach dem Vortrag im Foyer. „Bei uns im 4. Semester gab es eine Veranstaltung, wo die verschiedenen Arbeitsgruppe sich für die Bachelorarbeit vorgestellt haben. Daraufhin habe ich in den Sommerferien ein Praktikum in der Arbeitsgruppe gemacht, um mal drei Wochen lang in das Thema des Metaorganismus und die Arbeitsweise hereinzuschnuppern. Nachdem ich auch mein Wahlmodul im fünften Semester auf Mikroorganismen gelegt, stand es dann letzten Endes fest, dass genau das das ist, was mich interessiert.“ Bei der Umstellung vom Studium zum Arbeiten an der Bachelorarbeit betont er besonders, wie wichtig eine gute Betreuung in der Arbeitsgruppe sei, um das eigene Forschungsprojekt als gewinnbringende Ergänzung zum Studium durchzuführen. Die Konferenz bietet ihm die Möglichkeit, auch in andere Bereiche der Lebenswissenschaften hineinzuschnuppern, die er im Studium bisher nicht kennengelernt hat. „Ich finde es einfach spannend zu sehen, woran andere forschen. Gerade mit einem Bachelorabschluss ist man ja noch relativ weit unten und hat die Möglichkeit, noch in eine ganz andere Richtung zu gehen und sich zu informieren.“, so Hasenbein. Auch gerade von den teilnehmenden Promotionsstudierenden, die eher den Stand ihrer Projekte als abgeschlossene Arbeiten präsentieren und nach Anregungen suchen, könne man sich was Gestaltung und Vortragsweise angehe einiges abschauen und so dazulernen.

Doch auch für die im Studium weiter fortgeschrittenen Teilnehmenden bietet die Konferenz Premieren. „Das ist das erste Mal, dass ich ein wissenschaftliches Poster erarbeitet und präsentiert habe“, sagt Michael Mannbar, der zum Wintersemester seine Doktorarbeit in der Virologie begonnen hat. „Das war eine Herausforderung“, erzählt er, „aber wenn man eine sinnvolle Aufteilung hat und ein gutes Gefühl dabei, das Thema anhand des Posters zu erklären, dann funktioniert die Darstellung.“ Das sieht die Jury auch so: Zum Ende der Veranstaltung verkündet sie die Gewinner der von Kiel Life Science und Life Science Nord gestifteten Preise, Mannbar erhält für sein Poster den ersten Preis im Wert von 300 Euro, gefolgt von Kai Rathje (Zell- und Entwicklungsbiologie) und Philippe Dänzer-Barbosa (Experimentelle Medizin). Für die drei besten Vorträge werden Tim Hasenbein sowie die Promotionsstudierenden Taylor Hermes (Graduiertenschule Human Development in Landscapes) und Antonella Fazio (Molekulare Zellbiologie) mit Geldpreisen von bis zu 500 Euro ausgezeichnet. Auch Professor Bosch ist begeistert von der Vielfalt und Qualität aller Beiträge: „Man merkt, dass die junge Generation lernt, komplexe Inhalte prägnant darzustellen“, sagt er in seiner abschließenden Rede.

Nachwuchsförderung: ZMB Young Scientist Grants 2019

06.12.2019

Bildunterschrift: ZMB Young Scientist Grants 2019: Prof. Philip Rosenstiel, die Preisträgerinen und Preisträger Dr. Cecile Lorrain, Chen Lin, Hesham El Abd, Dr. Fabian Nies (nicht im Bild: Dr. Florian Tran, Jonathan Josephs-Spaulding), Prof. Eva Stukenbrock, Prof. Tal Dagan, Prof. Axel Scheidig). Foto: Christian Urban, Uni Kiel

Die verschiedenen lebenswissenschaftlichen Disziplinen zu vernetzen und so Spitzenforschung am Standort Kiel zu ermöglichen: Diese Ziele verfolgt das Zentrum Molekulare Biowissenschaften (ZMB) an der CAU Kiel mit seiner hochmodernen Forschungsinfrastruktur. Wichtiger Bestandteil dieser Aktivitäten ist eine aktive Nachwuchsförderung, die inter- und transdisziplinäre Forschungsarbeiten junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Kieler Lebenswissenschaften unterstützen soll.

Aushängeschild dieser Bestrebungen sind die sogenannten „ZMB Young Scientist Grants“, die am heutigen Freitag, 6. Dezember, zum dritten Mal vergeben wurden. Die Preisträgerinnen und Preisträger des Jahres 2019 sind:

Kategorie Postdoktorierende

  • Dr. Cecile Lorrain, Environmental Genomics, MPI Plön (AG Stukenbrock)
  • Dr. Florian Tran, Molecular Cell Biology, IKMB, CAU Kiel (AG Rosenstiel)
  • Dr. Fabian Nies, Genomische Mikrobiologie, Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU Kiel (AG Dagan)

 
Kategorie Promotionsstudierende:

  • Hesham El Abd, Genetics & Bioinformatics, IKMB, CAU Kiel (AG Franke)
  • Jonathan Josephs-Spaulding, Medical Systems Biology, Institut für Experimentelle Medizin, CAU Kiel (AG Kaleta)
  • Chen Lin, Plant Developmental Biology and Physiology, Botanisches Institut, CAU Kiel (AG Sauter)

 

Universität Kiel präsentiert weltweit bedeutende Insektensammlung

Königsbock (Zographus regalis) aus der Fabricius-Sammlung. © Jutta Drabek-Hasselmann, Zoologisches Museum Kiel

03.12.2018

Neue Ausstellung der historischen Fabricius-Sammlung im Zoologischen Museum Kiel erlaubt einzigartige Einblicke in die Geschichte der Naturwissenschaften

Am heutigen Freitag, 30. November, eröffnete das Zoologische Museum an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) mit einem Festakt die neue Ausstellung „F. – Schatztruhe und Fenster in die Vergangenheit“. Hinter diesem Titel verbirgt sich die weltberühmte Insektensammlung des Kieler Gelehrten Johann Christian Fabricius, der als Naturkundler im 18. Jahrhundert an der Kieler Universität wirkte. Als Schüler Carl von Linnés begründete Fabricius in Kiel die moderne Insektenkunde und trug dabei eine umfangreiche und wissenschaftlich außerordentlich wertvolle Sammlung zusammen. Sie besteht vor allem aus damals noch nicht wissenschaftlich beschriebenen Insekten und Krebstieren aus aller Welt. Diese Sammlung macht das Zoologische Museum der Kieler Universität nun für die Wissenschaft und in kleinerem Umfang für die Öffentlichkeit zugänglich.
Die Vielfalt seiner Privatsammlung entstand aus Fabricius‘ regem Austausch mit den bedeutenden Naturforschern seiner Zeit, wie zum Beispiel dem Briten Sir Joseph Banks oder dem Franzosen Georges Cuvier. Fabricius entnahm Teile ihrer Sammlungen und systematisierte sie in Kiel, während andere Teile bei den jeweiligen Sammlern verblieben. Darunter befinden sich bedeutende Insektensammlungen, die von Fabricius‘ Schülern in Kopenhagen erhalten geblieben sind. Unter den insgesamt rund 11.000 Einzelstücken der nach Kiel zurückgekehrten Sammlung befinden sich beispielsweise Käfer, die während James Cooks erster Weltumseglung ab 1768 entdeckt wurden. Die so aus aller Welt zusammengetragenen Objekte dienen bis heute als Referenz, wenn es um die Erforschung und Benennung einzelner Arten geht.

Die bewegte Geschichte der Fabricius-Sammlung
Die CAU hatte die Privatsammlung von Fabricius nach dessen Tod 1808 erworben und verwahrte sie über viele Jahrzehnte bis kurz nach dem zweiten Weltkrieg. Diesen überstand sie nur mit viel Glück, da das Zoologische Museum als eines der wenigen Universitätsgebäude nicht zerstört wurde. In der Nachkriegszeit verlieh die Kieler Universität die Sammlung an das Naturkundemuseum der Universität Kopenhagen. Die dortigen Möglichkeiten zur Aufbereitung und Bewahrung der Sammlung waren deutlich besser als damals in Kiel. Seither blieb die Sammlung als Leihgabe in Kopenhagen, aber im Besitz der Universität Kiel.

In jüngerer Zeit gab es vermehrte Bestrebungen, die Fabricius-Sammlung wieder in das Kieler Zoologische Museum zurückzuholen. Im vergangenen Jahr konnte schließlich eine für beide Seiten sowie für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt zufriedenstellende Lösung erzielt werden. Die gesamte Käfersammlung, einschließlich der ursprünglich nach Kopenhagen gehörigen Sammlungen ehemaliger Fabricius-Schüler, und rund 100 marine Krebstiere kehrten nach Kiel zurück. Die übrigen Teile der Sammlung, darunter beispielsweise die Schmetterlinge, verbleiben vollständig in Kopenhagen. Diese Aufteilung ermöglicht eine effektive wissenschaftliche Bearbeitung durch die Fachwelt und die beteiligten Museen, da sich alle Exemplare einer Tiergruppe an jeweils einem Ort befinden.

„Wir sind besonders stolz, die Fabricius-Sammlung als wichtiges wissenschaftliches und kulturelles Erbe der CAU nun für Öffentlichkeit und Wissenschaft wieder in unserem Kieler Museum zugänglich zu machen“, betont CAU-Präsident Professor Lutz Kipp, der sich für eine Präsentation an der Kieler Universität stark gemacht hat. „Dass wir sie nach rund 70 Jahren wieder in Kiel zeigen können, verdanken wir insbesondere Professor Thomas Bosch, der seit Langem unermüdlich dafür geworben und die Einigung mit den dänischen Kolleginnen und Kollegen maßgeblich vorangetrieben hat“, so Kipp weiter.
„Es ist eine große Freude, dass die wissenschaftlich und wissenschaftshistorisch bedeutende Sammlung des Kieler Zoologen Johann Christian Fabricius an ihre Heimat-Universität zurückkehrt und auch einem breiteren Publikum zugänglich wird. Fabricius hat Standards gesetzt, die weit über seine Zeit hinausreichen“, sagte Wissenschaftsministerin Karin Prien. „Die Ausstellung ist ein Juwel in der schleswig-holsteinischen Hochschul-Landschaft, auf das die CAU zu Recht stolz sein kann.“ 

Von der Sammlung zum modernen Ausstellungskonzept
„Die Zeit in Kopenhagen hat sich rückblickend als Glücksfall erwiesen: Dort wurden die insgesamt rund 11.000 Kieler Objekte fachgerecht aufbereitet und neu geordnet. Daher ist die Sammlung heute in einem hervorragenden Zustand“, betont Dr. Dirk Brandis, Leiter des Zoologischen Museums Kiel und verantwortlich für die neue Ausstellung. „Dafür gilt den dänischen Kolleginnen und Kollegen unser besonderer Dank“, hebt Brandis hervor.

Um Teile der wertvollen Sammlung angemessen für das heutige Publikum zu inszenieren, hat das Team um Brandis und Kuhlmann eine ausgewogene Mischung aus klassischen und modernen Ausstellungsformen entwickelt. So sind ausgewählte, besonders beeindruckende Exemplare jeweils aus der Welt der Insekten und der Krebstiere mit einer speziellen Beleuchtung hervorgehoben. Ergänzt werden diese beiden Hauptelemente durch ein Multimedia-Konzept, das die Geschichte der Sammlung, die naturkundlichen Netzwerke des 18. Jahrhunderts und Fabricius‘ Wirken in Kiel auf attraktive und zeitgemäße Weise präsentiert. Für den Exponatebau und die Entwicklung der Medientechnik mit Touch-Displays und speziellen Glasfaser-Lichtleitern investierte das Museum rund 40.000 Euro.

Insekten des 18. Jahrhunderts als Gegenstand moderner Forschung
Neben der Präsentation für Besucherinnen und Besucher ist der wissenschaftliche Wert der Fabricius-Sammlung bis heute von besonderer Bedeutung: Fabricius hatte Exemplare von jeder durch ihn benannten Art zusammengetragen. Diese Typusexemplare sind mit dem Urmeter der Physik vergleichbar, denn alle Exemplare einer Art können an diesem Typusexemplar gewissermaßen „geeicht“ werden. Das bedeutet, jede entsprechende taxonomisch-systematische wissenschaftliche Untersuchung weltweit muss diese Typusexemplare auch heute noch berücksichtigen. In der Sammlung des Zoologischen Museums befinden sich nun über 3.100 Typusexemplare von Käfern und marinen Krebsen.

Um den kulturhistorischen und wissenschaftlichen Wert der Sammlung zu würdigen, hat die CAU eigens eine Position für die Kuratierung der Sammlung geschaffen. Bereits Ende 2015 konnte der Entomologe Professor Michael Kuhlmann dafür gewonnen werden, der zuvor am Londoner Natural History Museum tätig war. Zudem investierte die Universität erheblich in die technische Ausstattung des Museums. So können die teilweise jahrhundertealten und unersetzlichen Exemplare nicht nur sicher aufbewahrt werden, das Museum kann auch dem mit der Sammlung verbundenen internationalen Forschungsinteresse gerecht werden. „Seit wir diesen Schatz in unserem Haus haben, sind die wissenschaftlichen Anfragen stark gestiegen“, sagt Kuhlmann. „Etwa 70 internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen pro Jahr die Fabricius-Sammlung und beforschen unterschiedlichste Aspekte der Sammlung“, freut sich Kuhlmann. So helfen die historischen Insektenindividuen unter anderem die Klimageschichte in bestimmten Regionen zu rekonstruieren oder die Faunenentwicklung über zweieinhalb Jahrhunderte nachzuvollziehen. Nicht zuletzt bildet die Sammlung ein bedeutendes Archiv, das Aufschluss über den Zustand der Biodiversität in Vergangenheit und Gegenwart erlaubt.

Wissenschaftliches Gemeingut für die internationale Zusammenarbeit
„Aus wissenschaftlicher Sicht besitzt die Fabricius-Sammlung einen kaum zu überschätzenden Wert“, betont der Zoologe und CAU-Professor Thomas Bosch, der sich bereits seit Jahren gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen darum bemühte, die Sammlung für die CAU zu gewinnen. „Dass wir sie nun in Kiel aufbewahren können, verstehen wir auch als besonderen Auftrag für eine intensivere internationale Zusammenarbeit“, so Bosch weiter. Es ist zum Beispiel geplant, gemeinsam mit den dänischen Kolleginnen und Kollegen die genetischen Informationen von Typusexemplaren fischereibiologisch relevanter Krebstierarten aus der Fabricius-Sammlung zu entschlüsseln. Daraus, so hoffen die Kieler Verantwortlichen, könne sich neben den wissenschaftlichen Erkenntnissen auch eine fruchtbare Kooperation mit dem bedeutenden Kopenhagener Naturkundemuseum ergeben. Außerdem soll die Fabricius-Sammlung in den kommenden Jahren Schritt für Schritt digitalisiert und online verfügbar gemacht werden, um die darin enthaltenen Daten für die internationale Wissenschaftsgemeinschaft unbeschränkt zugänglich zu machen.
 
Bilder stehen zum Download bereit:

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Bildunterschrift: Königsbock (Zographus regalis) aus der Fabricius-Sammlung.
© Jutta Drabek-Hasselmann, Zoologisches Museum Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2018/401-dytiscus_costalis.jpg
Bildunterschrift: Südamerikanischer Schwimmkäfer ( Megadytes costalis).
© Jutta Drabek-Hasselmann, Zoologisches Museum Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2018/401-liocarcinus_holsatus.jpg
Bildunterschrift: Gemeine Schwimmkrabbe, von Fabricius als neue Art von der schleswig-holsteinischen Nordseeküste beschrieben.
© Jutta Drabek-Hasselmann, Zoologisches Museum Kiel

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Bildunterschrift: Die CAU beherbergt weitere Sammlungsschätze von Fabricius. Im Herbarium des Botanischen Gartens befinden sich Pflanzenpräparate, die Fabricius in Schleswig-Holstein gesammelt hat, sowie die botanischen Sammlungen der 2. Weltumseglung von James Cook. Fotos davon sind in der Ausstellung zu sehen.
© Jutta Drabek-Hasselmann, Zoologisches Museum Kiel

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Bildunterschrift: Öffentliche Ausstellung der Fabricius-Sammlung im Zoologischen Museum Kiel.
© Claudia Eulitz, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Öffentliche Ausstellung der Fabricius-Sammlung im Zoologischen Museum Kiel.
© Claudia Eulitz, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Fabricius führte die Klassifizierungen von Insekten anhand ihrer Mundwerkzeuge ein, einen sehr modernen Denkansatz, der seinen Zeitgenossen weit voraus war.
© Claudia Eulitz, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Die wertvollen Typusexemplare aus der Sammlung stehen der Wissenschaft zur Verfügung.
© Claudia Eulitz, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2018/401-rehydrierter-krebs.jpg
Bildunterschrift: Einige Exponate wurden rehydriert, hier die Gemeine Schwimmkrabbe aus Schleswig-Holstein, um DNA-Reste zu erhalten.
© Claudia Eulitz, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2018/401-portrait-fabricius.jpg
Bildunterschrift: Portrait Johann Christian Fabricius.
© gemeinfrei
 
Weitere Informationen:
Zoologisches Museum Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de

Zur Person Johann Christian Fabricius:
www.uni-kiel.de/grosse-forscher/index.php?nid=fabricius&lang=d
 
Kontakt:
PD Dr. Dirk Brandis
Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-5170
E-Mail: brandis@zoolmuseum.uni-kiel.de
 
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
Text: Christian Urban, Redaktion: Claudia Eulitz
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de Internet: www.uni-kiel.de Twitter: www.twitter.com/kieluni
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Link zur Meldung:
www.uni-kiel.de/de/detailansicht/news/401-fabricius-sammlung/

 


 

 

Neues Zuhause für die Kieler Evolutionsforschung

27.04.2020

An der Kieler Universität soll ein neues Gebäude für die angewandte Evolutionsforschung entstehen 

Erneut großer Erfolg für den Wissenschaftsstandort Schleswig-Holstein: Der Wissenschaftsrat (WR) empfiehlt den Bau des neuen Forschungszentrums „Center for Fundamental Research in Translational Evolutionary Biology“ (CeTEB, Deutsch: Zentrum für Grundlagenforschung in der Translationalen Evolutionsbiologie). Nach der Zusage der Landesregierung empfiehlt der WR den Kieler Antrag zur Förderung als „besonders herausragendes Vorhaben in dieser Förderphase“, wie er am vergangenen Freitag bekannt gab.. Damit könnten bis zu 58 Millionen Euro jeweils zur Hälfte von Bund und Land in den Gebäudeneubau fließen. Die Förderzusage muss Ende Juni noch final durch die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) bestätigt werden. Danach kann der Bau eines hochmodernen neuen Forschungsgebäudes an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) mit Kapazitäten für rund 140 Forschende und Mitarbeitende samt umfangreicher neuer Forschungsinfrastrukturen starten. 

Das knapp 5.000 Quadratmeter große Gebäude soll dann innerhalb der nächsten fünf Jahre auf dem Gelände des Bremerskamps in unmittelbarer Nähe zum Biologiezentrum der CAU entstehen. Es stellt den ersten Baustein des neuen Wissensquartiers Kiel.Science.City dar, das das Land Schleswig-Holstein, die CAU und die Landeshauptstadt Kiel seit einigen Jahren vorantreiben. Bauherr für das CeTEB ist das Land Schleswig-Holstein, vertreten durch das Gebäudemanagement Schleswig-Holstein AöR (GMSH). Der Forschungsbau wird den evolutionswissenschaftlichen Forschenden an der Kieler Universität und ihren Partnerinstitutionen in der Region ein neues Zuhause geben. Im Fokus der Forschung stehen transdisziplinäre Vorhaben, insbesondere die Anwendung evolutionsbasierter Konzepte zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen in Umwelt, Gesundheit und Ernährung. 

Wissenschaftsministerin Karin Prien lobte: „Der innovative Forschungsansatz des CeTEB gehört zu den beiden besten bundesweiten Vorhaben, die vom Wissenschaftsrat zur Förderung empfohlen werden. Das ist eine großartige Bestätigung für alle Beteiligten, die in den vergangenen Jahren daran mitgearbeitet haben, diesen zukunftsweisenden und gesellschaftlich bedeutenden Forschungsschwerpunkt aufzubauen und weiter zu entwickeln.“ Die Förderung durch den Bund ermögliche es nun, diese innovative und exzellente Forschung in Schleswig-Holstein weiter gezielt zu unterstützen. 

Kiels Unipräsident Professor Lutz Kipp sprach von einem weichenstellenden Fördererfolg der Kieler Lebenswissenschaften: „In den vergangenen Jahren haben wir bereits mehr als 50 Millionen Euro Fördermittel in evolutionsbezogene Forschungsvorhaben an der CAU investieren können, von einem Graduiertenkolleg über einen Sonderforschungsbereich bis hin zu weiteren Einzelforschungsprojekten. Die Kieler Evolutionsforschung ist damit zu einem der prominentesten und erfolgreichsten Bereiche der lebenswissenschaftlichen Forschung an der CAU geworden. Mit dem CeTEB-Neubau folgt nun der nächste logische Schritt. Hier werden Evolutionsforscherinnen und -forscher noch weiter zusammenrücken, Synergieeffekte werden verstärkt. Gleichzeitig ist der beeindruckende Forschungsneubau die erste Bund-Länder-Finanzierung nach Art. 91b für einen Neubau am CAU-Hauptcampus und die erste Umsetzung aus dem Bremerskamp-Rahmenplan.“ Dieser werde Anfang Mai der Öffentlichkeit vorgestellt, kündigte Kipp an.

Kiels Oberbürgermeister Dr. Ulf Kämpfer sagt: „Der Neubau für die Kieler Evolutionsforschung ist ein Meilenstein in der Campus- und Stadtentwicklung auf dem Weg zu Kiel.Science.City. Die Vernetzung von Wissen, Wirtschaft und Gesellschaft ist wichtig und stärkt Kiel als Wissenschaftsstandort. Ich freue mich sehr über diese Entwicklung.“

 „Wir sind mehr als dankbar für die Empfehlung des WR. Sie bedeutet eine wichtige Bestätigung unseres Konzepts der Translationalen Evolutionsbiologie, für das die Kieler Region künftig als international sichtbarer Knotenpunkt ein Vorbild liefern wird“, betont CAU-Evolutionsbiologe Professor Hinrich Schulenburg, der die CeTEB-Beantragung im Rahmen des CAU-Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen vorangetrieben hat.

„Ich gratuliere der CAU zur Förderempfehlung des Wissenschaftsrats“, sagt Frank Eisoldt, Geschäftsführer der GMSH. „Der CeTEB-Neubau ist der Auftakt für das größte städtebauliche Entwicklungsvorhaben auf dem Uni-Campus in den nächsten 10 Jahren. Als Bauherr des Landes Schleswig-Holstein überführen wir den mit der CAU und der Stadt Kiel gemeinsam entwickelten Rahmenplan in einen Bebauungsplan für das neue Wissenschaftsquartier Kiel.Science.City am Bremerskamp. Ökologische Akzente setzt das markante CeTEB-Gebäude mit seiner Grünfassade und der hochmodernen Gebäudetechnik.“

Translationale Evolutionsforschung zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen

Zentrales Anliegen des CeTEB wird es sein, Erkenntnisse aus der Evolutionsbiologie zu nutzen, um nachhaltige Strategien zur Lösung aktueller angewandter Probleme in der Medizin und Nahrungsmittelproduktion zu entwickeln. Prägnante Beispiele für die Bedeutung evolutiver Prozesse finden sich bei Krankheitserregern wie Viren oder auch Antibiotika-resistente bakterielle Erreger, die sich mit enormer Geschwindigkeit verändern können. Weitere Beispiele liefern das vermehrte Auftreten von sogenannten Zivilisationskrankheiten oder auch die schnelle Ausbreitung von Pestizidresistenzen bei Pflanzenschädlingen in der Landwirtschaft. Evolutive Prozesse spielen eine zentrale Rolle bei der Entstehung dieser und anderer Probleme, werden jedoch bisher bei der Entwicklung von Lösungsstrategien so gut wie gar nicht berücksichtigt – mit zum Teil gravierenden Folgen. „Eine Antibiotikabehandlung, die die evolutiven Veränderungen der Keime nicht im Blick hat, kann im schlimmsten Fall die Ausbreitung von multiplen Resistenzen anfeuern – anstatt sie zu verhindern“, so Schulenburg, künftiger Sprecher des CeTEB. „Diese Gefahr versuchen wir mit unserem Ansatz der Translationalen Evolutionsbiologie zu verringern.“

Das neuartige Feld der Translationalen Evolutionsbiologie steht im Zentrum des CeTEB-Forschungszentrums an der CAU. Die Nutzung evolutionsbiologischer Erkenntnisse für nachhaltige Lösungsansätze wird dabei in zwei Schritten erfolgen: Zunächst geht es um eine Übertragung der Konzepte und Methoden aus der evolutionsbiologischen Grundlagenforschung auf angewandte Themenfelder. Darauf aufbauend werden neue Eingriffe in das jeweilige Problemgebiet entwickelt. Hierzu gehören zum Beispiel neuartige evolutionsbasierte Antibiotikatherapien, eine evolutionsbasierte Behandlung des menschlichen Darmmikrobioms oder geänderte Anbau- und Schutzstrategien im Pflanzenbau.

„Wir wollen im CeTEB künftig die Erforschung der Beziehungen von Nutzpflanzen und Pflanzenschädlingen weiter vorantreiben. Damit können wir dazu beitragen, neue evolutionsbasierte Pflanzenschutzstrategien zu entwickeln und so die Ernährungssicherheit nachhaltig gewährleisten“, betont Professorin Eva Stukenbrock, CAU-Umweltgenomikerin und künftige CeTEB-Vizesprecherin.

„Das Darmmikrobiom stellt einen weiteren Schwerpunkt unserer Forschung dar, das in seinen Eigenschaften von evolutiven und ökologischen Prozessen geprägt wird und gleichzeitig großes Potenzial zur Behandlung chronischer Entzündungserkrankungen liefert, wie wir auch im Rahmen des Exzellenzclusters ‚Precision Medicine in Chronic Inflammation’ untersuchen“, unterstreicht Professor John Baines vom CAU-Institut für Experimentelle Medizin und künftiges CeTEB-Vorstandsmitglied. 

Ein Kieler Haus der Evolution

Das vom Stuttgarter Büro hammeskrause architekten bda geplante Forschungsgebäude wird auf vier Etagen zunächst zwölf Arbeitsgruppen beherbergen und befindet sich in direkter Nachbarschaft zu zentralen Partnerinstitutionen auf dem CAU-Campus. Das nachhaltige Gebäude mit einem flexiblen Raum- und Nutzungskonzept ermöglicht eine langfristige Weiterentwicklung für neue Forschungsprojekte und -gruppen, je nach Situation eingeworbener Forschungsmittel. Zentraler Aspekt sind dabei die zusammenhängenden, modular aufgebauten Laborbereiche. Dies erlaubt eine flexible Verteilung und einfache Anpassung an die jeweiligen Nutzungen je nach Ausrichtung der Forschungsarbeiten. Zudem sollen im CeTEB verschiedene vorhandene und neue kostenintensive Forschungsgeräte für die gemeinsame Nutzung integriert werden. Neben der baulichen und technischen Gestaltung umfasst das CeTEB-Konzept zudem neuartige Strukturen in der Selbstverwaltung der beteiligten Forschenden und innovative Konzepte für die Nachwuchsförderung. 

Kiel als bundesweiter Hotspot der Evolutionsforschung

Mit dem CeTEB kann die CAU nun auch räumlich und strukturell ihre über Jahre gewachsene Führungsrolle als Schwerpunktstandort in der Evolutionsforschung festigen. Zahlreiche bestehende und perspektivisch auch neue Forschungsverbünde mit evolutionärem Bezug werden im neuen Zentrum zusammengeführt. Dazu zählen unter anderem das DFG-Graduiertenkolleg „Translational Evolutionary Research“ (GRK 2501), das „DFG-Clinician Scientist Program in Evolutionary Medicine“ (CSEM), der Leibniz Science Campus „Evolutionary Medicine of the Lung“ (EvoLUNG) und der Ende 2019 ebenfalls erfolgreich verlängerte DFG-Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen (SFB 1182). Das CeTEB wird auch wichtige Verbindungen zu den zwei Exzellenzclustern an der CAU schaffen, den Clustern „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) und „ROOTS“. Die erfolgreiche Einwerbung des CeTEB-Forschungsneubaus wird somit eine institutionelle Basis für die Weiterentwicklung evolutionsbiologischer Forschungsarbeit in der Region mit großer nationaler wie internationaler Sichtbarkeit schaffen.

Ein Foto steht zum Download bereit: 
www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/baumassnahmen/CeTEB.jpg
Bildunterschrift: So wird das geplante CeTEB-Forschungsgebäude der Kieler Universität auf dem Gelände des Bremerskamps in Zukunft aussehen. 
© hammeskrause architekten bda 

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg 
Sprecher (des.) „Center for Fundamental Research in Translational Evolutionary Biology“ (CeTEB), CAU
Telefon: 0431/880-4141
E-Mail:  hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de
 

Weitere Informationen:
Pressemitteilung des Wissenschaftsrats:
www.wissenschaftsrat.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/PM_2020/pm_1220.html

Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“ (KEC), CAU:
www.kec.uni-kiel.de

Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ (KLS), CAU:
www.kls.uni-kiel.de

Graduiertenkolleg „Translational Evolutionary Research“ (GRK 2501), CAU: gepris.dfg.de/gepris/projekt/400993799?context=projekt&task=showDetail&id=400993799&

Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ (SFB 1182), CAU: www.metaorganism-research.com

Clinician Scientist Program in Evolutionary Medicine (CSEM), CAU / UKSH:
https://www.uksh.de/evolutionary_medicine.html

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie (MPI-EB), Plön:
www.evolbio.mpg.de

Leibniz ScienceCampus for Evolutionary Medicine of the Lung (EvoLUNG):
evolung.fz-borstel.de

ZMB Young Scientist Grant Ceremony 2017

08.11.2017

ZMB Young Scientist Grant  2017

Die diesjährige Preisverleihung fand am Freitag, 3. November, statt. Ausgezeichnet wurden folgende  Preisträgerinnen und Preisträger und ihre Forschungsthemen:

  • Silvio Waschina "Elucidating the impact of metabolic capabilities and ecology of the early gut microbiota on the risk of late onset sepsis in very-low-birth weight preterm infants",

 

  • Roderich Römhild  "The influence of priming in sequential antibiotic treatments",

 

  • Malte Rühlemann "MinION meets Metaorganisms - Evaluation, optimisation and establishment of nanopore-based amplicon sequencing for strain level characterization of diverse metaorganism-associated microbial communities",

 

  • Stephanie Stengel "Characterizing the crosstalk between ORMDL3 and newly identified ATF6 regulators in inflammatory bowel disease.",

 

  • Tanita Wein "The impact of genetic drift on plasmid evolution".

Nährstoffkreisläufe im sauerstoffarmen Meer bemessen

© Prof. Tal Dagan

07.02.2019

Gemeinsame Pressemitteilung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
 
                                                                                              
Kieler Forschungsteam entwickelt Grundlagen zur Quantifizierung des Stickstoffkreislaufs in ozeanischen Sauerstoffminimumzonen
 
In den Weltmeeren kommen mehrere große, besonders sauerstoffarme Gebiete vor, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler als sogenannte Sauerstoffminimumzonen (Englisch: Oxygen Minimum Zones, OMZ) bezeichnen. Diese Meeresgebiete können Millionen von Quadratkilometern umfassen und treten besonders dort auf, wo eine intensive Meeresströmung und die vorherrschende Windrichtung auf eine ausgedehnte, quer verlaufende Küstenlinie treffen. Diese Strömungsverhältnisse verursachen unter anderem den sogenannten Küstenauftrieb, also das Aufsteigen nährstoffreichen Tiefenwassers. Dies fördert wiederum das massenhafte Vorkommen sauerstoffverbrauchender Kleinstlebewesen auch in oberflächennahen Wasserschichten, die so das Sauerstoffangebot des Meeres reduzieren. Solche Bedingungen treten zum Beispiel im Pazifik vor der südamerikanischen Westküste auf Höhe Perus auf. Hier hat sich eine besonders umfangreiche OMZ gebildet. Ein Forschungsteam des Sonderforschungsbereichs (SFB) 754 "Klima-Biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean", ein Kooperationsprojekt von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, untersuchte in einer aktuellen Studie die Physiologie dort lebender einzelliger, gehäusebildender Kleinstlebewesen, der sogenannten Foraminiferen. Einige dieser Foraminiferen-Arten sind speziell an sauerstoffarme Bedingungen wie in der peruanischen OMZ angepasst. So konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Verständnis ihrer Stoffwechselprozesse verbessern und damit eine Grundlage zur Quantifizierung des Stickstoffkreislaufs im sauerstoffarmen Meer schaffen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie gestern in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
 
Die Atmung der Foraminiferen

Die peruanische OMZ erstreckt sich in der Vertikalen von knapp unterhalb der Wasseroberfläche bis in rund 600 Meter Tiefe. In Abhängigkeit von der Wassertiefe ist hier wenig bis gar kein Sauerstoff vorhanden. Diese Lebensbedingungen begünstigen Organismen, die entweder mit der Abwesenheit oder wechselnden Verfügbarkeit von Sauerstoff zurechtkommen, zum Beispiel diverse Foraminiferen-Arten. Je nach Verfügbarkeit können sie sowohl Sauerstoff als auch Nitrat „veratmen“. Die Nitratatmung geht dabei mit dem Prozess der Denitrifizierung einher: Damit wird die Umwandlung des im Wasser enthaltenen Nitrats in molekularen Stickstoff in Abwesenheit von Sauerstoff bezeichnet. Das massenhafte Auftreten der Foraminiferen in den OMZ legt nahe, dass sie eine wichtige, aber bislang schwer zu beziffernde Rolle in den Stoffkreisläufen dieser Meeresgebiete spielen. „Um den Anteil der Foraminiferen an den Stoffbilanzen der OMZ künftig besser einordnen zu können, haben wir uns den Zusammenhang von Wachstum und Denitrifizierungsrate bei diesen Lebewesen genauer angeschaut“, erklärt Professorin Tal Dagan vom Institut für Allgemeine Mikrobiologie an der CAU und Co-Autorin der Studie.
 
Foraminiferen bevorzugen Stickstoff statt Sauerstoff
Dazu haben die Forschenden die Stoffwechselaktivitäten und die Größe der Foraminiferen, genauer gesagt das Volumen ihrer Zellen, in Zusammenhang gebracht. Dabei stellten sie fest, dass die Organismen in der OMZ mit zunehmendem Nitratvorkommen in Abwesenheit von Sauerstoff größer werden und mit zunehmendem Zellvolumen auch mehr Nitrat umsetzen können. Die bisherigen Annahmen zur Physiologie von einzelligen Kleinstlebewesen, die über einen Zellkern verfügen und zu denen auch die Foraminiferen gehören, legten dagegen nahe, dass die Organismen in den OMZ eigentlich kleiner werden müssten: Mit der Abnahme des Sauerstoffangebots könne ihr Stoffwechsel nur mit einem kleineren Verhältnis vom Volumen zur Oberfläche ihrer Zellen aufrechterhalten werden. Diesen Widerspruch konnten die Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun aufklären: Die Kleinstlebewesen bevorzugen nicht wie bisher angenommen eine sauerstoffreiche Umgebung. Ihr primärer Stoffwechselweg ist stattdessen die Nitratatmung. „Sie scheinen nicht, wie bisher angenommen, eine sauerstoffreiche Umgebung zu bevorzugen und nur im Notfall auf Nitratatmung umzustellen. Vielmehr ist offenbar eine Umgebung ohne Sauerstoff ihre natürliche Präferenz“, sagt CAU-Meeresbiologin und Co-Autorin Dr. Alexandra-Sophie Roy.
 
Eine Sauerstoffminimumzone im Reagenzglas
Um die Stoffwechselwege der Organismen zu untersuchen, mussten die Forschenden lebendige Foraminiferen im Labor inkubieren. Die Lebewesen entnahmen sie aus Sedimentproben des Meeresbodens in dem südamerikanischen Untersuchungsgebiet. „Da die Foraminiferen im Pazifik vor Peru ganz spezifische Lebensbedingungen vorfinden, mussten wir diese Faktoren im Labor möglichst genau simulieren“, betont der Leiter dieser Studie, Dr. Nicolaas Glock aus der Forschungseinheit Marine Geosystem am GEOMAR und Mitglied im SFB 754. „Dazu haben wir unter anderem in einem Kühlraum bei Temperaturen wie in einer Meerestiefe von 300 Metern gearbeitet und auch verschiedene Umweltbedingungen, wie Salz- und Sauerstoffgehalt angepasst“, so Glock weiter. Dazu nutzte er ein Verfahren, das dem Meereswasser in einem winzigen Glasbehälter, einer sogenannten Küvette, den Sauerstoff entzieht, um die Sauerstoffarmut in der OMZ nachzubilden. Die untersuchten Wasserproben mit den darin enthaltenen Foraminiferen umgab er mit einer Vitamin C-Lösung, nur getrennt durch eine hauchdünne Silikonmembran. Über diese Silikonmembran konnte der Sauerstoff in die Vitamin C-Lösung entweichen und dort gebunden werden. So gelang es, die Umweltbedingungen in der Sauerstoffminimumzone im Labor nachzubilden und die physiologischen Anpassungen der vor Peru heimischen Foraminiferenarten zu beobachten.
 
Der Einfluss mariner Stoffkreisläufe auf Fischerei und Klima
Die von den Kieler Forschenden im Detail beschriebenen Denitrifizierungsraten der Foraminiferen können künftig dabei helfen, genauere Modelle der sogenannten marinen Nährstoffkreisläufe zu entwickeln. Insbesondere in den Sauerstoffminimumzonen spielt die große Verfügbarkeit von Nährstoffen eine wichtige Rolle: Genauere Modelle für die Nährstoffzyklen sind entscheidend für das Verständnis der marinen Primärproduktion, wie zum Beispiel das Gedeihen von Plankton. Sie ist wiederum die Grundlage der Nahrungsnetze im Meer und damit letztlich sämtlicher Fischerei-Erträge. Dabei repräsentiert die Gesamtheit der OMZ insgesamt nur etwa 0,1 Prozent der globalen Meeresoberfläche, sie bringen aber rund 18 Prozent des weltweiten Fischfangs hervor. Da sich die Sauerstoffminimumzonen in den vergangenen 60 Jahren möglicherweise unter menschlichem Einfluss ausgedehnt haben, ist eine genaue Erforschung der dort ablaufenden Stoffkreisläufe von besonderer Bedeutung. Im Zusammenhang mit dem Klimawandel wird es zudem künftig immer wichtiger, klimarelevante Stoffe und ihre Mengen in den OMZ genauer beziffern zu können. „Nur mit auf realistischen Größen beruhenden Modellen können dann zum Beispiel künftig Vorhersagen über die Mengen des im sauerstoffarmen Ozeans gebundenen Nitrats oder den Umfang der dort stattfindenden CO2-Freisetzung getroffen werden“, betont Professor Andreas Oschlies vom GEOMAR und Sprecher des SFB 754. „Mit der nun vorgelegten Forschungsarbeit haben die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine sehr gute Grundlage für bessere Prognosen geschaffen, die jetzt auch die wichtige Rolle einer weitverbreiteten Gruppe von Organismen für den Stickstoffkreislauf berücksichtigt“, so Oschlies weiter.
 
Über den SFB 754:
Der Sonderforschungsbereich (SFB) 754 "Klima-Biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean" wurde 2008 als Kooperation der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und des Max-Planck-Instituts Bremen eingerichtet. Er erforscht die Änderungen des ozeanischen Sauerstoffgehalts, deren mögliche Auswirkung auf die Sauerstoffminimumzonen und die Folgen auf das globale Wechselspiel von Klima und Biogeochemie des tropischen Ozeans. Er wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und befindet sich in seiner dritten Förderphase (2016-2019).

 
Originalarbeit:

Nicolaas Glock, Alexandra-Sophie Roy, Dennis Romero, Tanita Wein, Julia Weissenbach, Niels Peter Revsbech, Signe Høgslund, David Clemens, Stefan Sommer, Tal Dagan (2019): Metabolic preference of nitrate over oxygen as an electron acceptor in Foraminifera from the Peruvian oxygen minimum zone PNAS, Published on February 06, 2019, DOI: dx.doi.org/10.1073/pnas.1813887116
 
Bilder stehen zum Download bereit:
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Bildunterschrift: In der Sauerstoffminimumzone vor Peru lebt unter anderem die Forminiferenart Uvigerina peregrina und ist an den Stoffwechselprozessen des dortigen Stickstoffkreislaufs beteiligt.
© Dr. Nicolaas Glock
 
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Bildunterschrift: Erstautor Dr. Nico Nicolaas Glock vom SFB 754 bei Messungen im Labor des Forschungsschiffes „Meteor“ im südamerikanischen Untersuchungsgebiet.
© Prof. Tal Dagan
 
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Bildunterschrift: Die an der Publikation beteiligten Wissenschaftlerinnen Tanita Wein, Dr. Alexandra-Sophie Roy, Dr. Julia Weißenbach (von links nach rechts) entnehmen Sedimentproben vom Meeresboden vor der peruanischen Küste.
© Prof. Tal Dagan
 
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Bildunterschrift: Aus solchen Bohrkernen, die die Forschenden in rund 500 Metern Tiefe vom Grund des Pazifiks entnahmen, gewannen sie die untersuchten Foraminiferen.
© Prof. Tal Dagan
 
www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2019/33-glock-pnas-foraminiferen.jpg
Bildunterschrift: Einige Exemplare der Art Uvigerina striata die mit verschiedenen Sieben aus dem Sediment in den Bohrkernen herausgefiltert wurden.
© Prof. Tal Dagan

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Die Physiologie der Foraminiferen untersuchten die Forschenden in solchen Küvetten, in denen ein winziger Sensor unter anderem die Sauerstoffkonzentration des enthaltenen Wassers misst.
© Prof. Tal Dagan
 
Kontakt:
Dr. Nicolaas Glock
Marine Biogeochemie
Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
Telefon: 0431 600-2105
E-Mail: nglock@geomar.de
 
Prof. Tal Dagan
Genomische Mikrobiologie,
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU Kiel
Telefon: 0431 880-5712
E-Mail: tdagan@ifam.uni-kiel.de
 
Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation
Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science
CAU Kiel
Telefon: 0431/880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Sonderforschungsbereich (SFB) 754 "Klima-Biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean":
www.sfb754.de
 
Genomische Mikrobiologie (AG Dagan),
Institut für Allgemeine Mikrobiologie, CAU Kiel:
www.mikrobio.uni-kiel.de/de/ag-dagan
 
Forschungseinheit Marine Geosysteme, GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel:
www.geomar.de/forschen/fb2/fb2-mg/ueberblick/
 

 

 

Bakterieller Faktor kann die Schutzschicht im Darm stören

23.11.2017

Bildunterschrift: Dr. Rielana Wichert, Erstautorin der Cell Reports Studie, bei der Arbeit am Konfokalmikroskop. Auf dem Monitor sind Gewebeproben des Dünndarms zu sehen, die mit Hilfe von fluoreszierenden Antikörpern gegen zwei Proteine angefärbt wurden. In grün gefärbt sieht man das Protein der Schleimhaut (MUC2), das sich oberhalb der Zellmembran befindet. Das in dieser Studie charakterisierte Enzym Meprin β ist rot gefärbt und auf der Oberfläche der Darmepithelzellen lokalisiert; es befindet sich in der Nähe der Schleimschicht. Die Zellkerne der Darmzellen sind blau angefärbt und verdeutlichen den typischen Aufbau des Darmepithels aus Zotten und Krypten. Foto: Christoph Becker-Pauly

Menschliches Enzym reguliert lebensnotwendige Schleimschicht im Darm

Zur Pressemeldung des Exzellenzclusters Entzüdungsforschung

Aktuelle Publikation in Cell Reports von Prof. Dr. Christoph Becker-Pauly,
Biochemisches Institut  der CAU http://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(17)31550-4

Kiel Life Science vertieft Kontakte in die Bay Area

14.03.2019

Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der CAU wirbt in San Francisco für engere Zusammenarbeit

Der San Francisco-Besuch einer schleswig-holsteinischen Delegation aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft im vergangenen Sommer markierte den Auftakt zu einer intensiveren Zusammenarbeit zwischen der kalifornischen Bay Area und dem nördlichsten deutschen Bundesland. Mit den Leitthemen Innovation, digitale Lehre und Transfer standen neben Wirtschaftskontakten insbesondere Austauschmöglichkeiten für Studierende und Forschende im Mittelpunkt der geführten Gespräche. Zur weiteren Vertiefung der Kooperation ist jetzt der Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), Professor Frank Kempken, nach San Francisco gereist. In der kalifornischen Metropole sprach er unter anderem mit Vertreterinnen und Vertretern der San Francisco State University (SFSU), des dortigen deutschen Generalkonsulats und des 2018 gegründeten örtlichen schleswig-holsteinischen Verbindungsbüros („Northern Germany Innovation Office“, NGIO) über wissenschaftliche und wirtschaftliche Anknüpfungspunkte. Kempken, der auch als Vertreter des CAU-Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) fungierte, warb insbesondere für eine vertiefte Zusammenarbeit in Forschung und Lehre und einen Austausch bei Entwicklung und Einsatz neuester lebenswissenschaftlicher Analysetechnologien. „Von den Kontakten mit den kalifornischen Partnerinnen und Partnern erhoffen wir uns wichtige Impulse für die lebenswissenschaftliche Forschung in Kiel“, betont KLS-Sprecher Professor Thomas Bosch.

Gemeinsames Zukunftsthema Next Generation Sequencing
Ein Themenfeld von großem Interesse für beide Regionen bilden zum Beispiel die sich rasant weiterentwickelnden Technologien zur Genomsequenzierung. Unter dem Begriff „Next Generation Sequencing“ (NGS) ist damit das schnelle Auslesen und Vergleichen riesiger Mengen an Erbinformationen zu Forschungs- und Diagnosezwecken gemeint. Der CAU gelang es im vergangenen Jahr, mit dem „Competence Centre for Genome Analysis Kiel“ (CCGA Kiel) eines von nur vier deutschlandweiten Zentren für Genomanalysen auf neuestem technischen Stand nach Schleswig-Holstein zu holen. In der kalifornischen Bay Area sind im Umkreis der dortigen Elite-Universitäten wie zum Beispiel Stanford oder Berkeley zahlreiche Technologie-Unternehmen in diesem Bereich entstanden und weltweit erfolgreich tätig. „Ein wichtiges Potenzial für eine erfolgreiche Zusammenarbeit mit unseren amerikanischen Partnerinnen und Partnern sehe ich im Bereich der Genomsequenzierung. Die CAU ist darin einer der führenden wissenschaftlichen Standorte in Deutschland und für Unternehmen, die diese Technologien weiterentwickeln, von großem Interesse“, sagt Kempken.

Partneruniversität in San Francisco
Gespräche führte Kempken vor allem mit Vertreterinnen und Vertretern der SFSU: Dort traf er sich zum Beispiel mit Vizepräsident Dr. Yenbo Wu, um den Stand des akademischen Austausches beider Universitäten zu erörtern. Einerseits wolle man die internationalen Masterstudiengänge in Kiel, wie beispielsweise die Programme Molecular Biology & Evolution oder Medical Life Sciences, den kalifornischen Studierenden näherbringen. Andererseits böten die traditionell guten Kontakte zwischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern beider Standorte Potenzial zur weiteren Vertiefung, so Kempken. Konkret wird ein Austauschprogramm für Gastwissenschaftlerinnen und Gastwissenschaftler mit mehrmonatigen gegenseitigen Besuchen diskutiert.

Transferpotenziale der Lebenswissenschaften
Auch ein Besuch im neuen norddeutschen Verbindungsbüro in San Francisco stand auf dem Programm. Im Gespräch mit dem NGIO-Leiter Tim Ole Jöhnk ging es um Kontakte zwischen den Kieler Lebenswissenschaften und möglichen Partnerfirmen in der Bay Area. Um diesen Transfer künftig in die Tat umzusetzen, ist bereits in wenigen Wochen ein Gegenbesuch des gebürtigen Schleswig-Holsteiners Jöhnk an der CAU geplant. Dort wird er mit der Leitung des Forschungsschwerpunktes KLS über Schnittstellen von Kieler Spitzenforschung und kalifornischen Technologieunternehmen sprechen. „Von der Weiterentwicklung der Genomsequenzierung bis hin zu künftigen therapeutischen Eingriffen in das menschliche Mikrobiom bieten die Kieler Lebenswissenschaften ein breites Potenzial für gemeinsame Entwicklungen mit den rund um das Silicon Valley ansässigen Unternehmen“, unterstreicht Kempken. Sein Besuch in der Bay Area lieferte damit einen wichtigen Beitrag, um die im vergangenen Jahr vereinbarte Partnerschaft der beiden Küstenregionen Schritt für Schritt mit Leben zu füllen.


Fotos stehen zum Download bereit:
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Bildunterschrift: Professor Frank Kempken (rechts), Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät an der CAU, mit dem für Internationalisierung zuständigen Vizepräsidenten der SFSU, Dr. Yenbo Wu.
© Prof. Frank Kempken

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Bildunterschrift: Besuch im deutschen Generalkonsulat in San Francisco: Konsulatsmitarbeiterin Dr. Sabine Blankenship sprach mit Kempken über Kooperationsmöglichkeiten in der Bay Area.
© Prof. Frank Kempken

https://www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2019/073-kls-bay-area-ngio.jpg
Bildunterschrift: Kempken mit dem Leiter des 2018 gegründeten „Northern Germany Innovation Office“, Tim Ole Jöhnk, in San Francisco.
© Prof. Frank Kempken

Kontakt:
Prof. Frank Kempken
Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-7395
E-Mail:     dekan@mnf.uni-kiel.de

Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science"   
Tel.: 0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de


 

 

 

 

DFG fördert neue Forschungsgruppe „miTarget“ mit sieben Millionen Euro

17.12.2019

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstütztz die neue Forschungsgruppe „miTarget: Das Mikrobiom als therapeutisches Target bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel von Anfang
2020 bis Ende 2023 mit insgesamt sieben Millionen Euro fördern. Koordinator und Sprecher des Konsortiums ist Professor Andre Franke, Direktor des Instituts für klinische Molekularbiologie (IKBM) an CAU und Vorstandsmitglied des Exzellenzclusters
„Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen“ (PMI). Beteiligt sind überwiegend Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom IKMB der CAU, sowie der Universität zu Lübeck, dem Forschungszentrum Borstel und des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön.

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Das Leiden der Hydra – Kieler Studierendentagung kürt erneut Life Science-Talente

27.11.2017

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Mit insgesamt 51 Beiträgen hatten die Studierenden sich im Vorfeld auf einen der acht Vortragsplätze und die Posterausstellung der inzwischen sechsten Kieler Studierendentagung zu den Life Sciences in Kiel beworben. 

Kiel, 23. November 2017 – Den Hauptpreis von 500 € für den besten Vortrag erhielt Tim Hasenbein, der mit seiner Arbeit „Nutrition induced dysbiosis in the metaorganism Hydra” zeigte, dass die Ernährung in direktem Zusammenhang mit der Entwicklung von Entzündungserkrankungen wie z.B. chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, Diabetes oder atopischer Dermatitis steht. In seiner Bachelor-Arbeit wies er nach, dass eine Überfütterung des Hydra-Modells eine Störung der Bakterien-Flora verursacht und somit als Auslöser für körperliche Entzündungsreaktion gesehen werden kann. 

Weitere Gewinner waren:

Vorträge

  1. Preis (500 €): Nutrition induced dysbiosis in the metaorganism Hydra

    Tim Hasenbein, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

  2. Preis (300 €): Isotopic time series in livestock teeth reveal the dispersal and intensity of the earliest millet agriculture outside China

    Taylor Hermes, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

  3. Preis (200 €): Role of DNMT3A in IECs in intestinal homeostasis and inflammatory response

    Antonella Fazio, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel 

Poster

  1. Preis (300 €): Prototypes of bivalent life-vaccines against measles virus based on a minimalized varicella zoster virus genome created with homologous multi-step recombination of bacterial artificial chromosomes in bacteria cells

    Michael Mannbar, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

  2. Preis (200 €): Bacteria drive tumor growth in Hydra

    Kai Rathje, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

  3. Preis (100 €): Initiation of pancreatic cancer: Inflammation driven metabolic alterations in pancreatic ductal epithelial cells

    Philippe Dänzer Barbosa, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel 

Neu in diesem Jahr war die Erweiterung des Programmpunktes „Karrierewege“ auf vier Vorträge. Elisabeth Volmer von Allergopharma, Linda Jakobi von Nordmark Arzneimittel, Dr. Fabian Kording von northh-medical und Oliver Schmidt von IBL International berichteten jeweils von ihrem persönlichen Karriereweg in die Life Sciences und standen den Veranstaltungsbesuchern für Fragen zur Verfügung.
Für die Preisübergabe war der schleswig-holsteinische Staatssekretär Dr. Oliver Grundei (Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur) ins Wissenschaftszentrum gekommen.

„Es freut mich, dass die Studierendentagung über inzwischen sechs Jahre hinweg sowohl in Qualität als auch Quantität ihr hohes Niveau halten, wenn nicht sogar steigern konnte, “ sagt Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science.

„In diesem Jahr haben wir beschlossen, den Fokus noch mehr auf einzelne Unternehmen aus der Life Science-Branche zu legen und den Block ‚Karrierewege‘ zu erweitern,“ sagt Dr. Hinrich Habeck, Geschäftsführer der Life Science Nord Management GmbH. Die intensiven Gespräche, die anschließend zwischen Studierenden und Unternehmensvertretern stattgefunden haben, zeigten, dass es Bedarf bei der Schärfung beruflicher Optionen in den Life Sciences gebe.

Weitere Informationen und unter: www.lifesciencenord.de

Über die Studierendentagung zu den Life Sciences in Kiel

Die Studierendentagung zu den Life Sciences richtet sich an Studierende und junge Wissenschaftler, die im Rahmen der Veranstaltung den "Ernstfall" einer wissenschaftlichen Tagung proben können: Sie stellen Ihre eigenen wissenschaftlichen Ergebnisse als Vortrag oder als Poster einer Jury und Ihren Kommilitonen vor und tauschen sich mit ihnen über die Inhalte aus. Es winken Preise für die besten Vorträge und Poster. Ein weiteres Ziel ist es, den wissenschaftlichen Nachwuchs mit der Industrie zu vernetzen und einen Einblick in die Berufswelt zu ermöglichen. Vier Sprecher aus der Life Science Branche berichten über ihren individuellen Karriereweg.

Über Life Science Nord Management GmbH

Life Science Nord Management GmbH vernetzt als Clustermanagement-Agentur in Norddeutschland die Branchen Medizintechnik, Biotech und Pharma unter der Dachmarke Life Science Nord. Die Agentur initiiert und begleitet Projekte, Veranstaltungen und Messeauftritte und bewirkt so eine bessere Sichtbarkeit des Clusters sowie eine Stärkung der Life Science Branche nach innen und außen.

Über Kiel Life Science

Das neu gegründete interdisziplinäre Zentrum für angewandte Lebenswissenschaften – Kiel Life Science (KLS) – vernetzt an der CAU Forschungen aus den Agrar- und Ernährungswissenschaften, den Naturwissenschaften und der Medizin. Es bildet einen von vier Forschungsschwerpunkten an der Universität Kiel und will die zellulären und molekularen Prozesse besser verstehen, mit denen Lebewesen auf Umwelteinflüsse reagieren.

 Preisträger Studierendentagung

Pressefoto der Preisträger v.l.n.r.: Staatssekretär Dr. Oliver Grundei (Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur des Landes Schleswig-Holstein), Dr. Hinrich Habeck, Taylor Hermes, Kai Rathje, Tim Hasenbein, Michael Mannbar, Antonella Fazio, Prof. Thomas C. G. Bosch (Foto: Markus Scholz)

Weitere Informationen, Interviewtermine und Bildmaterial bei:

Life Science Nord Management GmbH
Simone Hauck, Marketing & PR Manager
Falkenried 88, 20251 Hamburg
Tel.: 040 – 471 96 -423, Fax: 040 – 471 96 -444
E-Mail: hauck@lifesciencenord.de, Im Internet: www.lifesciencenord.de 

Zweites Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel

06.11.2017

Klassik-Reihe der Karl-August-Möbius-Gesellschaft: Streichquartette von Vaughan Williams und Darwin-Lesung am 10. November

Am kommenden Freitag, 10. November, steht ein weiteres Konzert-Highlight auf dem Programm der Karl-August-Möbius-Gesellschaft an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU): Ab 20 Uhr lädt der Förderverein des Zoologischen Museums Kiel gemeinsam mit dem Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ (KLS) der Universität zum nächsten klassischen Konzert ein. Ein Streichquartett des Philharmonischen Orchesters Kiel spielt ausgewählte Werke des britischen Komponisten Ralph Vaughan Williams. Dazu liest Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts „Kiel Life Science“ (KLS) an der CAU, aus Briefen von Charles Darwin. Auf diese Weise erlebt das Publikum eine anspruchsvolle Kombination der Werke Darwins und Vaughan Williams‘, der ein Cousin zweiten Grades des berühmten Evolutionsforschers war.

Die Nachtkonzerte im Zoologischen Museum nutzen die architektonischen Möglichkeiten der zentralen Walhalle mit ihren umlaufenden Galerien. So können die Zuhörerinnen und Zuhörer vor der reizvollen Kulisse der zoologischen Ausstellungen das Konzert auch aus ungewöhnlicher Perspektive verfolgen. „Nachdem das erste Nachtkonzert sehr großen Anklang gefunden hat, freuen wir uns, die neue Konzertreihe im Zoologischen Museum mit einer hochkarätigen Darbietung fortsetzen zu können“, sagt Dr. Dirk Brandis, Leiter des Zoologischen Museums. Nicht zuletzt ließe sich so auch die hervorragende Akustik des historischen Museumsgebäudes angemessen nutzen, so Brandis weiter.

Das Konzert am Freitag knüpft an die erste Veranstaltung mit der Cellistin Frauke Rottler-Viain vom Juni dieses Jahres an. „Wir glauben, mit der Reihe der Nachtkonzerte ein faszinierendes neues Klassik-Format gefunden zu haben, das die Kieler Kulturfreundinnen und -freunde bereits zu schätzen gelernt haben“, ist Thomas Bosch überzeugt. Daher soll die ungewöhnliche Konzertreihe 2018 mit interessanten und anspruchsvollen Künstlerinnen und Künstlern und besonderen Werken fortgesetzt werden. „Wenn die Nachtkonzerte auch dabei helfen, Aufmerksamkeit für die Anliegen des Museums zu wecken, haben wir unser Ziel mehr als erreicht“, betont Bosch, Mit-Initiator der Veranstaltungsreihe und Vorsitzender der Möbius-Gesellschaft. Die kommenden Konzerttermine für das nächste Jahr würden in Kürze bekannt gegeben, kündigt Bosch an.

Medienvertreterinnen und -vertreter sind herzlich zur Berichterstattung über das Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel eingeladen. Wir bitten um vorherige Anmeldung bei der Pressestelle der CAU unter Telefon 0431/880-2104 oder per E-Mail an E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de.

Das Wichtigste in Kürze:
Was: 2. Nachtkonzert im Zoologischen Museum
Wann: Freitag, 10. November, 20:00 Uhr, Einlass: 19:00 Uhr
Wo: Zoologisches Museum Kiel
Hegewischstr. 3, 24105 Kiel

Programm:
Ralph Vaughan Williams
Streichquartett No. 1 g-moll
Streichquartett No. 2 a-moll

Lesung aus Briefen von Charles Darwin:
Prof. Dr. Dr. h. c. Thomas Bosch

Streichquartett No. 1 g-moll
• Allegro moderato
• Lesung
• Minuet and Trio: Tempo di Minuetto
• Romance: Andante sostenuto
• Lesung
• Finale: Rondo capriccioso — Allegro molto
• Lesung

Streichquartett No. 2 a-moll
• Prelude: Allegro appassionato
• Romance: Largo
• Scherzo: Allegro
• Epilogue: Andante sostenuto

Mitwirkende:
• Violinen: Nora Piske-Förster, Jan Förster
• Viola: Hendrik Vornhusen
• Violoncello: Stefan Grové

Veranstaltungsort:
Zoologisches Museum der CAU zu Kiel
Hegewischstr. 3, 24105 Kiel

Eintritt:
Kartenvorverkauf:
Sitzplatz: 18,00 Euro
Stehplatz: 12,00 Euro
Vorbestellungen: 0431/ 880 51 70
Sitzplatzkarten sind inzwischen ausverkauft, Restkarten für Stehplätze sind weiterhin im Zoologischen Museum und an der Abendkasse erhältlich (Stand 8.11.).

Über die Karl-August-Möbius Gesellschaft:
Die Karl-August-Möbius-Gesellschaft zur Förderung des Zoologischen Museums der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. e.V. ist der Förderverein des Zoologischen Museums. Die Gesellschaft unterstützt das Zoologische Museum Kiel in seinen Arbeiten, sie fördert seine Einrichtungen, Bauten und Projekte sowie Ausstellungs-, Sammlungs- und Forschungsvorhaben. Sie zielt darauf ab, Interesse für die Sammlungen des Zoologischen Museums Kiel zu wecken und Verständnis für die Bedeutung der zoologischen Wissenschaft, insbesondere in den Bereichen Evolution und Meeresforschung, zu fördern.

Es stehen Materialien zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-341-1.jpg
Bildunterschrift: Eindruck vom ersten Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel vom Juni dieses Jahres mit der Cellistin Frauke Rottler-Vian.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-341-2.jpg
Bildunterschrift: Veranstaltungsplakat des zweiten Nachtkonzerts im Zoologischen Museum am 10. November.
Abbildung: Karl-August-Möbius-Gesellschaft

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch,
Vorsitzender Karl-August-Möbius-Gesellschaft, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

PD Dr. Dirk Brandis
Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-5170
E-Mail: brandis@zoolmuseum.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Möbius-Gesellschaft, Zoologisches Museum Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de/index.php/moebius-gesellschaft

Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de/

Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science, CAU Kiel
www.kls.uni-kiel.de

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
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Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Wie tickt die rote Königin?

22.01.2019

Kiel Evolution Center liefert neue Erkenntnisse über die genetischen Grundlagen der Evolutionsdynamik
 
„Hierzulande musst du so schnell rennen, wie du kannst, wenn du am gleichen Fleck bleiben willst“: Dieser Rat der roten Königin aus dem Buch „Alice hinter den Spiegeln“ des britischen Schriftstellers Lewis Carroll steht auch für einen grundlegenden Erklärungsansatz in der Evolutionsbiologie. Die nach Carrolls Figur benannte „Rote Königin“-Hypothese besagt, dass alle Arten von Lebewesen sich in Anpassung an eine variable Umwelt permanent verändern müssen, um dauerhaft existieren zu können. Dieser Zwang zur Veränderung charakterisiert die sogenannte Evolutionsdynamik, also die ständigen wechselseitigen Anpassungen verschiedener Organismen aneinander und an geänderte Umweltbedingungen. Die „Rote Königin“-Hypothese ist dank zahlreicher Untersuchungen theoretisch gut erforscht, allerdings fehlte bisher ein fundiertes Verständnis der zugrundeliegenden Selektionsmechanismen und der daran beteiligten Gene. Ein Forschungsteam vom Kiel Evolution Center (KEC) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI) hat nun gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen eine experimentelle Untersuchung dieser dynamischen gegenseitigen Anpassungen und der sie steuernden Erbinformationen vorgelegt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
 
Um die Grundlagen der Evolutionsdynamik experimentell zu untersuchen, konzentrierten sich die Kieler Forschenden auf die Koevolution des Fadenwurms Caenorhabditis elegans und seines bakteriellen Schädlings Bacillus thuringiensis. Sie stellten fest, dass die Selektionsprozesse bei der schnellen gegenseitigen Evolution seitens des Wirts und des Schädlings von unterschiedlichen Faktoren abhängen: Beim Wirt wird die evolutionäre Antwort insbesondere durch das zeitliche Muster im Wechsel der beteiligten Genregionen gesteuert. Bei den Schädlingen prägt dagegen die Häufigkeit bestimmter mobiler genetischer Elemente, in diesem Fall bestimmte sogenannte Plasmide, den Anpassungsprozess entscheidend mit. „Die genetischen Abläufe der gegenseitigen schnellen Anpassungen von Lebewesen und Schädlingen sind komplizierter als bisher angenommen und unterscheiden sich bei Wirt und Schädling deutlich“, betont Professor Hinrich Schulenburg, Leiter der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik an der CAU, KEC-Sprecher und Fellow am MPI. „Die rote Königin funktioniert also anders als gedacht und insbesondere die Rolle der Plasmide und die Häufigkeit ihres Auftretens wurden dabei bisher nicht ausreichend berücksichtigt“, so Schulenburg weiter.
 
Diese beiden Prozesse der schnellen evolutionären Anpassung lassen sich mit dem Bild eines Fußballspiels veranschaulichen: Die jeweilige genetische Ausstattung von Wirtsorganismus und Schädling stellt zwei Teams dar, die sich im gegenseitigen Wettkampf aufeinander einstellen müssen. Ist eines dieser Teams offensiv besonders stark, kann die andere Mannschaft zum Beispiel reagieren, indem sie die eigene Verteidigung stärkt und einfach mehr Abwehrspieler aufstellt. Dies tut im übertragenen Sinne hier der Krankheitskeim, indem er die Anzahl der mobilen Elemente erhöht und so seine Anpassungsfähigkeit verbessert. Der Fadenwurm dagegen tauscht bildlich gesprochen gleich die ganze Mannschaft aus. Konkret bedeutet das, dass er sich an den Keim anpasst, indem sich jeweils größere Genregionen im Genom gleichzeitig verändern.
 
Um die gegenseitigen Anpassungen von Wurm und Bakterium in Evolutionsexperimenten zu beobachten, infizierten die Forschenden wiederholt Populationen der Fadenwürmer mit einem spezifischen Stamm des Keims. Die auf diesem Weg in Gang gesetzte Koevolution der beiden Organismen untersuchte das Forschungsteam einerseits hinsichtlich der körperlichen und andererseits der genetischen Anpassungen. Eine in diesem Zusammenhang besonders wertvolle Eigenschaft des Fadenwurms Caenorhabiditis elegans besteht darin, dass sich die unterschiedlich lange koevolvierten Generationen der Tiere direkt vergleichen lassen. Das wird möglich, weil sich die Würmer, ohne Schaden zu nehmen, einfrieren lassen und man so die nach dem Auftauen lebendigen Organismen mit ihren länger gemeinsam mit dem Schädling evolvierten Nachkommen vergleichen kann. Urenkel und Urgroßeltern können so im direkten Vergleich gleichzeitig untersucht werden. Dies machten sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zunutze und verglichen Würmer in unterschiedlichen zeitlichen Anpassungsstadien an den Schädling. Hierüber fanden sie heraus, dass sich die gegenseitigen Anpassungen bereits sehr schnell innerhalb weniger Generationen herausbilden. Ebenso wurde deutlich, dass der Selektionsdruck bei den Schädlingen zur Bildung einer größeren Anzahl von Plasmiden führt; diese sind für die Produktion von für den Wirt schädlichen Toxinen verantwortlich.
 
In den Ergebnissen ihrer Experimente, so hoffen die Kieler Forschenden, lässt sich möglicherweise ein universelles Prinzip erkennen. Die Häufigkeit mobiler genetischer Elemente ist über das Beispiel des untersuchten Bacillus thuringiensis hinaus offenbar besonders wichtig für die schnelle evolutionäre Anpassung eines Lebewesens. Besonders deutlich wird dies, wenn man Schadorganismen insgesamt betrachtet. In den Plasmiden verschiedenster Krankheitskeime finden sich häufig sogenannte Virulenzfaktoren, also solche genetischen Informationen, die die Schädlichkeit für den Wirtsorganismus bestimmen. „Es ist möglich, dass sich Krankheitskeime besonders schnell an ihre Wirte anpassen, indem sie einfach die Häufigkeit der Plasmide oder auch anderer mobiler Elemente variieren. Neue Mutationen wären erst einmal nicht notwendig“, verdeutlicht Schulenburg. „Dieser Aspekt ist derzeit jedoch nur unzureichend untersucht, obwohl solche Häufigkeitsunterschiede für die Einschätzung von Virulenz und somit potenziell auch für die medizinische Diagnostik einer Infektionserkrankung wichtig sein könnten“, fasst Schulenburg die Bedeutung der Forschungsarbeit zusammen.
 
Originalarbeit:
Andrei Papkou, Thiago Guzella, Wentao Yang, Svenja Koepper, Barbara Pees, Rebecca Schalkowski, Mike-Christoph Barg, Philip C. Rosenstiel, Henrique Teotónio and Hinrich Schulenburg (2018): The genomic basis of Red Queen dynamics during rapid reciprocal host pathogen coevolution PNAS
doi:10.1073/pnas.1810402116
 
 
Bilder stehen zum Download bereit:
Bildunterschrift: Der nur etwa einen Millimeter lange Fadenwurm Caenorhabiditis elegans lässt sich ohne Schaden zu nehmen einfrieren und kann nach dem Auftauen lebendig mit seinen Nachkommen verglichen werden.
© Prof. Hinrich Schulenburg
 
Bildunterschrift: Der Fadenwurm lebt in wechselseitiger Anpassung an Bacillus thurigiensis-Keime (rot eingefärbt), die als Schädlinge in seinem Inneren vorkommen.
© Prof. Hinrich Schulenburg
 
Bildunterschrift: KEC-Sprecher Professor Hinrich Schulenburg leitete die neue Studie zu den genetischen Grundlagen der Evolutionsdynamik.
© Gunnar Dethlefsen/EvoLUNG
 
Kontakt:

Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher „Kiel Evolution Center“ (KEC), CAU Kiel
Tel.:    0431-880-4141
E-Mail:    hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de
 
Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science"
Tel.: 0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de
 
Weitere Informationen:
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel:
www.uni-kiel.de/zoologie/evoecogen
 
Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de
 
Arbeitsgruppe Antibiotikaresistenzevolution, Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön:
www.evolbio.mpg.de/3248501/antibioticresistance
 
 

 

 

Neuer Ansatz in der Antibiotikatherapie treibt Krankheitskeime in die Sackgasse

01.06.2017

Kieler Forschungsteam nutzt evolutionäres Prinzip zur Entwicklung nachhaltiger Behandlungsformen in der Antibiotikatherapie

Die Weltgesundheitsorganisation WHO warnt immer eindringlicher vor einer dramatischen Antibiotikakrise. Sie befürchtet, dass eine post-antibiotische Ära kurz bevorsteht: Bakterielle Infektionen, die sich früher gut bekämpfen ließen, wären dann nicht mehr behandelbar. Antibiotika-resistente Krankheitskeime könnten laut Vorhersage der WHO binnen weniger Jahre zu den häufigsten Verursachern nicht-natürlicher Todesfälle werden. Diese dramatische Gefahr für die öffentliche Gesundheit beruht auf der schnellen Evolution von Antibiotika-Resistenzen, die das Spektrum wirksamer antibakterieller Medikamente weiter schrumpfen lässt. Die lebenswissenschaftliche Forschung steht vor der Herausforderung, dieser Gefahr mit neuen Behandlungsansätzen möglichst schnell begegnen zu müssen. Neben der Entwicklung neuer antibiotischer Wirkstoffe besteht eine zentrale Strategie der Forschenden darin, die Wirksamkeit der vorhandenen Antibiotika durch neue Therapieansätze zu verbessern.

Die Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) nutzt Erkenntnisse aus der Evolutionsmedizin zur Entwicklung effizienterer Behandlungsansätze. Als Teil des neu gegründeten Kiel Evolution Center (KEC) der CAU untersuchen die Forschenden unter der Leitung von Professor Hinrich Schulenburg, wie sich verschiedene Formen der Antibiotika-Gabe auf die evolutionäre Anpassung der Erreger auswirken. In einer nun gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen im Fachmagazin Molecular Biology and Evolution veröffentlichten Studie konnten sie belegen, dass beim Krankheitskeim Pseudomonas aeruginosa die Evolution von Resistenz gegen bestimmte Antibiotika gleichzeitig zu einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber anderen Wirkstoffen führt. Dieses Konzept der sogenannten „kollateralen Sensitivität“ eröffnet neue Perspektiven in der Bekämpfung multiresistenter Krankheitserreger.

Camilo Barbosa, Doktorand in Schulenburgs Arbeitsgruppe, untersuchte gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen, welche Antibiotika nach Resistenzbildung zu wechselseitigen Sensitivitäten führen können. Dazu führten sie im Labor ein Evolutionsexperiment mit dem Erreger Pseudomonas aeruginosa durch. Dieses Bakterium ist häufig multiresistent und besonders für immungeschwächte Patientinnen und Patienten bedrohlich. Im Experiment wurde der Erreger in 12-stündigen Intervallen immer höheren Dosierungen von acht verschiedenen Antibiotika ausgesetzt. Als Konsequenz entwickelte das Bakterium jeweils eine Resistenz gegenüber den verschiedenen Wirkstoffen. Im nächsten Schritt testeten die Forschenden, wie sich die resistenten Erreger gegenüber anderen Wirkstoffen verhielten, mit denen sie bis dahin nicht in Kontakt gekommen waren. So konnten sie feststellen, welche Resistenzbildungen zugleich eine Empfindlichkeit gegen einen anderen Wirkstoff mit sich brachten.

Als besonders effektiv stellte sich die Kombination von Antibiotika heraus, die unterschiedliche Wirkmechanismen aufweisen – insbesondere aus den Klassen der Aminoglykoside und Penicilline. Die Untersuchung der genetischen Grundlagen dieser Resistenzbildungen zeigte, dass drei spezifische Gene des Bakteriums dafür sorgten, dass es zugleich resistent und anfällig wird. „Durch den kombinierten oder abwechselnden Einsatz von Antibiotika mit wechselseitigen Sensitivitäten lassen sich die Keime potentiell in eine evolutionäre Sackgasse treiben: Sobald sie gegen das eine resistent werden, sind sie empfindlich gegen das andere und umgekehrt“, fasst Schulenburg die Bedeutung der vorliegenden Arbeit zusammen. Diese neuen Ergebnisse aus dem Labor machten Hoffnung: Eine gezielte Kombination der noch wirksamen Antibiotika könnte zumindest für eine Atempause im Kampf gegen die sehr problematischen Resistenzbildungen sorgen, so Schulenburg weiter.

Originalarbeit:
Camilo Barbosa, Vincent Trebosc, Christian Kemmer, Philip Rosenstiel, Robert Beardmore, Hinrich Schulenburg and Gunther Jansen (2017): Alternative Evolutionary Paths to Bacterial Antibiotic Resistance Cause Distinct Collateral Effects. Molecular Biology and Evolution
doi.org/10.1093/molbev/msx158

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-171-1.jpg
Bildunterschrift: Der Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa während des Evolutionsexperiments im Labor.
Abbildung: Camilo Barbosa/Dr. Philipp Dirksen

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-171-2.jpg
Bildunterschrift: Doktorand Camilo Barbosa untersuchte den Effekt der „kollateralen Sensitivität“, der antibiotikaresistente Bakterien behandelbar machen kann.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-171-3.jpg
Bildunterschrift: Das Forschungsteam untersuchte insgesamt 180 Bakterienpopulationen des Erregers Pseudomonas aeruginosa.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-171-4.jpg
Bildunterschrift: Die Bakterien wurden resistent gegen bestimmte Antibiotika, zugleich aber empfindlich gegenüber anderen Wirkstoffen.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher „Kiel Evolution Center“ (KEC), CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4141
E-Mail: hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de

Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel:
www.uni-kiel.de/zoologie/evoecogen

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: ► presse@uv.uni-kiel.de, Internet: ► www.uni-kiel.de
Twitter: ► www.twitter.com/kieluni, Facebook: ► www.facebook.com/kieluni, Instagram: ► www.instagram.com/kieluni
Text / Redaktion: ► Christian Urban

Verbesserte Wirkstoffkombinationen gegen die Antibiotikakrise

03.05.2018

Kieler Forschungsteam untersucht erstmals systematisch, wie sich vorhandene Antibiotika am wirkungsvollsten kombinieren lassen

Antibiotika-resistente Krankheitskeime könnten sich laut Aussage der Weltgesundheitsorganisation WHO innerhalb weniger Jahre zu einer der dramatischsten Gefahren für die öffentliche Gesundheit entwickeln. Während das Arsenal an wirksamen antibakteriellen Medikamenten weiter schrumpft, geht die Entwicklung neuer Wirkstoffe nur schleppend voran. Zudem kann die schnelle Evolution von Antibiotika-Resistenzen auch neue Medikamente innerhalb kurzer Zeit wirkungslos werden lassen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hoffen in dieser bedrohlichen Situation, die Wirksamkeit der vorhandenen Antibiotika durch die gezielte Kombination bestimmter Wirkstoffeigenschaften erhalten und verbessern zu können. Ein internationales Forschungsteam um die Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) legt nun erstmals eine systematische, experimentelle Analyse vor, die die Wirksamkeit verschiedener Antibiotika-Kombinationen gegen den Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa beschreibt. Dabei fanden die Forschenden heraus, dass bestimmte Eigenschaften einer Antibiotika-Kombination entscheidend für die Effizienz der Behandlung sind. Ihr neuartiges Modell zur „Wirksamkeit von Antibiotikakombinationen“ (Englisch: „ACE – Antibiotic Combination Efficacy“) veröffentlichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift PLOS Biology.

Um die Auswirkungen auf den Krankheitserreger zu untersuchen, führte Dr. Camilo Barbosa, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik an der CAU, Evolutionsexperimente mit 39 Kombinationen von zwölf verschiedenen Wirkstoffen durch. Bis zu zehn Tage setzte er die Bakterien den verschiedenen Medikamentenpaaren aus und beobachtete das Wachstum der Bakterienkulturen und mögliche Resistenzbildungen im Verlauf der Zeit. In insgesamt 1600 einzelnen Evolutionsexperimenten konnte er so systematisch die Wirkung der Medikamentenkombinationen auf die Bakterien und die dabei stattfindenden Interaktionen zwischen den Wirkstoffen dokumentieren. Anschließend wendete er eine Kombination verschiedener statistischer Verfahren an, um die evolutionäre Anpassungsfähigkeit der Keime – das wichtigste Hindernis für den Erfolg herkömmlicher Kombinationstherapien – auch theoretisch vorhersagen zu können.

Auf diesem Wege konnte Barbosa gemeinsam mit seinen Kollegen zwei Hauptfaktoren identifizieren, die für eine verbesserte Wirksamkeit der Kombinationstherapie ausschlaggebend sind: Einerseits erwiesen sich sogenannte synergistische Effekte zwischen den Wirkstoffen als vielversprechend, da sie gegenseitig ihre Wirkung verstärken und so für eine gesteigerte Ausrottung des Krankheitserregers sorgen. Zusätzlich ist die Nutzung der sogenannten kollateralen Sensitivität von Vorteil, bei der die Abwehr des Bakteriums gegen einen Wirkstoff es zugleich empfindlich für das zweite Medikament macht. Dieses Phänomen hatte Barbosa gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen erst kürzlich in einer Vorgängerarbeit genauer beschrieben. Eine Antibiotika-Paarung, die eine synergistische Wirkung mit dem Effekt der kollateralen Sensitivität vereint, ist demnach am effektivsten und verspricht den größten Behandlungserfolg: Im Labor ließen sich die Bakterien so am besten dezimieren, während sie zugleich eine drastisch reduzierte Resistenzbildung zeigten.

„Mit dem ACE-Modell beschreiben wir erstmals einen vielversprechenden Weg, um die Eigenschaften von Medikamentenpaaren besonders wirkungsvoll zu kombinieren. So wollen wir dabei helfen, die Bekämpfung bakterieller Infektionen künftig gezielter und nachhaltiger zu gestalten“, betont Professor Hinrich Schulenburg, Leiter der Arbeitsgruppe und Sprecher des Kiel Evolution Center (KEC). Die jetzt vorgelegte Studie zeige zudem erneut, dass ein erfolgreicher Kampf gegen Antibiotikaresistenzen nur gelingen könne, wenn die zugrundeliegenden evolutionären Prinzipien in die Behandlungsstrategie einbezogen würden, so Schulenburg weiter.

In den Experimenten mit Pseudomonas aeruginosa zeigten sich diese positiven Effekte am deutlichsten bei der Kombination von Antibiotika der Wirkstoffklassen der Penicilline und Aminoglykoside. In den Laboruntersuchungen bewiesen sie eine ausgeprägte gegenseitige Verstärkung ihrer Wirkung auf den Keim, während die kombinierte Anwendung die Resistenzbildung des Keims hemmte. So konnte das Kieler Forschungsteam aufzeigen, wie sich durch eine optimierte Wirkstoffkombination zugleich der Bakterienbefall und die Wahrscheinlichkeit der Resistenzbildung im Falle einer Infektion drastisch mindern lassen. In weiteren Forschungsarbeiten wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun klären, ob diese beiden für den Behandlungserfolg entscheidenden Faktoren auch auf andere Krankheitserreger und insbesondere die Behandlung von Menschen übertragbar sind. Langfristiges Ziel der Forschenden des KEC ist es, alternative und nachhaltige Strategien für den klinischen Behandlungsalltag zu entwickeln und so mögliche Wege aus der Antibiotikakrise aufzuzeigen.

Originalarbeit:
Camilo Barbosa, Robert Beardmore, Hinrich Schulenburg* and Gunther Jansen* (2018): Antibiotic combination efficacy (ACE) networks for a Pseudomonas aeruginosa model PLOS Biology * Shared senior authorship. DOI:10.1371/journal.pbio.2004356

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:
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Bildunterschrift: Am Beispiel des Krankheitserregers Pseudomonas aeruginosa entwickelte Dr. Camilo Barbosa ein Modell zur Optimierung von Antibiotika-Kombinationen.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

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Bildunterschrift: Im Labor konfrontierte das Forschungsteam den Krankheitskeim mit 39 verschiedenen antibiotischen Wirkstoffkombinationen.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

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Bildunterschrift: Die Kieler Forschenden untersuchten die Wirkung der Medikamentenpaare auf das Bakterienwachstum und die Resistenzbildung des Keims.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher „Kiel Evolution Center“ (KEC), CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4141
E-Mail: hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel
www.uni-kiel.de/zoologie/evoecogen

Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
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Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Warum Evolutionsforschung so wichtig ist

18.10.2018

Internationale Tagung „Schnelle Evolutionäre Anpassung“ an der Universität Kiel
 
Seit gestern tagen rund 80 internationale Forschende im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunktprogramms (SPP) 1819 „Schnelle Evolutionäre Anpassung“ im Kieler Wissenschaftspark. Das von der Universität Hohenheim geleitete SPP beschäftigt sich mit der Erforschung der Mechanismen und Auswirkungen schneller evolutionärer Anpassungen zwischen verschiedenen Organismen, von der Pflanze bis zum Menschen. Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), die sich unter dem Dach des Kiel Evolution Center (KEC) mehr und mehr zu einem Schwerpunkt der deutschen Evolutionsbiologie entwickelt, ist mit mehreren Arbeitsgruppen an diesem umfangreichen Forschungsprojekt beteiligt. Die evolutionären Wechselwirkungen zwischen Nutzpflanzen und Schädlingen, die Entwicklung von Behandlungsresistenzen verschiedener Krankheitserreger oder die Auswirkungen einer sich verändernden Meeresumwelt auf die Zusammensetzung der dort lebenden Mikroorganismen sind nur einige der Themen, die an den drei Konferenztagen diskutiert werden.
 
Organisiert wird die Konferenz federführend von Professorin Eva Stukenbrock von der CAU, die mit ihrer Arbeitsgruppe Umwelt-Genomik ebenfalls Teil des Schwerpunktprogramms ist. Besonderes Augenmerk legt das Kieler Organisationsteams darauf, bei der Tagung auf das Potenzial der Evolutionsforschung zur Lösung aktueller Probleme in Gesundheit, Ernährung und Umwelt aufmerksam zu machen. „Der Mensch greift mit seinem Handeln in die natürlichen Selektionsprozesse in der Umwelt ein, oft mit sehr negativen Folgen für Organismen und ganze Ökosysteme“, betont Stukenbrock. „Zugleich beinhaltet die genaue Kenntnis der dabei ablaufenden evolutionären Prozesse aber auch die Möglichkeit, diesen Problemen entgegenzuwirken und künftig vom Pflanzenschutz bis hin zur Behandlung von Infektionen nachhaltige Lösungen zu entwickeln“, so KEC-Mitglied Stukenbrock weiter.
 
Insgesamt beschäftigt sich das SPP 1819 mit der gesamten Bandbreite der schnellen Evolution in verschiedenen Organismen und Lebensräumen. Sowohl anhand theoretischer Analysen als auch empirischer Studien untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Verbundes Mechanismen der schnellen Adaptation und Evolution. Dazu verwenden sie interdisziplinäre Ansätze aus der Evolutionsbiologie, Populationsgenetik und Ökologie, genauso wie moderne DNA-Sequenzierungstechnologien und bioinformatische Methoden. „Die Übertragung unserer Erkenntnisse in die Anwendung ist ein wichtiger Aspekt unserer Arbeit“, sagt Professor Karl Schmid vom Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik an der Universität Hohenheim, der das SPP leitet. „Ein ebenso zentrales Ziel unseres Forschungsverbundes ist es zudem, das konzeptionelle Verständnis der evolutionären Prozesse immer weiter zu verbessern und so die Grundlagenforschung in der Evolutionsbiologie voranzutreiben“, ergänzt Schmid.
 
Weitere Gäste der Tagung sind unter anderem Professor Michael Brockhurst von der Universität Sheffield, der die evolutionären Anpassungen von Krankheitserregern bei chronischen Infektionskrankheiten des Menschen untersucht, und Dr. Maud Tenaillon vom französischen Centre National de la Recherche Scientifique, die sich mit der evolutionären Veränderung der Gene von Nutzpflanzen wie Mais beschäftigt. Zusammen mit weiteren Rednerinnen und Rednern tragen sie dazu bei, die internationale Vernetzung der Forschenden des SPP und der Kieler Evolutionsforschung als Teil des Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science an der CAU zu stärken.
 
Über das KEC
Das Kiel Evolution Center (KEC) als interaktive Wissenschaftsplattform an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) setzt sich zum Ziel, Evolutionsforscherinnen und -forscher in der Region Kiel besser zu koordinieren. Daneben sollen unter dem Schlüsselbegriff „Translationale Evolutionsforschung“ gezielt Brücken zwischen Grundlagenforschung und Anwendung geschlagen werden. Neben der Förderung der Wissenschaft stehen ausdrücklich auch Lehre und Öffentlichkeitsarbeit im Fokus des Kiel Evolution Center. Daran beteiligt sind neben der CAU auch Forschende vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI EB) und dem Forschungszentrum Borstel (FZB), Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften.

 
Bilder stehen zum Download bereit:
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Bildunterschrift: Rund 80 internationale Forschende des SPP „Schnelle Evolutionäre Anpassung“ tagen an der Uni Kiel.
© Christian Urban, Uni Kiel
 
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Bildunterschrift: CAU-Professorin Eva Stukenbrock organisierte gemeinsam mit ihrem Team die Konferenz in Kiel.
© Christian Urban, Uni Kiel
 
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Bildunterschrift: Professor Karl Schmid vom Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik an der Universität Hohenheim, leitet den Forschungsverbund.
© Christian Urban, Uni Kiel
 
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Bildunterschrift: Zu Beginn der Tagung sprach Professor Michael Brockhurst von der Universität Sheffield über die genetischen Ursachen der Resistenzbildung von Krankheitserregern.
© Christian Urban, Uni Kiel
 
Kontakt:
Prof. Eva Stukenbrock
Arbeitsgruppe Umwelt-Genomik, Botanisches Institut, CAU Kiel:
Tel.:         0431-880-6368
E-Mail:    estukenbrock@bot.uni-kiel.de
 
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation Kiel Life Science
Tel.:      0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de
 
Weitere Informationen:
Schwerpunktprogramms (SPP) 1819 „Schnelle Evolutionäre Anpassung“, Universität Hohenheim:
dfg-spp1819.uni-hohenheim.de/startseite
 
Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de
 
Arbeitsgruppe Umwelt-Genomik, Botanisches Institut, CAU Kiel / Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön:
web.evolbio.mpg.de/envgen
 
 

 

 

Entstanden Nervenzellen, um mit Mikroben zu sprechen?

10.07.2020

CAU-Forschungsteam entdeckt, dass ein uraltes Nervensystem und symbiotische Mikroorganismen miteinander kommunizieren

Verschiedene Krankheiten des Verdauungstrakts, zum Beispiel gravierende Darmentzündungen beim Menschen, sind eng an Störungen der natürlichen Beweglichkeit des Darms gekoppelt. Welche Rolle bei diesen auch als Peristaltik bezeichneten rhythmischen Kontraktionen des Darms das Mikrobiom - also die natürliche mikrobielle Besiedlung des Verdauungstrakts - spielt, wird derzeit intensiv untersucht. Unklar ist insbesondere, wie die Kontraktionen gesteuert werden und wie die als Schrittmacher agierenden Zellen des Nervensystems mit den Mikroorganismen zusammenarbeiten. Einem Forschungsteam aus der Arbeitsgruppe Zell- und Entwicklungsbiologie an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gelang es nun am Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra erstmals zu belegen, dass stammesgeschichtlich alte Neuronen und Bakterien tatsächlich direkt miteinander kommunizieren. Überraschenderweise stellten die Forschenden fest, dass sich die Nervenzellen über Immunrezeptoren, also gewissermaßen mithilfe der Mechanismen des Immunsystems, mit den Mikroorganismen austauschen. Auf dieser Grundlage formulierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des CAU-Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ die Hypothese, dass das Nervensystem bereits von Beginn der Evolution an nicht nur sensorische und motorische Funktionen übernimmt, sondern auch für die Kommunikation mit den Mikroben mitverantwortlich ist. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Kieler Forschenden um Professor Thomas Bosch gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen heute in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
 
Beobachtungen an einem einfachen und uralten Nervensystem

Das Forschungsteam untersuchte das einfache Nervennetz des stammesgeschichtlich alten Süßwasserpolypen Hydra. Es ähnelt in seiner Funktion dem sogenannten enterischen Nervensystem der Wirbeltiere, das die Funktionalität des Verdauungstrakts steuert. Die Forschenden des SFB 1182 machten dabei zwei wichtige Beobachtungen. Zum einen gelang es ihnen erstmals diejenigen Zellen des Nervensystems von Hydra zu identifizieren, die für die rhythmischen Kontraktionen des Polypen verantwortlich sind. Der Schlüssel für diese Entdeckung lag in der engen Zusammenarbeit mit einer humanmedizinischen Arbeitsgruppe um Professor Mauro D’Amato von der Monash University in Melbourne, Australien. In einer großangelegten Studie mit Probenmaterial von Patientinnen und Patienten, die am sogenannten Reizdarmsyndrom (Englisch: Irritable Bowel Syndrome, IBS) litten, entdeckten die australischen Forschenden Gene, die möglicherweise für Störungen der Darmperistaltik beim Menschen verantwortlich sind. Auf dieser Grundlage suchte das Forschungsteam um Thomas Bosch auch bei Hydra nach Zellen, in denen diese Gene aktiv sind. Die Kieler Forschenden wurden überraschenderweise bei einer kleinen Gruppe von Nervenzellen dieses uralten Nervensystems fündig. Als sie diese Gene bei Hydra ausschalteten und so die von ihnen kodierten Proteine deaktivierten, führte dies unmittelbar zu einem drastischen Rückgang der rhythmischen Darmkontraktionen. Damit gelang den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern an der CAU der Nachweis, dass es sich hier tatsächlich um die Schrittmacherzellen handelte, die die Darm-Kontraktionen steuern. Da diese Genvarianten ursprünglich in menschlichen Proben von IBS-Erkrankten entdeckt wurden, vermuten die Kieler Forschenden, dass es sich bei diesen Neuronen um zentrale Steuerungseinheiten handelt, die bereits früh in der Evolution der Tiere entwickelt wurden, um komplexe Körperfunktionen zu regulieren.

Die Studie des CAU-Forschungsteams brachte darüber hinaus noch ein zweites ebenfalls überraschendes Ergebnis. Die detaillierte molekulargenetische Analyse der einzelnen Nervenzellen von Hydra zeigte, dass diese mit den Werkzeugen des angeborenen Immunsystems direkten Einfluss auf die Dichte und die Zusammensetzung der symbiotischen Bakterien ausüben. Es war bereits bekannt, dass die Abwesenheit oder Störung des Mikrobioms deutlichen Einfluss auf die Häufigkeit und Regelmäßigkeit der Kontraktionen ausübt. Darüberhinaus macht die neue Studie nun klar, dass hier ein stammesgeschichtlich uraltes Regelsystem vorliegt, in dem die Kommunikation zwischen bestimmten Neuronen und den symbiotischen Bakterien eine zentrale Rolle spielt.

„Unsere Beobachtungen weisen darauf hin, dass die Nervenzellen in der Lage sind, Mikroorganismen wahrzunehmen und auf sie zu reagieren“, erklärt Dr. Alexander Klimovich, Wissenschaftler in der Zell- und Entwicklungsbiologie und SFB 1182-Mitglied. „Dazu nutzen die Neuronen Rezeptoren, die bei anderen Tieren in Zellen des Immunsystems vorkommen“, so der Erstautor weiter. Aktivierte Schrittmacherzellen schütten dann bestimmte Moleküle wie etwa antimikrobielle Peptide aus, die wiederum starken Einfluss auf die  An- oder Abwesenheit bestimmter Mikroben haben.

In anschließenden Untersuchungen verglich das Kieler Forschungsteam die Steuerungsmechanismen der Hydren mit jenen der Fadenwürmer und Mäuse. Sie stellten fest, dass auch bei ihnen die Zusammenarbeit von Schrittmacherzellen und Mikroben stattfinden kann. Genauere Analysen zeigten, dass zum Beispiel die Schrittmacherzellen im Mäusedarm ebenfalls Immunrezeptoren besitzen, die auf ähnliche Weise mit den Mikroorganismen kommunizieren. „Wir vermuten daher, dass die Kommunikation von Neuronen und Mikroben über Immunrezeptoren eine evolutionär hoch konservierte Eigenschaft darstellt“, betont Klimovich. „Möglicherweise entwickelte sich vor gut 650 Millionen Jahren bei Hydren erstmals diese Verbindung zwischen Nervensystem und Mikrobiom“, sagt Klimovich.
 
Eine neue Hypothese

Die Erkenntnisse des Kieler Forschungsteams liefern damit Hinweise, dass das Nervensystem vermutlich von Beginn an eng mit symbiotischen Mikroorganismen verknüpft war. „Womöglich müssen wir die Evolution des Immun- und Nervensystems neu denken“, betont Professor Thomas Bosch, Leiter der Kieler Zell- und Entwicklungsbiologie und Sprecher des SFB 1182. „Die Untersuchungen an Hydra zeigen, dass schon die evolutionär ältesten Nervensysteme in der Natur mit Mikroorganismen interagierten. Möglicherweise war es so, dass Nervenzellen erfunden wurden, um die Kommunikation mit den für den Körper so wichtigen Mikroben überhaupt erst zu ermöglichen“, so Bosch weiter.

Sollte diese Hypothese zutreffen, eröffnet sie auch völlig neue Perspektiven auf die Entstehung und künftige Behandlung von menschlichen Darmerkrankungen, die auf einer gestörten Beweglichkeit des Darms beruhen. Denn ein Zusammenhang zwischen dem Zustand des Mikrobioms und den Störungen der Darmbeweglichkeit besteht sehr wahrscheinlich auch beim Menschen. „Zukünftig müssen wir also auch die Rolle der Nervenzellen bei der Entstehung und Therapie von entzündlichen Darmerkrankungen berücksichtigen“, blickt Bosch voraus. Je besser die Forschenden deren Beteiligung an der Krankheitsentstehung verstehen, desto näher rücken therapeutische Eingriffe in das Mikrobiom, die eine gesunde Darmbeweglichkeit und damit eine Behandlung von chronischen Darmerkrankungen erlauben könnten.

Über den SFB 1182:

Der Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ ist ein interdisziplinäres Netzwerk unter Beteiligung von rund 80 Forschenden, das die Interaktionen spezifischer Mikrobengemeinschaften mit vielzelligen Wirtslebewesen untersucht. Es wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt und beschäftigt sich mit der Frage, wie Pflanzen und Tiere einschließlich des Menschen gemeinsam mit hoch spezifischen Gemeinschaften von Mikroben funktionale Einheiten (Metaorganismen) bilden. Ziel des SFB 1182 ist es, zu verstehen, warum und wie mikrobielle Gemeinschaften diese langfristigen Verbindungen mit ihren Wirtsorganismen eingehen und welche funktionellen Konsequenzen diese Wechselwirkungen haben. Im SFB 1182 sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus fünf Fakultäten der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie Plön, der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik und der Muthesius Kunsthochschule zusammengeschlossen.

Originalarbeit:

Alexander Klimovich, Stefania Giacomello, A°sa Bjo¨rklund, Louis Faure, Marketa Kaucka, Christoph Giez, Andrea P. Murillo-Rincon, Ann-Sophie Matt, Doris Willoweit-Ohl, Gabriele Crupi, Jaime de Anda, Gerard C.L. Wong, Mauro D’Amato, Igor Adameyko, Thomas C.G. Bosch (2020): Prototypical pacemaker neurons interact with the resident microbiota PNAS First published on 09 July 2020
DOI: 10.1073/pnas.1920469117

Weitere Informationen:

 

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

Bitte beachten Sie dabei unsere Hinweise zur Verwendung

Neuronenpopulation Hydra

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Eine Neuronenpopulation in Hydras diffusem Nervennetz exprimiert Neuropeptide (in grün), die mittels spezifischer Antikörper sichtbar gemacht werden. Die Zellkerne sind in Magenta eingefärbt.
© Dr. Alexander Klimovich

Äußere Gestalt einer Hydra

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Der Süßwasserpolyp Hydra besitzt eines der einfachsten und evolutionär ältesten Nervensysteme. Es besteht aus Schrittmacherneuronen, die die rhythmischen spontanen Kontraktionen des Polypen-Körpers steuern.
© Dr. Alexander Klimovich

Zwei Wissenschaftler in einem Labor

https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/168-klimovich-pnas-authors.jpg

Professor Thomas Bosch (links) und Dr. Alexander Klimovich aus der Arbeitsgruppe Zell- und Entwicklungsbiologie an der CAU untersuchten, wie Hydras stammesgeschichtlich altes Nervensystem und symbiotische Mikroorganismen miteinander kommunizieren.
© Christian Urban, Uni Kiel

Nervenzellen einer Hydra

https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/168-klimovich-pnas-pacemaker.jpg

Ein einzelnes Schrittmacherneuron bei Hydra wird mit Hilfe von Antikörpern gegen Hydra-Schrittmacher-spezifische Ionenkanäle (in grün) sichtbar gemacht. Zellkerne sind blau dargestellt, Muskelfasern von Epithelzellen sind in Magenta gezeigt.
© A.-S. Matt, Dr. Alexander Klimovich

Kontakt:

Prof. Thomas Bosch
Sprecher SFB 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“,
CAU Kiel
 0431-880-4170
tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Pressekontakt:

Christian Urban
Wissenschaftskommunikation
„Kiel Life Science", CAU Kiel  
0431-880-1974
curban@uv.uni-kiel.de

 

 

Innovative Forschung im Norden: Der Leibniz-WissenschaftsCampus EvoLUNG erhält erneut Förderung

19.05.2020

Dank der positiven Entscheidung der Leibniz-Gemeinschaft kann das interdisziplinäre Forschungsnetzwerk des Forschungszentrums Borstel Leibniz Lungenzentrum (FZB), der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön (MPI-EB) seine Arbeit für weitere vier Jahre fortführen. Ziel des Leibniz-WissenschaftsCampus "Evolutionary Medicine of the Lung (EvoLUNG)" ist es, durch die Erforschung evolutionärer Prozesse ein besseres Verständnis der Entstehung von Asthma, chronisch obstruktiver Lungenkrankheiten (COPD) und Tuberkulose zu erhalten und daraus neue Diagnostik- und Therapiemöglichkeiten zu entwickeln.

Seit der Gründung des Leibniz-Wissenschaftscampus EvoLUNG im Oktober 2016 stellt der Zusammenschluss dieser drei Forschungsinstitutionen Schleswig-Holsteins die erste Einrichtung in Deutschland dar, die sich mit dem neuen Feld der Evolutionsmedizin beschäftigt und dabei Lungenerkrankungen im Fokus hat. Mit Hilfe von evolutionsbiologischen Methoden arbeiten Promovierende gemeinsam mit ihren wissenschaftlichen Mentorinnen und Mentoren daran, die Ursachen von Asthma, COPD, Tuberkulose und anderen chronischen/infektiösen Lungenerkrankungen näher zu verstehen und Behandlungsmethoden zu optimieren.

Zahlreiche Publikationen in hoch angesehenen wissenschaftlichen Fachzeitschriften zeigen, dass dieses innovative Konzept durch Kombination verschiedener Disziplinen innerhalb der Lebenswissenschaften mit aktuellen medizinischen Herausforderungen ein inspirierendes und erfolgversprechendes Mikroklima für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schafft. „Evolutionäre Prozesse sind zentral für eine Vielzahl von Erkrankungen beim Menschen, werden bei der medizinischen Betrachtung aber nur selten berücksichtigt“, so Professor Hinrich Schulenburg von der CAU und Vizesprecher von EvoLUNG. „Diese kritische Lücke versuchen wir im Leibniz WissenschafsCampus EvoLUNG zu schließen, um zukünftig über ein verbessertes, evolutionäres Verständnis von Lungenerkrankungen neue, nachhaltige Therapieansätze zu entwickeln“, so Stefan Niemann vom FZB und EvoLUNG-Sprecher.

Verschiedene EvoLUNG-Nachwuchsforschende wurden bereits mit Forschungspreisen ausgezeichnet; erst kürzlich bekam Dr. Camilo Barbosa für seine Forschungsarbeit den renommierten John-Maynard-Smith Forschungspreis der Europäischen Gesellschaft für Evolutionsbiologie. Barbosa trug in Schulenburgs Arbeitsgruppe an der CAU mit seinen Forschungsarbeiten dazu bei, das Konzept der „kollateralen Sensitivität“ zu formulieren. Er konnte zeigen, dass die Entstehung einer Resistenz gegenüber einem Antibiotikum im Erreger der Lungenentzündung Pseudomonas aeruginosa gleichzeitig zu einer Empfindlichkeit gegenüber anderen Wirkstoffen führt. Ein Konzept, welches zur Optimierung von Therapieansätzen in der Behandlung von Infektionen mit multiresistenten Bakterien genutzt werden kann.

Der Erfolg des Leibniz WissenschaftsCampus EvoLUNG wurde nun durch ein internationales Gutachtergremium bestätigt. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass das Forschungsnetzwerk strukturell hervorragend aufgestellt sei und sich mit Themen von besonderer Aktualität und Relevanz beschäftige. Die drei in EvoLUNG behandelten Forschungsbereiche würden sich hervorragend ergänzen und inhaltlich so gestalten, dass auch zukünftig ein klarer Mehrwert aus dieser interdisziplinären Arbeit zu erwarten ist. Auf Basis dieser Gutachten hat der Senat der Leibniz-Gemeinschaft beschlossen die Förderung für den Wissenschaftscampus EvoLUNG für weitere vier Jahre fortzuführen. Somit können die drei Projektpartner im Oktober 2020 in die zweite Förderphase starten und ihre erfolgreiche evolutionsmedizinische Forschungsagenda weiterentwickeln.

Mit großer Freude wurde diese Nachricht in Kiel, Plön und Borstel aufgenommen. „Dieser Leibniz Wissenschaftscampus EvoLUNG ist vor allem wegen seiner Originalität und seiner strategischen Vorreiterrolle von den Gutachterinnen und Gutachtern sehr gelobt worden – darauf können die antragstellenden Forschenden und Institutionen wirklich stolz sein“, freute sich der Direktor des Forschungszentrums Borstel, Professor Stefan Ehlers.

CAU-Vizepräsidentin Professorin Karin Schwarz sieht in der Förderzusage eine Bestätigung des aktuellen Erfolgskurses: „Die Kieler Universität hat sich in den vergangenen Jahren gemeinsam mit ihren Partnerinstitutionen zu einem bundesweit einzigartigen Hotspot in der Evolutionsforschung entwickelt. Nach der erfolgreichen Einwerbung des DFG-Graduiertenkollegs TransEvo und der jüngsten Förderempfehlung des Wissenschaftsrats für den Bau des evolutionswissenschaftlichen CeTEB-Forschungszentrums an der CAU bekennt sich nun auch die Leibniz-Gemeinschaft erneut zur Führungsposition des Wissenschaftsstandorts Schleswig-Holstein auf diesem Gebiet. Die weitere Förderung des EvoLUNG-Campus bestätigt das Kieler Konzept der Translationalen Evolutionsbiologie, das insbesondere in der künftigen medizinischen Anwendung zum Beispiel in der Behandlung von Lungenerkrankungen vielversprechende Perspektiven eröffnen wird.“

Über die WissenschaftsCampi
Leibniz-WissenschaftsCampi ermöglichen Leibniz-Einrichtungen und Hochschulen eine thematisch fokussierte Zusammenarbeit im Sinne einer regionalen Partnerschaft. Ziel ist es, Netzwerke zu schaffen, um den jeweiligen Forschungsbereich weiter zu entwickeln und das wissenschaftliche Umfeld zu stärken. Leibniz-WissenschaftsCampi betreiben strategische Forschung, befördern Interdisziplinarität in Themen, Projekten und Methoden, machen den jeweiligen Standort sichtbar und stärken sein Forschungsprofil. EvoLUNG geht als einziger Leibniz-WissenschaftsCampus in Schleswig-Holstein in die nächste Förderphase.

Kontakt:
Prof. Stefan Niemann
Forschungszentrum Borstel
Leibniz Lungenzentrum
Parkallee 1
23845 Borstel
04537/188 7620
sniemann@fz-borstel.de

Prof. Hinrich Schulenburg
Leiter Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, CAU Kiel
0431-880-4141
hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:

Warum unterschiedliche Körpergrößen entstehen

03.09.2019

Kieler Forschungsteam beschreibt, wie Umweltfaktoren und innere Regulation beim Größenwachstum eines Lebewesens zusammenarbeiten

Die Körpergröße eines Lebewesens – von den einfachsten tierischen und pflanzlichen Organismen bis hin zum Menschen – wirkt sich direkt auf seine Fitness aus. Die individuelle Größe ist also ein wichtiges Kriterium für die Fähigkeit eines Lebewesens, sich in der Konkurrenz um Ressourcen oder Reproduktion zu behaupten. Grundsätzlich geht man innerhalb einer Art von ähnlichen Erbinformationen aus, die theoretisch zu relativ einheitlichen Körpergrößen führen sollten. Die Individuen der meisten Arten wachsen allerdings im Rahmen bestimmter physiologischer Grenzen zu sehr unterschiedlicher Größe heran – sie muss also von weiteren Faktoren abhängig sein. Welche Einflüsse das Größenwachstum auf molekularer Ebene im Detail regulieren, wurde bisher jedoch nur wenig erforscht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Zoologischen Instituts an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten nun am Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra zeigen, wie Umwelteinflüsse und interne Regulierungsprozesse gemeinsam das Körperwachstum mitsteuern. Die Kieler Forschenden wiesen nach, dass die Umgebungstemperatur bestimmte molekulare Signalwege des Wachstumsprozesses aktiviert und so die Größe mitbestimmt. Zudem konnten sie zeigen, dass auch genetische Faktoren auf identische Signalketten zurückgreifen und damit ebenfalls zur Größenregulierung des Nesseltiers beitragen. Ihre neuen Ergebnisse veröffentlichte das Kieler Forschungsteam kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications.

Umwelt und interne Regulation greifen ineinander
Aus zellbiologischer Sicht ist die Größe eines ausgewachsenen Lebewesens das Ergebnis dreier Variablen: die Dauer seines Wachstums, die absolute Anzahl der dabei entstehenden Zellen und die individuelle Größe all dieser Zellen, deren Gesamtheit den ausgewachsenen Organismus bildet. Im Laufe des dadurch gekennzeichneten Wachstumsprozesses muss der Organismus zudem seine momentane Größe und das Erreichen der endgültigen Größe registrieren können. Zunächst konzentrierten sich die CAU-Forschenden in ihrer Studie auf die Regulation der Zellenanzahl des Nesseltiers Hydra.

„Wir haben beobachtet, dass Hydra bei niedrigen Umgebungstemperaturen bis zu 83 Prozent mehr Zellen bildet“, erklärt Dr. Jan Taubenheim, dessen Promotionsarbeit in der Zell- und Entwicklungsbiologie in die aktuelle Veröffentlichung eingeflossen ist. „Uns ist es zudem gelungen, die konkreten molekularen Signalwege zu identifizieren, die den Einfluss der Temperatur auf die Zellenanzahl umsetzen und so bei kühleren Temperaturen größere Tiere hervorbringen“, betont Taubenheim, der inzwischen als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Düsseldorf forscht. Diese sogenannten Wnt- und TGF-Beta-Signale sind zum Beispiel an der Embryonalentwicklung und der Zelldifferenzierung beteiligt. Ihre Wechselwirkung mit der Umgebungstemperatur und dem Größenwachstum war jedoch bisher unbekannt. „Die Wnt-Signale bestimmen bei Hydra auch den Übergang vom Wachstum in eine stationäre Phase. Daher vermuten wir, dass sie dem Organismus als Messinstrument dienen, um die eigene Größe festzustellen und das Wachstum zu beenden“, sagt Dr. Benedikt Mortzfeld, der ebenfalls in der Zellbiologie an der CAU promovierte und aktuell als Wissenschaftler an der University of Massachusetts Medical School in Worcester tätig ist.

Der Einfluss der Gene
Neben der Umgebungstemperatur tragen auch bestimmte Erbinformationen zur Größenregulierung der Nesseltiere bei. Gene, die für den sogenannten Insulin-Signalweg zuständig sind, bestimmen das Wachstum mit, indem sie unter anderem die Anzahl der Zellen während des Wachstumsstadiums steuern. Das Kieler Forschungsteam konnte in einer funktionalen Genanalyse unter anderem zeigen, dass das Ausschalten der für diesen Signalweg zuständigen Gene zu einer bis zu 41 Prozent kleineren Körpergröße der Polypen führte. Wichtige Bestandteile der zellulären Steuerungsprozesse des Wachstums liegen also gleichermaßen in den Erbinformationen. „Umwelteinflüsse und genetische Faktoren sind in einem mehrstufigen Ablauf und in einer festen Reihenfolge hintereinandergeschaltet und greifen auf die dieselben zellulären Regulationsmechanismen zurück“, fasst Professor Thomas Bosch, Sprecher des CAU-Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, zusammen. „Gemeinsam steuern sie so Zellenanzahl und –größe sowie die Dauer der Wachstumsphase und bewirken mit ihrem Zusammenspiel eine große Variabilität, die in sehr unterschiedlichen Körpergrößen ausgewachsener Tiere resultiert“, so Bosch weiter.

Größenregulation – ein gemeinsames Prinzip?
Die neuen Erkenntnisse zur Regulierung des Größenwachstums am Beispiel des Modellorganismus Hydra tragen ein Stück dazu bei, universelle Prinzipien bei vielzelligen Lebewesen zu identifizieren. Bestimmte Übereinstimmungen in den Signalwegen lassen die Forschenden vermuten, dass verschiedene Organismen die Einflüsse von Umwelt und Genetik auf sehr ähnliche Weise in ihre innere Größenregulation einbeziehen. Ein nächster wichtiger Schritt wird es sein, zusätzlich den Einfluss der Bakterienbesiedlung des Körpers auf die zugrundeliegenden Steuerungsprozesse zu untersuchen. „Wir vermuten, dass auch die symbiotischen Mikroorganismen des Körpers untrennbar mit der Regulation der Individualentwicklung und damit des Größenwachstums eines Lebewesens verbunden sind“, sagt Bosch. Deren mögliche Beteiligung wolle man im Rahmen des SFB 1182 künftig genauer untersuchen, um so ein immer besseres Verständnis der Größenregulation der Lebewesen zu gewinnen, fasst Bosch zusammen.

Originalarbeit:
Benedikt M. Mortzfeld*, Jan Taubenheim*, Alexander V. Klimovich, Sebastian Fraune, Philip Rosenstiel & Thomas C. G. Bosch (2019): Temperature and insulin signaling regulate body size in Hydra by the Wnt and TGF-beta pathways.
Nature Communications Published on 22 July 2019 DOI: 10.1038/s41467-019-11136-6
*Authors contributed equally

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Bildunterschrift: Einige Exemplare des Süßwasserpolypen Hydra, die den Einfluss von Umweltfaktoren und interner Regulierung auf das Größenwachstum verdeutlichen.
© Dr. Benedikt Mortzfeld

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Zoologisches Institut, CAU Kiel:
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science", CAU Kiel
Tel.: 0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
AG Bosch, CAU Kiel:
www.bosch.zoologie.uni-kiel.de

Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com

Neue immunologische Konzepte gegen Krebs

26.04.2019

Kiel Oncology Network veranstaltet bundesweit besetztes Symposium zur Tumorimmunologie an der CAU

Am heutigen Freitag (26. April) tagen rund 80 Krebsforschende aus ganz Deutschland beim 3. Kiel Oncology Network-Symposium im Kieler Wissenschaftszentrum. Thema der diesjährigen Veranstaltung ist die Tumorimmunologie und damit verbundene Chancen und Herausforderungen für künftige Immuntherapien. Im Kern dieses Teilgebiets der Onkologie steht die Erforschung immunologischer Vorgänge, die an der Abwehr von Krebszellen beteiligt sind. Daraus resultierende Therapieansätze zielen darauf ab, bestimmte Immunantworten auszulösen und so den Tod von Tumorzellen zu bewirken oder das Tumorwachstum zu hemmen. Das Kiel Oncology Network (KON), ein Zusammenschluss von Onkologinnen und Onkologen im Rahmen des Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), bildet im Rahmen der Tagung die Aktivitäten und Schwerpunkte der Kieler Krebsforschung in diesem Themenfeld umfassend ab. Im Mittelpunkt stehen dabei die drei Hauptaspekte Diagnostik, Therapiekonzepte und die vielfältigen Strategien, mit denen Tumore Immunreaktionen umgehen können. In diesem Forum berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in gut 20 Vorträgen über ihre aktuellen Forschungsarbeiten.

Vielversprechende Ansätze für künftige Behandlungsformen
Organisatorin des Symposiums ist Professorin Susanne Sebens vom Institut für Experimentelle Tumorforschung an der Medizinischen Fakultät der CAU und dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), die gemeinsam mit ihren Kolleginnen und Kollegen das Kieler Krebsforschungsnetzwerk KON vorantreibt. „In der Tumorimmunologie gab es in den vergangenen Jahren einen immensen Wissensgewinn, der die Behandlung vieler Krebsarten bereits verbessert hat“, betont Sebens. „Aber auch für solche Krebserkrankungen, die heute noch nicht zufriedenstellend behandelt werden können, erhoffen wir uns durch unsere Forschung in Zukunft entscheidende therapeutische Fortschritte“, so Sebens weiter.

Ein Beispiel für das große Potenzial der tumor-immunologischen Forschung liegt in der weiteren Verbesserung der sogenannten Antikörpertherapie. Dabei entwickeln Krebsforschende unter anderem in Kiel bestimmte Antikörper, mit denen sich zellabtötende Substanzen gezielt in Tumorzellen einbringen lassen, um diese zu bekämpfen. Auch die Erforschung bestimmter Viren, die gezielt Krebszellen angreifen und abtöten können, eröffnet vielversprechende Möglichkeiten der Kombination mit Immuntherapie-Ansätzen. „Solche onkolytischen Viren besitzen die Fähigkeit, selektiv Tumorzellen zu infizieren und sie dabei so zu zerstören, dass daraufhin eine gegen den Tumor gerichtete Immunantwort erzeugt wird“, betont Professor Volker Schirrmacher vom Immun-Onkologischen Zentrum Köln (IOZK), der als einer der Plenar-Redner zentral zum Symposium beiträgt. „Solche Besonderheiten nutzen wir in Köln zur individuellen Krebs-Immuntherapie. Diese zeichnet sich durch nur geringfügige Nebenwirkungen aus“, so Schirrmacher weiter.

Von der Forschung in den Behandlungsalltag
Ein weiterer Aspekt des Symposiums und auch der Kieler Krebsforschung insgesamt ist eine starke translationale Orientierung: Das KON hat nicht nur die Förderung des wissenschaftlichen Austausches und der intensiven Zusammenarbeit von onkologisch tätigen Grundlagen- und klinisch ausgerichteten Forschenden zum Ziel. Darüber hinaus bietet  es umfangreiche Aus- und Weiterbildungsprogramme für Ärztinnen und Ärzte an. Dazu arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kieler Forschungsnetzwerkes unter anderem mit der schleswig-holsteinischen Ärztekammer zusammen, die ihren Mitgliedern die KON-Veranstaltungsreihen zur Fortbildung empfiehlt. Nur im engen Austausch von Forschung, Klinik und niedergelassenen Ärztinnen und Ärzten, so hoffen Sebens und ihre Kolleginnen und Kollegen, werden so künftig verbesserte Behandlungsmöglichkeiten im Kampf gegen verschiedene Krebserkrankungen entstehen.

Über das Kiel Oncology Network (KON)
Das Kieler Krebsforschungsnetzwerk wurde 2013 als Bestandteil des CAU-Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science mit dem Ziel gegründet, die Forschungsaktivitäten möglichst vieler Grundlagen- und klinisch ausgerichteter Forschenden auf dem Gebiet der Onkologie zu vereinen und deren Zusammenarbeit zu fördern. KON umfasst damit ein breites Spektrum von langjährigen und exzellenten Expertisen im Bereich der Onkologie, u.a. Tumorbiologie, Genetik und Epigenetik, Immunologie, Pharmakologie, Pathologie, Strukturbiologie sowie modernste Bildgebungsverfahren. Die Vision von KON ist es, unter Nutzung von umfassenden und multidisziplinären Analysestrategien, ein deutlich verbessertes Verständnis über alle wichtigen Schritte der Tumorevolution sowie Resistenzmechanismen gegenüber Krebstherapien zu erhalten. Dieses Wissen stellt die Grundlage für die Entwicklung innovativer Diagnose- und Therapiestrategien dar, um die Prognose und das Überleben von Krebspatientinnen und -patienten entscheidend zu verbessern.

Fotos stehen zum Download bereit:
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Bildunterschrift: Professorin Susanne Sebens, Koordinatorin des Kiel des Oncology Networks, und ihre Kolleginnen und Kollegen erhoffen sich von der tumor-immunologischen Forschung entscheidende therapeutische Fortschritte. © Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Professor Volker Schirrmacher vom Kölner IOZK eröffnet die Tagung mit seinem Vortrag zur Erforschung onkolytischer Viren im Zusammenhang der individuellen Krebs-Immuntherapie. © Christian Urban, Uni Kiel

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Bildunterschrift: Rund 80 Krebsforschende aus ganz Deutschland kommen beim 3. Kiel Oncology Network-Symposium im Kieler Wissenschaftszentrum zusammen. In der Bildmitte Professorin Barbara Wollenberg vom UKSH, Campus Lübeck, die ebenfalls mit einem Plenarvortrag beiträgt. © Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Dr. rer. nat. Susanne Sebens
Leiterin des Instituts für Experimentelle Tumorforschung &
Koordinatorin Kiel Oncology Network, CAU Kiel:
Tel.: 0431 500-30501
E-Mail: susanne.sebens@email.uni-kiel.de

Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science", CAU Kiel:  
Tel.: 0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
3. KON Symposium „Tumor immunology – therapeutic concepts & challenges", Kiel Oncology Network, CAU Kiel:
https://www.medizin.uni-kiel.de/de/forschung/forschungsinitiativen/kiel-oncology-network/aktuelle-veranstaltungen

„Kiel Oncology Network“, Medizinische Fakultät, CAU Kiel:
www.medizin.uni-kiel.de/de/forschung/forschungsinitiativen/kiel-oncology-network

 

ZMB Young Scientist Grant

06.07.2017

Das Zentrum Molekulare Biowissenschaften (ZMB) schreibt dieses Jahr Young Scientist Grants für Doktoranden (2 x 10.000€) und early Postdocs (2 x 20.000 €) aus. Interessenten können sich bis 28. August 2017 bewerben. Weitere Details entnehmen Sie bitte dem Anhang (pdf).

Die Ausschreibung kann gerne an interessierte Doktoranden oder Postdocs im Umfeld von Kiel Life Science weitergeleitet werden. Fragen beantwortet Ihnen Kirsten Emmert per E-Mail (kemmert@uv.uni-kiel.de) oder telefonisch (0431-880-4839).

Neubau für die Kieler Evolutionsforschung kommt

01.07.2020

Mit der Zusage der Gemeinsamen Wissenschaftskonferenz kann das geplante Forschungsgebäude „Center for Fundamental Research in Translational Evolutionary Biology“ an der CAU bis 2025 errichtet werden

Nun ist es offiziell: Das neue Forschungszentrum „Center for Fundamental Research in Translational Evolutionary Biology“ (CeTEB, Deutsch: Zentrum für Grundlagenforschung in der Translationalen Evolutionsbiologie) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) kann realisiert werden. Dies gab die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz des Bundes und der Länder (GWK) am Freitag, 26. Juni, bei ihrer Sitzung in Bonn bekannt. Nach der Unterstützungszusage der schleswig-holsteinischen Landesregierung und der Förderempfehlung des Wissenschaftsrates vom Frühjahr hat das Kieler Vorhaben damit die letzte noch ausstehende formale Zusage erhalten. Bund und Land werden jeweils zur Hälfte bis zu 58 Millionen Euro in den Gebäudeneubau investieren. Der Bau des hochmodernen neuen Forschungsgebäudes an der CAU mit Kapazitäten für rund 140 Forschende und Mitarbeitende samt umfangreicher neuer Forschungsinfrastrukturen kann damit wie geplant 2022 starten.

Das knapp 5.000 m² große Gebäude wird innerhalb der nächsten fünf Jahre auf dem Gelände des Bremerskamps als Teil des neuen städtebaulichen Quartiers ‚Kiel.Science.City’ in unmittelbarer Nähe zum Biologiezentrum der CAU entstehen. Bauherr ist das Land Schleswig-Holstein, vertreten durch die Gebäudemanagement Schleswig-Holstein AöR (GMSH). Der Forschungsbau wird den evolutionswissenschaftlichen Forschenden an der Kieler Universität und ihren Partnerinstitutionen in der Region ein neues Zuhause bieten. Geplant wird mit zunächst zwölf Arbeitsgruppen auf vier Geschossen. Sie können in direkter Nachbarschaft zu zentralen Partnerinstitutionen auf dem CAU-Campus forschen und dabei wichtige Synergieeffekte nutzen. Das unter Nachhaltigkeits-Aspekten geplante Gebäude mit einem flexiblen Raum- und Nutzungskonzept ermöglicht zudem eine langfristige Weiterentwicklung für neue Forschungsprojekte. Im Fokus der künftigen CeTEB-Forschung stehen dabei vor allem interdisziplinäre Vorhaben, die insbesondere auf eine Anwendung evolutionsbasierter Konzepte zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen in Umwelt, Gesundheit und Ernährung abzielen.

Leuchtturm mit bundesweiter Strahlkraft

CAU-Vizepräsidentin Professorin Karin Schwarz lobte die zukunftsweisende Förderentscheidung: „Der CeTEB-Neubau ist das Ergebnis umfangreicher Erfolge der Kieler Lebenswissenschaften in den vergangenen Jahren, die mit zahlreichen evolutionsbezogenen Forschungsvorhaben den Grundstein für die jetzige Bewilligung gelegt haben. Mit dem neuen Forschungsbau kann die CAU nun ihre Führungsrolle als bundesweiter Schwerpunktstandort in der Evolutionsforschung festigen und ausbauen“.

Ministerin Prien hebt hervor, dass der innovative Forschungsansatz des CeTEB laut Wissenschaftsrat zu den bundesweit zwei besten Vorhaben zählt und die Bestätigung durch die GWK ein Meilenstein für Schleswig-Holsteins Entwicklung als international sichtbarer Wissenschaftsstandort ist. Ebenso sei die Förderentscheidung eine großartige Bestätigung für alle Beteiligten, die in den letzten Jahren diesen landesseitig unterstützten Forschungsschwerpunkt mit hoher gesellschaftlicher Relevanz entwickelt haben. „Mit der Bundesförderung ist es uns als Land möglich, innovative und exzellente Forschung in Schleswig-Holstein gezielt fördern zu können“, so die Ministerin.

Zahlreiche bestehende und perspektivisch auch neue Forschungsverbünde mit evolutionärem Bezug werden im neuen Zentrum zusammengeführt. Dazu zählen aktuell bereits unter anderem das DFG-Graduiertenkolleg „Translational Evolutionary Research“ (GRK 2501), das „DFG-Clinician Scientist Program in Evolutionary Medicine“ (CSEM), der Anfang April erfolgreich weiter bewilligte Leibniz Science Campus „Evolutionary Medicine of the Lung“ (EvoLUNG) und der Ende 2019 ebenfalls erfolgreich verlängerte DFG-Sonderforschungsbereich „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen (SFB 1182). Das CeTEB wird auch wichtige Verbindungen zu den zwei Exzellenzclustern an der CAU schaffen, den Clustern „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) und „ROOTS“. Die erfolgreiche Einwerbung des CeTEB-Forschungsneubaus wird somit eine institutionelle Basis für die Weiterentwicklung evolutionsbiologischer Forschungsarbeit in der Region mit großer nationaler wie internationaler Sichtbarkeit schaffen.

„Wir sind besonders stolz, nun auch die letzte Hürde auf dem Weg zu unserem neuen Forschungszentrum übersprungen zu haben. Wir hoffen, dass unser Konzept der Translationalen Evolutionsbiologie nun international Schule machen wird und so bei der Übertragung wichtiger Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in die Anwendung helfen wird“, freut sich der CAU-Evolutionsbiologe Professor Hinrich Schulenburg, der die CeTEB-Beantragung im Rahmen des CAU-Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen vorangetrieben hat.

Translationale Evolutionsforschung zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen

Kernaufgabe des CeTEB wird es sein, Erkenntnisse aus der Evolutionsbiologie zu nutzen, um nachhaltige Strategien zur Lösung aktueller angewandter Probleme in der Medizin und Nahrungsmittelproduktion zu entwickeln. Prägnante Beispiele für die Bedeutung evolutiver Prozesse finden sich bei Krankheitserregern wie Viren oder auch Antibiotika-resistenten bakteriellen Erregern, die sich mit enormer Geschwindigkeit verändern können. Weitere Beispiele liefern das vermehrte Auftreten von sogenannten Zivilisationskrankheiten oder auch die schnelle Ausbreitung von Pestizidresistenzen bei Pflanzenschädlingen in der Landwirtschaft. Evolutive Prozesse spielen eine zentrale Rolle bei der Entstehung dieser und anderer Probleme, werden jedoch bisher bei der Entwicklung von Lösungsstrategien so gut wie gar nicht berücksichtigt – mit zum Teil gravierenden Folgen.

Im Rahmen des CeTEB-Forschungszentrums soll diesen Herausforderungen durch die Nutzung evolutionsbiologischer Erkenntnisse begegnet werden. Die daraus entstehenden nachhaltigen Lösungsansätze wollen die CeTEB-Forschenden dabei in zwei Schritten umsetzen: Zunächst geht es um eine Übertragung der Konzepte und Methoden aus der evolutionsbiologischen Grundlagenforschung auf angewandte Themenfelder. „Unser Ziel ist es, anschließend darauf aufbauend neue Eingriffe in das jeweilige Problemgebiet zu entwickeln“, betont CeTEB-Vizesprecherin Professorin Eva Stukenbrock. „Dazu zählen unter anderem evolutionsbasierte Anbau- und Schutzstrategien im Pflanzenbau, neuartige und nachhaltige Antibiotikatherapien oder eine evolutionsbasierte Behandlung des menschlichen Darmmikrobioms“, so die Kieler Umweltgenomikerin weiter.

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

Bitte beachten Sie dabei unsere Hinweise zur Verwendung

CeTEB

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So wird das geplante CeTEB-Forschungsgebäude der Kieler Universität auf dem Gelände des Bremerskamps in Zukunft aussehen.
© hammeskrause architekten bda
 

Weiter Informationen:

 

Kontakt:

Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher (des.) „Center for Fundamental Research in Translational Evolutionary Biology“ (CeTEB), CAU
0431-880-4141
hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Pressekontakt:

Christian Urban
Wissenschaftskommunikation
„Kiel Life Science", CAU 
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curban@uv.uni-kiel.de
 

Zusammenarbeit beim Nährstofferwerb

26.06.2018

Kieler Forschungsteam beschreibt erstmals fundamentale Mechanismen zur Steuerung der symbiotischen Beziehung von Algen und Nesseltieren 

Bei der Entwicklung des Lebens auf der Erde hat sich bereits vor Millionen von Jahren das Konzept der Symbiose als erfolgreiche Strategie entwickelt, mit der sich Lebewesen unterschiedlicher Arten als eng verbundene Gemeinschaften im Kampf ums Dasein erfolgreich behaupten können. Warum sie diese Partnerschaften eingehen, was ihr eigentlicher Vorteil ist und welche molekularen Mechanismen dafür wichtig sind, ist allerdings noch weitgehend unerforscht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben nun gemeinsam mit japanischen Forschenden vom Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) und der Universität Okayama erstmals eine umfassende Charakterisierung symbiotischer Interaktionen am Beispiel der Kooperation des Süßwasserpolypen Hydra mit in seinem Zellinneren lebenden Chlorella-Algen vorgelegt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in der aktuellen Ausgabe des international renommierten Fachjournals eLife.

Um die grundlegenden Mechanismen dieser Symbiose zu untersuchen, konzentrierte sich das Forschungsteam auf die Stoffwechselbeziehungen zwischen Hydra und den sie besiedelnden Algen. Die Organismen leben in einer sogenannten photosynthetischen Symbiose: Die Algen stellen also ihrem Wirt bestimmte Stoffwechselprodukte zur Verfügung, die sie aus der Umwandlung von Sonnenenergie gewinnen. Im Gegenzug beziehen sie vom Süßwasserpolypen Nährstoffe, die sie selber nicht erschließen können. „Diese Form des Zusammenlebens von Nesseltieren und Algen bildet eine extreme Form der Symbiose, in der die Algen ohne ihren Wirt nicht mehr lebensfähig sind. Die symbiotischen Algen geben dabei sogar Teile der Erbinformation auf und nutzen stattdessen die entsprechenden Strukturen des Süßwasserpolypen“, beschreibt Professor Thomas Bosch, Zell- und Entwicklungsbiologe an der CAU und Sprecher des SFB 1182, die Tragweite der zwischenartlichen Abhängigkeit. Auch Hydra selbst ist stark abhängig von den Symbionten, da die Chlorella-Besiedlung ihren Reproduktionserfolg fördert und den Tieren daher ohne die Algen deutliche Fitness-Nachteile entstehen würden. 

„Unsere Ergebnisse zeigen zudem, welche konkreten Werkzeuge auf genetischer und molekularer Ebene notwendig sind, damit sich eine dauerhafte und stabile Symbiose im Laufe der Evolution herausbilden kann“, so Bosch weiter. Die Laboruntersuchungen ergaben zum einen, dass die Anwesenheit der Symbionten dazu führt, dass bestimmte für den Stoffwechsel verantwortliche Gene bei Hydra hochreguliert werden und so den Nährstofftransport zwischen Wirt und Symbiont begünstigen. Andererseits zeigte die Analyse der Algen-Gene, dass dem Symbionten die genetische Ausstattung fehlt, die zur Verwertung von Stickstoff notwendig ist und die Nährstoffversorgung daher zum Teil vom Wirt übernommen werden muss.

Insgesamt ist mit der nun vorgelegten Veröffentlichung eine der wichtigen Forschungsfragen der ersten Förderphase des SFB 1182 beantwortet: Ziel des damit verbundenen Teilprojekts war es, die treibenden Kräfte hinter der Ausbildung und dauerhaften Stabilität einer Symbiose zu identifizieren. Die Analyse der Interaktionen von Süßwasserpolypen und Algen verdeutlicht, dass die Entstehung der gegenseitigen existenziellen Abhängigkeit von Organismen vor allem von der Möglichkeit des gegenseitigen Nährstoffaustauschs und den damit verbundenen Vorteilen vorangetrieben wird. Die an relativ übersichtlichen Wechselwirkungen zwischen zwei einfach aufgebauten Lebewesen gewonnenen Erkenntnisse möchten die Forschenden in Kiel gemeinsam mit ihren internationalen Kolleginnen und Kollegen nun an komplexeren, multiorganismischen Interaktionsnetzen weiter vertiefen.

Das bessere Verständnis der symbiotischen Beziehungen von Nesseltieren und Algen ist über den reinen Erkenntnisgewinn hinaus auch als Modell für die Abschätzung der mit dem Klimawandel verbundenen Veränderungen von Meeresökosystemen relevant: Korallen sind zum Beispiel massiv von den Auswirkungen des globalen Wandels bedroht, da ein veränderter Nährstoffgehalt des Meereswassers ihre Fähigkeit zur Nahrungsaufnahme dramatisch beeinflusst. Von Gesundheit und Wachstum der Korallen hängen wiederum besonders umfangreiche, in den tropischen Korallenriffen angesiedelte Lebensgemeinschaften ab. Da Korallen ähnlich wie Süßwasserpolypen von bestimmten symbiotischen Bakterien für ihre Nährstoffaufnahme abhängig sind, ist eine genauere Kenntnis der zugrundeliegenden Mechanismen notwendig. Weiterführende Forschungsarbeiten müssen zeigen, ob das nun gewonnene Wissen auch auf die Symbiose von Korallen und Bakterien übertragbar ist und sich daraus künftig mögliche Anpassungsstrategien zum Schutz bedrohter tropischer Korallenriffe ableiten lassen.

Originalarbeit:
Mayuko Hamada, Katja Schröder, Jay Bathia, Ulrich Kürn, Sebastian Fraune, Mariia Khalturina, Konstantin Khalturin, Chuya Shinzato, Nori Satoh, Thomas C G Bosch (2018): Metabolic co-dependence drives the evolutionarily ancient Hydra-Chlorella symbiosis eLife
DOI 10.7554/eLife.35122 

Ein Bild steht zum Download bereit:
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Mikroskopische Abbildung von Hydra-Epithelzellen (Zellkerne in grün), die jeweils etwa 20-30 symbiotische Chlorella-Algen enthalten (in orange). 
Abbildung: Jay Bathia

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel
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Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
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Neues Forschungskolleg eröffnet moderne Karriereperspektiven für junge Ärztinnen und Ärzte

Motivbild. Die Else Kröner-Fresenius-Stiftung (EKFS) fördert mit einer Million Euro interdisziplinäres Forschungskolleg „Darm-Gehirn-Achse: Relevanz für die Entzündungsmedizin und Neurodegeneration“ in Kiel. © Pixabay, CC0 Creative Commons

26.11.2018

Die Else Kröner-Fresenius-Stiftung (EKFS) fördert mit einer Million Euro interdisziplinäres Forschungskolleg „Darm-Gehirn-Achse: Relevanz für die Entzündungsmedizin und Neurodegeneration“ in Kiel

Die wissenschaftliche Ausbildung von Medizinerinnen und Medizinern, insbesondere in frühen Karrierestufen, gehört zum Selbstverständnis der Universitätsmedizin. Forschungsinteressierte und -aktive junge Medizinerinnen und Mediziner sind prädestiniert für die Herstellung eines Brückenschlags zwischen Labor und Klinik, also für die Translation von Forschungsergebnissen in die Klinik und wieder zurück in die Forschung, beispielsweise, um neue Therapien zu entwickeln. Um diesen Karrierepfad verlässlicher und attraktiver zu gestalten, erhielt die Medizinische Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) nun gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH) den Zuschlag für ein Else Kröner-Forschungskolleg Kiel (EKFK) mit dem Titel „Darm-Gehirn-Achse: Relevanz für die Entzündungsmedizin und Neurodegeneration“. Die EKFS fördert das Clinician Scientist-Programm, das Forschung und Facharztweiterbildung verzahnt, für zunächst drei Jahre mit einer Million Euro. Das Programm startet zum 1. Januar 2019 mit sechs Stellen.

Das interdisziplinäre Programm adressiert die sogenannte „Darm-Gehirn-Achse“, die die wechselseitige Beeinflussung zwischen dem Mikrobiom im Darm, Entzündungsvorgängen und Gehirnfunktionen in den Fokus nimmt. Dass es diese Querverbindung gibt, hat sich in den vergangenen Jahren der Forschung zunehmend herausgestell¬t, ebenso wie ihre wichtige Rolle bei der Ausprägung chronischer neurologischer und internistischer Erkrankungen. Diese schließen beispielsweise die Multiple Sklerose, die Parkinson- und die Alzheimer-Krankheit sowie chronisch entzündliche Darmerkrankungen, Adipositas und Diabetes ein.
„Mit diesem Programm ist neben der Facharztausbildung eine fachübergreifende klinische und wissenschaftliche Tätigkeit möglich. Die jungen Kolleginnen und Kollegen werden mit modernsten Methoden Einblicke in Struktur und Funktion von Darm und Gehirn gewinnen und durch ein besseres Verständnis der komplexen Beziehung zwischen Darm und Gehirn zu neuen Therapieoptionen beitragen. Gleichzeitig erlangen sie die nötigen Kompetenzen, um nach Abschluss des Programms selbst wissenschaftliche Arbeitsgruppen führen zu können“, so Professorin Daniela Berg, Direktorin der Klinik für Neurologie am UKSH, Campus Kiel, und Sprecherin des CS-Programms.

 „Wir freuen uns, dass die Else Kröner-Fresenius Stiftung mit ihrer Förderung den hohen Innovationsgrad des Themas „Darm-Gehirn Achse“ anerkennt, da gerade die wechselseitige Beeinflussung zwischen beiden Systemen noch wenig erforscht ist, jedoch einen wichtigen Baustein für ein systemmedizinisches Verständnis von normalen und gestörten Körperfunktionen darstellt“, so Professor Thorsten Bartsch, Leitender Oberarzt an der Klinik für Neurologie am UKSH, Campus Kiel, und stellvertretender Sprecher des CS-Programms.

In sechs geplanten Forschungsprojekten des Programms erhalten junge Ärztinnen und Ärzte die Möglichkeit, in eigenständiger Forschungsarbeit krankheitsübergreifende Entstehungsmechanismen zu untersuchen. Dies ermöglicht eine umfassende Ausbildung in innovativer klinischer, bildgebender und grundlagenorientierter Forschung, für die die Clinician Scientists von der Krankenversorgung freigestellt werden. Diese „geschützten Forschungszeiten“ sind in einem modular aufgebauten Curriculum festgehalten, das durch ein Mentoringkonzept sowie die Vermittlung von Schlüsselkompetenzen flankiert wird. Über sechs Jahre alternieren die Clinician Scientists zwischen Forschungs- und klinischen Modulen. Am Ende des CS-Curriculums steht die Zulassung zur Facharztprüfung und idealerweise die Habilitation.

Das EKFK ist eines von drei Clinician Scientist-Programmen, mit denen die Medizinische Fakultät in diesem Jahr erfolgreich war. Das EKFK spricht Junior Clinician Scientists an und ist damit eingebettet in ein umfassendes strukturiertes Ausbildungskonzept der Medizinischen Fakultät gemeinsam mit dem UKSH, welches bei der Promotion ansetzt und über den Junior Clinician Scientist zum Senior Clinician Scientist (Oberarzt) übergeht. „Die Planbarkeit der Medizinischen Weiterbildung nach dem Medizinstudium in Verbindung mit geschützter Forschungstätigkeit ist eine gute Grundlage, Medizin-Absolventen der Forschung wieder näher zu bringen“, betonte der Dekan der Medizinischen Fakultät, Professor Ulrich Stephani.

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Motivbild. Die Else Kröner-Fresenius-Stiftung (EKFS) fördert mit einer Million Euro interdisziplinäres Forschungskolleg „Darm-Gehirn-Achse: Relevanz für die Entzündungsmedizin und Neurodegeneration“ in Kiel.
© Pixabay, CC0 Creative Commons

Hintergrundinformationen:
Die Clinician Scientist-Programme sind Teil einer umfangreichen Novellierung des Aus- und Weiterbildungskonzepts in der Universitätsmedizin in Kiel. Die Curricula für Dermatologie, Innere Medizin, Neurologie, Neurochirurgie und Radiologie wurden von der Ärztekammer Schleswig-Holstein (ÄKSH) akkreditiert. Damit decken die Curricula alle in der Weiterbildungsordnung der Ärztekammer Schleswig-Holstein geforderten Weiterbildungsinhalte ab.

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
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7. Studierendentagung zu den Life Sciences an der CAU

26.11.2018

Bildunterschrift: Lena Möbus, Jasmin Frangenberg, Kai Rathje, Marie Hellfritzsch, Komathy Rajamanickam, Sebastian Lutz, Prof. Dr. Susanne Alban, Markus Kräutner Foto: Markus Scholz

Die Studierendentagung zu den Life Sciences fand am 21. November bereits zum siebenten Mal im Wissenschaftszentrum an der Kieler CAU statt. Auch in diesem Jahr hatten sich wieder zahlreiche Studierende mit einem Beitrag für die Veranstaltung beworben, um vor Kommilitonen den „Ernstfall“ einer wissenschaftlichen Tagung zu proben.

Kai Rathje, Doktorand im Bereich Biologie an der CAU, stellte seine Dissertation mit dem Titel „Role of bacteria in cancer growth: lessons from Hydra” vor und konnte sich am Ende der Tagung über den mit 500€ dotierten Hauptpreis freuen. In seinem Vortrag hatte er den Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung der mikrobiellen Besiedlung des Süßwasserpolypen Hydra und der Entstehung von Tumorzellen vorgestellt. Hieraus können sich auch wichtige Erkenntnisse für menschliche Gesundheit ergeben.

Insgesamt waren in diesem Jahr 40 Bewerbungen eingegangen, von denen die Jury im Vorfeld acht Vorträge ausgewählt hatte. Die übrigen Beiträge wurden in der begleitenden Posterausstellung präsentiert.

Die diesjährigen Gewinner sind:

Vorträge

  1. Preis (500 €): Role of bacteria in cancer growth: lessons from Hydra Kai Rathje, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
  2. Preis (300 €): Whole-blood gene expression profiles of psoriasis patients before and under systemic therapy with biologics reveal clues for therapeutic mode of action and importance of immunologic features for therapy decision Lena Möbus, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
  3. Preis (200 €): Spray dried Zinc Oxide as an Alternative to Aluminium Salts in Mucosal Vaccination Marie Hellfritzsch, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Poster

  1. Preis (300 €): Phytosulfokine signalling in Arabidopsis thaliana under osmotic stress conditions Komathy Rajamanickam, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
  2. Preis (200 €): Activating NK Cell Receptor NKp46 as a Novel Trigger Molecule for Bispecific Antibodies to Enhance Anti-Tumor NK Cell Responses Sebastian Lutz, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
  3. Preis (100 €): Evolution of small proteins in the cyanobacterium Scytonema hofmanni PCC 7110 Jasmin Frangenberg, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel


Neben den Vorträgen konnten die anwesenden Gäste sich über persönliche Werdegänge im Bereich Life Sciences informieren: Dr. Klaus Wiehler (Bruker Daltonics GmbH), Dr. Inez Linke (OceanBasis GmbH), Dr. Philipp Gopel (Richter-Helm BioLogics GmbH & Co. KG) und Heike H. Thomsen (Life Science Nord Management GmbH) berichteten über Stationen aus ihrem Lebenslauf und gaben den Studierenden Tipps für die berufliche Zukunft. „Die Leitung der Weiterbildungsprojekte für die Life-Science-Branche ergab ich aus meinem beruflichen Werdegang.“, berichtet Heike Thomsen. „Das spezifische Qualifizierungsangebot, das wir im Rahmen der LSN Academy entwickelt haben, bietet praxisnahe Themen, die auch für Studierende und Berufsanfänger hilfreich sein können“.

„Die Studierendentagung ist inzwischen zu einer festen und erfolgreichen Größe in der Förderung des lebenswissenschaftlichen Nachwuchses an der Universität Kiel geworden“, betont Susanne Alban, Professorin der Pharmazie an der CAU und diesjährige Juryvorsitzende. „Wir möchten unsere Studierenden schon früh auf Karrieremöglichkeiten sowohl in der Wissenschaft als auch in der Wirtschaft vorbereiten. Dank der Kooperation von Life Science Nord und Kiel Life Science haben sie hier die Chance, Einblicke in beide Bereiche zu gewinnen.“

Weitere Informationen und unter: www.lifesciencenord.de/studierendentagung

Über die Studierendentagung zu den Life Sciences in Kiel
Die Studierendentagung zu den Life Sciences richtet sich an Studierende und junge Wissenschaftler, die im Rahmen der Veranstaltung den "Ernstfall" einer wissenschaftlichen Tagung proben können: Sie stellen Ihre eigenen wissenschaftlichen Ergebnisse als Vortrag oder als Poster einer Jury und Ihren Kommilitonen vor und tauschen sich mit ihnen über die Inhalte aus. Es winken Preise für die besten Vorträge und Poster. Ein weiteres Ziel ist es, den wissenschaftlichen Nachwuchs mit der Industrie zu vernetzen und einen Einblick in die Berufswelt zu ermöglichen. Vier Sprecher aus der Life Science Branche berichten über ihren individuellen Karriereweg.

Über Life Science Nord Management GmbH
Life Science Nord Management GmbH vernetzt als Clustermanagement-Agentur in Norddeutschland die Branchen Medizintechnik, Biotech und Pharma unter der Dachmarke Life Science Nord. Die Agentur initiiert und begleitet Projekte, Veranstaltungen und Messeauftritte und bewirkt so eine bessere Sichtbarkeit des Clusters sowie eine Stärkung der Life Science Branche nach innen und außen.

Über Kiel Life Science
Das neu gegründete interdisziplinäre Zentrum für angewandte Lebenswissenschaften – Kiel Life Science (KLS) – vernetzt an der CAU Forschungen aus den Agrar- und Ernährungswissenschaften, den Naturwissenschaften und der Medizin. Es bildet einen von vier Forschungsschwerpunkten an der Universität Kiel und will die zellulären und molekularen Prozesse besser verstehen, mit denen Lebewesen auf Umwelteinflüsse reagieren.

 

Weitere Informationen, Interviewtermine und Bildmaterial bei:
Life Science Nord Management GmbH
Simone Hauck, PR & Communications Manager
Falkenried 88, 20251 Hamburg
Tel.: 040 – 471 96 -423, Fax: 040 – 471 96 -444
E-Mail: hauck@lifesciencenord.de, Im Internet: www.lifesciencenord.de

 

Susanne Alban
Susanne Alban, Professorin der Pharmazie an der CAU und diesjährige Juryvorsitzende. Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Imke Schneemann

Dr. Imke Schneemann von Life Science Nord begrüßte die Kieler Studierenden. Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Klaus Wiehler

Dr. Klaus Wiehler von de Bruker Daltonics GmbH berichtete von seinen Erfahrungen aus der Firmengründungsphase. Foto: Christian Urban, Universität Kiel

 

ZMB Young Scientist Grants 2018

12.11.2018

Nachwuchsförderung: ZMB Young Scientist Grants 2018

Die verschiedenen lebenswissenschaftlichen Disziplinen zu vernetzen und so Spitzenforschung am Standort Kiel zu ermöglichen: Diese Ziele verfolgt das Zentrum Molekulare Biowissenschaften (ZMB) an der CAU Kiel mit seiner hochmodernen Forschungsinfrastruktur. Wichtiger Bestandteil dieser Aktivitäten ist eine aktive Nachwuchsförderung, die inter- und transdisziplinäre Forschungsarbeiten junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Kieler Lebenswissenschaften unterstützen soll. Aushängeschild dieser Bestrebungen sind die sogenannten „ZMB Young Scientist Grants“, die in diesem Jahr zum zweiten Mal vergeben werden. Je zweimal werden sie für Promotionsstudierenden und Postdoktorierende vergeben, die jeweils 10.000 Euro in der ersten und 20.000 Euro in der zweiten Kategorien umfassen.

Die Preisträgerinnen und Preisträger des Jahres 2018 sind:

Kategorie Postdoktorierende

  • Dr. rer. nat. Meriem Belheouane, Titel der Arbeit „Analysis of signatures of phylosymbiosis in the skin microbiota of mouse species“ (AG Baines)
  • Dr. Neha Mishra (PhD), Titel der Arbeit „Symposium on Computational Integration of Multi-Omics data“ (AG Rosenstiel)
     

Kategorie Promotionsstudierende:

  • Elisa Rosati, Titel der Arbeit „Towards the identification of Crohn's disease-associated T cell clonotypes“ (AG Franke)
  • Tanita Wein, Titel der Arbeit „Determining the Darwinian fitness and stability of small naturally occuring plasmids in Escherichia coli“ (AG Dagan)

 

 

Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?

25.05.2018

CAU-Forschungsteam schlägt vor, genetisches Material zu Forschungs- und Diagnosezwecken künftig aus Urin zu gewinnen

Urin ist eine alltägliche Flüssigkeit, der die meisten Menschen wenig Aufmerksamkeit schenken und die sie als eher unangenehm empfinden. Anders geht es einer Gruppe von klinischen Forscherinnen und Forschern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) und der Litauischen Universität für Gesundheitswissenschaften in Kaunas, die vom diagnostischen Potenzial der meist gelblichen Flüssigkeit überzeugt sind. Der Grund dafür ist das darin enthaltene genetische Material, das als sogenannte zellfreie DNA neue Möglichkeiten für die Krebsdiagnostik bietet. Aus einer Menge von 60 Millilitern Urin - ungefähr ein halber Urinbecher - konnten die Forschenden im Labor genau so viel genetisches Material gewinnen wie aus einer Blutprobe von zehn Millilitern. Dafür arbeitete das Forschungsteam an neuen Methoden, um die zellfreie DNA aus dem Urin zu entnehmen. Ihre nun vorliegenden Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden des Instituts für Klinische Molekularbiologie (IKMB) an der CAU gemeinsam mit den internationalen Kolleginnen und Kollegen heute in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift BioTechniques.

Der Begriff zellfreie DNA bezeichnet Bruchstücke von genetischen Informationen, die sich außerhalb von Zellen in verschiedenen Körperflüssigkeiten befinden. Diese DNA-Bestandteile entstehen, wenn Körperzellen aber auch Tumorzellen absterben. Sie werden zunächst in den Blutstrom freigesetzt und gelangen von dort unter anderem auch weiter in den Urin. Das Forschungsteam stieß zunächst auf eine Reihe von Problemen: So ist die Menge an DNA im Urin von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich und variiert sogar bei ein und derselben Person von Tag zu Tag stark. Aus diesem Grund waren die anfangs in den Proben enthaltenen DNA-Konzentrationen teilweise zu gering, so dass die Forschenden die jeweils gesammelten Urinmengen steigern mussten. Sie beobachteten zudem regelmäßig, dass der Urin von gesunden Frauen mehr als doppelt so viel von der für die Diagnose vielversprechenden zellfreien DNA enthält wie eine identische Menge bei gesunden Männern. Dieser Umstand muss bei der künftigen Krebsdiagnostik berücksichtigt werden, damit diese geschlechterspezifischen Unterschiede die Ergebnisse nicht verfälschen.

Bislang arbeiten Tests für die Krebsdiagnose meist mit Blutproben. Manche dieser Bluttests nutzen zellfreie DNA, die aus einem möglichen Tumor stammt, um etwa bestimmte Lungen- oder Darmkrebsarten zu erkennen. Ob das genetische Material aus dem Harn genauso gut für die klinische Forschung und Diagnostik geeignet ist wie Blut, möchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den nächsten zwölf Monaten im Labor des IKMB an der Kieler Universität in weiterführenden Forschungsarbeiten klären. „Dazu werden wir anhand der vorliegenden Proben der Studienteilnehmenden am UKSH die genetischen Spuren eines Tumors im Blutplasma und Urin vergleichen und schauen, ob auf beiden Wegen ein Nachweis der Erkrankung möglich ist“, sagt Michael Forster, Wissenschaftler am Institut für Klinische Molekularbiologie der CAU.

Die Forschenden in Kiel hoffen, künftig ein auf Urin basierendes Verfahren zu entwickeln, das ebenso sichere Diagnosen zulässt wie herkömmliche Bluttests. Dies böte zunächst Vorteile für Patientinnen und Patienten, denen so die unangenehme Blutentnahme erspart bliebe. Zudem wäre ein solches Testverfahren schneller und weniger aufwändig als die bisherigen Methoden, da zum Beispiel anders als bei Bluttests kein medizinisches Personal bei der Probenentnahme erforderlich ist. „In den USA werden bereits ähnliche Testverfahren zur Krebsdiagnose kommerziell angeboten. Vor Kurzem stellte ein internationales Forschungsteam zudem einen neu entwickelten, noch nicht klinisch zugelassenen Urintest für bestimmte Harnwegstumore vor“, beschreibt Forster den aktuellen Entwicklungsstand. „Bis zur Einführung neuer klinischer Tests auf Urinbasis in Deutschland werden noch einige Jahre an klinischer Forschung sowie Kosten- und Nutzenabwägungen vergehen“, so der Molekulargenetiker weiter.

Diese nun folgenden Forschungsarbeiten sollen auch in Zusammenarbeit mit externen klinischen Forschungsgruppen im Rahmen des neuen Competence Centre for Genome Analysis Kiel (CCGA Kiel) stattfinden. Als eines von deutschlandweit vier zentralen Kompetenzzentren für Hochdurchsatzsequenzierungen wird es seit März 2018 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Die CAU begegnet so dem steigenden Bedarf an komplexen Genomanalysen in den Lebenswissenschaften als eines dieser neu geschaffenen spezialisierten Sequenzierungszentren für das gesamte Bundesgebiet.

Originalarbeit:
Greta Streleckiene, Hayley M Reid, Norbert Arnold, Dirk Bauerschlag, Michael Forster (2018): Quantifying cell free DNA in urine: comparison between commercial kits, impact of gender and inter-individual variation BioTechniques DOI: 10.2144/btn-2018-0003

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-165-1.jpg
Bildunterschrift: Das CAU-Forschungsteam möchte zur Krebsdiagnose künftig Urin statt Blut verwenden.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-165-2.jpg
Bildunterschrift: Der Leiter der Studie, Michael Forster, gemeinsam mit seinen Kolleginnen Regina Fredrik (links) und Nicole Braun vom Institut für Klinische Molekularbiologie an der CAU.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Michael Forster
Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU Kiel
Tel.: 0431-500-15136
E-Mail: m.forster@ikmb.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU Kiel
http://www.ikmb.uni-kiel.de

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
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Text / Redaktion: ► Christian Urban

 

Die Rolle des Mikrobioms in Gesundheit und Krankheit

31.08.2017

Kiel Life Science-Vortragsabend an der Uni Kiel

zu den Impressionen

Gleich zwei hochkarätige US-amerikanische Forschende folgen in diesem Spätsommer der Einladung des Forschungsschwerpunkts „Kiel Life Science“ (KLS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU): Professor Martin Blaser und Professorin Gloria Dominguez-Bello, beide von der School of Medicine der Universität New York (NYU), besuchen am kommenden Dienstag, 5. September, ihre Kolleginnen und Kollegen in den Kieler Lebenswissenschaften. Blaser und Dominguez-Bello sind international anerkannte Fachleute für die Erforschung des Mikrobioms, also der bakteriellen Besiedlung des menschlichen Körpers. Neben dem Gedankenaustausch mit den Kieler Forschenden stehen auch zwei öffentliche Abendvorträge auf dem Programm: Am Dienstagabend richten sich zunächst Blaser und danach Dominguez-Bello mit ihren englischsprachigen Vorträgen über die Rolle des Mikrobioms für die menschliche Gesundheit an die interessierte Kieler Öffentlichkeit.

Martin Blaser, Direktor des „Human Microbiome Program“ an der NYU, stellt in seinem Auftaktvortrag „Human Gut Microbiota Perturbation and Disease” („Menschliche Darmbakterien: Störungen und Krankheiten“) dar, welche Rolle die bakterielle Besiedlung des menschlichen Darms für die Gesundheit aber auch die Krankheitsentstehung spielt. Er beschäftigt sich darin insbesondere mit der Frage, wie sich Störungen des Mikrobioms in der Kindheit auf chronische Erkrankungen im Erwachsenenalter auswirken. Diese Störungen der Bakterienbesiedlung führt er zum Beispiel auf die potenziell schädliche, routinemäßige Antibiotikagabe im Kindesalter zurück. Im Mittelpunkt seines Forschungsinteresses stehen dabei typische Zivilisationskrankheiten wie Diabetes oder Fettleibigkeit ebenso wie verstärkt auftretende entzündliche Umwelterkrankungen wie Asthma oder Psoriasis. Aufgrund seines Engagements für die Medizin der Zukunft wählte das bekannte US-amerikanische Nachrichtenmagazin „Time“ den Mediziner und Mikrobiologen Blaser zu den 100 einflussreichsten Menschen des Jahres 2015.

Maria Dominguez-Bello, Professorin für translationale Medizin an der NYU, widmet sich in ihrem Vortrag „Society and Human Microbiota Development” („Die Gesellschaft und die Entwicklung des menschlichem Mikrobioms“) dem Einfluss der westlichen Zivilisation auf die Zusammensetzung und Entwicklung des menschlichen Mikrobioms. Sie untersucht schwerpunktmäßig, welche Unterschiede zwischen ursprünglichen und vom westlichen Lebensstil geprägten Bakteriengemeinschaften im menschlichen Darm bestehen. So versucht sie, die Auswirkungen des Lebensstils auf die Funktionsweise des Mikrobioms und die damit verbundenen gesundheitlichen Konsequenzen dieser zivilisatorischen Veränderung zu verstehen. Dominguez-Bellos Ziel ist es, die in isoliert lebenden menschlichen Gesellschaften existierende Bakterienvielfalt zu bewahren, ehe sie durch den Kontakt mit dem westlichen Lebensstil verloren geht. Aus diesem ursprünglichen Mikrobiom, so hofft die Mikrobiologin, lassen sich künftig therapeutische Ansätze für verschiedene Zivilisationskrankheiten ableiten.

Der Besuch der beiden US-amerikanischen Forschenden reiht sich ein in die regelmäßig von KLS organisierten öffentlichen Vortragsabende. In jedem Semester lädt der lebenswissenschaftliche Forschungsschwerpunkt dazu renommierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an die CAU ein, die der interessierten Kieler Öffentlichkeit Einblicke in die internationale Spitzenforschung in Biologie, Medizin und angrenzenden Disziplinen bieten.

Medienvertreterinnen und -vertreter sind herzlich zu den KLS-Abendvorträgen eingeladen. Für Gespräche mit den englischsprachigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern steht ein Dolmetscher bereit. Um vorherige Anmeldung bei der Pressestelle der CAU wird gebeten unter Telefon 0431/880-2104 oder per E-Mail an presse@uv.uni-kiel.de

Das Wichtigste in Kürze:
Was: Öffentliche KLS-Abendvorträge Prof. Martin Blaser, Prof. Maria Dominguez-Bello
Wann: 5. September 2017, 17:15 bis 20:00 Uhr
Wo: Zentrum Molekulare Mikrobiologie (ZMB), Am Botanischen Garten 11, CAU Kiel

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch,
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
KLS-Abendvorträge Prof. Martin Blaser, Prof. Maria Dominguez-Bello:
www.kls.uni-kiel.de/de/aktuelles/veranstaltungen/kls-ringvorlesung

Professor Martin J. Blaser, School of Medicine, New York University:
med.nyu.edu/medicine/labs/blaserlab/index.html

Professorin Maria-Gloria Dominguez-Bello, School of Medicine, New York University:
med.nyu.edu/medicine/clinicalpharm/maria-gloria-dominguez-bello-lab

Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel
www.kls.uni-kiel.de

Bestandsaufnahme der Virusforschung

05.07.2018

Forschende an der Uni Kiel diskutieren den Einfluss der Viren auf Medizin, Umwelt und Evolution

Vergangene Woche fand die erste JAVIS-Tagung (Englisch: Joint Academic Virus Seminar) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) statt. Rund 60 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von der CAU und benachbarten Forschungseinrichtungen kamen im Zentrum Molekulare Biowissenschaften (ZMB) zusammen, um einen Überblick über die aktuelle Virusforschung in der Region Kiel zu gewinnen. Dabei drehte es sich insbesondere um die Erforschung von Viren im Rahmen des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ und speziell ihre Rolle im Zusammenspiel des Körpers mit seiner mikrobiellen Besiedlung. Bislang konzentrierten sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Metaorganismus-Forschung vor allem auf Bakterien. Mehr und mehr erkennen sie allerdings an, dass auch Viren an der gesunden Entwicklung und Funktion eines Lebewesens zentral beteiligt sind. Dabei steht die Frage im Mittelpunkt, ob Viren entscheidende Komponenten im Metaorganismus sind, die das Mikrobiom formen. Die Forschenden tauschten sich im Rahmen der Tagung zum Beispiel über das Potenzial von speziellen Viren bei der Bekämpfung von Infektionskrankheiten, den Einfluss globaler Klimaveränderungen auf Viren im Ozean oder die Rolle von Vireninfektionen in Bakterienkulturen der Molkereiwirtschaft aus.

Der Initiator der Veranstaltung, Dr. Tim Lachnit vom Zoologischen Institut der CAU, betonte: „Es gibt in Kiel und Umgebung eine beeindruckende Vielfalt von Forschungsarbeiten rund um die Rolle der Viren im Gesamtzusammenhang des menschlichen, tierischen und pflanzlichen Organismus. Die Expertinnen und Experten dahinter verbindet eine neue, grundlegend geänderte Auffassung: Sie sehen Viren zunehmend nicht mehr nur als Krankheitserreger, sondern auch als wichtige Helfer für die Gesundheit.“ Dieser Trend spiegelt sich in neuen Forschungsinitiativen im nationalen und internationalen Raum, an denen auch die CAU und ihre Partnerinstitutionen in der Region teilhaben.

Einen Höhepunkt des Symposiums bildete der Vortrag des US-amerikanischen Meeresbiologen und Virus-Experten Professor Forest Rohwer von der San Diego State University: In seinem Vortrag hob er die Bedeutung der Bakteriophagen für die Entwicklung des Immunsystems hervor. Dabei handelt es sich um Viren, die nicht auf vielzellige Lebewesen, sondern auf Bakterien als Wirtsorganismen spezialisiert sind. Rohwer verdeutlichte zum Beispiel, wie bestimmte Bakteriophagen Korallen bei der Abwehr von Bakterieninfektionen unterstützen und so eine wichtige Rolle beim Erhalt ganzer Ökosysteme in tropischen Korallenriffen spielen.

Die erste JAVIS-Tagung bildete den Auftakt zu einer Reihe von Veranstaltungen, die künftig die Vernetzung der Virenforschenden am Standort Kiel fördern sollen. „Die Erforschung von Viren und Bakteriophagen wird eine immer wichtigere Rolle in den Lebenswissenschaften spielen. Daher wollen wir im Raum Kiel Synergien nutzen und uns gemeinsam stärker aufstellen“, betonte Lachnit. Das nun entstehende Netzwerk sei ein erster Schritt für den Standort Kiel, um in diesem von starker Konkurrenz geprägten Wissenschaftsfeld in Zukunft zu bestehen und erfolgreich zu sein, so Lachnit weiter.

Ein Bild steht zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2018/227-javis-1.jpg
Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der ersten JAVIS-Tagung an der CAU.
© Christian Urban, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2018/227-javis-2.jpg
Professor Forest Rohwer von der San Diego State University sprach über die Bedeutung von Bakteriophagen für das Immunsystem der Korallen.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Dr. Tim Lachnit
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4171
E-Mail: tlachnit@zoologie.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
JAVIS-Tagung (Englisch: Joint Academic Virus Seminar, JAVIS), SFB 1182, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com/news/28-06-the-joint-academic-virus-seminar-javis

Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Text: Christian Urban
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Drittes Nachtkonzert im Zoologischen Museum: Impressionen

02.07.2018

Die Karl-August-Möbius-Gesellschaft an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) veranstaltete am vergangenen Donnerstag das dritte Nachtkonzert im Rahmen der Klassik-Reihe im Zoologischen Museum Kiel. Der Förderverein des Museums nahm das Publikum gemeinsam mit dem CAU-Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ (KLS) mit auf eine Reise durch drei Jahrhunderte Musikgeschichte: Unter dem Titel „Fagöttliches plus“ boten Mitglieder des Philharmonischen Orchesters Kiel Kompositionen für vier Fagotte, Schlagzeug und Violine dar. Der Solofagottist der Kieler Philharmoniker, Riklef Döhl, führte durch das Programm des Abends.

Zu den Bildern:

Wissenschaftsempfang des Ministerpräsidenten

06.06.2018

Am gestrigen Donnerstag, 31. Mai, lud Ministerpräsident Daniel Günther zum Wissenschaftsempfang 2018 ins Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISIT) nach Itzehoe. Vor rund 150 Gästen aus den Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen warb Günther bei den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern darum, sich für Digitalisierung einzusetzen.

Im Rahmen des Empfangs konnte der Sonderforschungsbereich 1182, vertreten durch Sprecher Thomas Bosch, einen Beitrag der Kieler Metaorganismus-Forschenden zur Digitalisierung präsentieren. Bosch führte dem Ministerpräsidenten und der Wissenschaftsministerin Karin Prien das neue digitale Wissenschaftsposter „Digital Meta“ des SFB 1182 vor. Gemeinsam mit den Kommunikationsdesignerinnen und -designern des Kieler Science Communication Lab haben die Kieler Forschenden mit diesem neuen Format eine innovative und umfassende Visualisierung ihres Forschungsgebiets geschaffen.

Weitere Informationen in der Pressemeldung des Landes Schleswig-Holstein

Nachtkonzert: Auf musikalischer Reise im Zoologischen Museum

25.06.2018

Karl-August-Möbius-Gesellschaft lädt am 28. Juni zum klassischen Konzert

Die Karl-August-Möbius-Gesellschaft an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) lädt am kommenden Donnerstag um 22 Uhr zum dritten Nachtkonzert im Rahmen der im letzten Jahr gestarteten Klassik-Reihe ins Zoologische Museum Kiel ein. Der Förderverein des Museums nimmt das Publikum gemeinsam mit dem CAU-Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“ (KLS) mit auf eine Reise durch drei Jahrhunderte Musikgeschichte: Unter dem Titel „Fagöttliches plus“ bieten Mitglieder des Philharmonischen Orchesters Kiel Kompositionen für vier Fagotte, Schlagzeug und Violine dar. Der Solofagottist der Kieler Philharmoniker, Riklef Döhl, führt durch das Programm des Abends.  

Auch in diesem Jahr können die Zuhörerinnen und Zuhörer der künstlerischen Darbietung zwischen den beeindruckenden Walskeletten in der zentralen Halle des Zoologischen Museums in einem ungewöhnlichen und anregenden Rahmen folgen. Für den Leiter des Museums, Dr. Dirk Brandis, ist die reizvolle Kulisse der Schlüssel zum Erfolg der klassischen Konzertreihe: „Wir bemühen uns, unseren Gästen immer wieder neue und ungewöhnliche musikalische Erlebnisse anzubieten. Dazu trägt die besondere Atmosphäre des Museums ganz maßgeblich bei.“ Dies zeigten auch die durchweg positiven Rückmeldungen zu den beiden ersten Veranstaltungen, so Brandis weiter. 

„Von unschätzbarem Wert ist für uns die enge Zusammenarbeit mit dem Philharmonischen Orchester Kiel. Die hochklassigen Musikerinnen und Musiker machen mit ihrem Engagement jedes Konzert zu einem herausragenden Erlebnis“, betont Professor Thomas Bosch, Sprecher des Forschungsschwerpunkts KLS und Vorsitzender der Karl-August-Möbius-Gesellschaft. Das Nachtkonzert sei damit auf dem besten Wege, sich zu einem Highlight in der Kulturszene der Landeshauptstadt zu entwickeln, so der Mit-Initiator der Veranstaltung weiter. Ein nächster Termin im Herbst ist bereits in Planung und wird in Kürze bekannt gegeben.

Medienvertreterinnen und -vertreter sind herzlich zur Berichterstattung über das Nachtkonzert im Zoologischen Museum Kiel eingeladen. Wir bitten um vorherige Anmeldung bei der Pressestelle der CAU unter Telefon 0431/880-2104 oder per E-Mail an presse@uv.uni-kiel.de.

Das Wichtigste in Kürze:
Was:     3. Nachtkonzert im Zoologischen Museum
Wann:     Donnerstag, 28. Juni, ab 22:00 Uhr
Wo:     Zoologisches Museum Kiel
Hegewischstr. 3, 24105 Kiel 

Programm:
Fagöttliches plus

Unerhörtes für 4 Fagotte, Schlagzeug und Violine aus drei Jahrhunderten Musikgeschichte

Mitwirkende:
Christoph Risch (Fagott), Florian Winkler (Fagott), Jürgen Carl (Fagott)
mit den Gästen
Stefan Ahr (Schlagzeug) und Catalin Mugur (Violine)

Durch das Programm führt Riklef Döhl, Solofagottist der Kieler Philharmoniker.

Eintritt:
Sitzplatz: 20,00 Euro
Stehplatz: 15,00 Euro

Vorbestellungen: 0431/ 880 5170
Restkarten an der Abendkasse

Über die Karl-August-Möbius Gesellschaft: 
Die Karl-August-Möbius-Gesellschaft zur Förderung des Zoologischen Museums der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel e.V. ist der Förderverein des Zoologischen Museums. Die Gesellschaft unterstützt das Zoologische Museum Kiel in seinen Arbeiten, sie fördert seine Einrichtungen, Bauten und Projekte sowie Ausstellungs-, Sammlungs- und Forschungsvorhaben. Sie zielt darauf ab, Interesse für die Sammlungen des Zoologischen Museums Kiel zu wecken und Verständnis für die Bedeutung der zoologischen Wissenschaft, insbesondere in den Bereichen Evolution und Meeresforschung, zu fördern.

Bildmaterial steht zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2018/201-nachtkonzert-3.jpg
Bildunterschrift: Das Organisationsteam der Möbius-Gesellschaft hofft auf einen ebenso stimmungsvollen Abend wie beim zweiten Nachtkonzert im vergangenen November. © Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Thomas Bosch
Vorsitzender Karl-August-Möbius-Gesellschaft, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

PD Dr. Dirk Brandis
Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel 
Tel.: 0431-880-5170
E-Mail: brandis@zoolmuseum.uni-kiel.de 

Weitere Informationen:
Möbius-Gesellschaft, Zoologisches Museum Kiel
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de/index.php/moebius-gesellschaft

Zoologisches Museum Kiel, CAU Kiel 
www.zoologisches-museum.uni-kiel.de

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Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Text: Christian Urban 
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RTG TransEvo: 14 Doctoral Positions

05.07.2019

14 Doctoral Positions within the Research Training Group 2501 on Translational Evolutionary Research (RTG TransEvo)

Evolution is the central theory of the life sciences. The core objective of the RTG TransEvo is to study and promote its key relevance to applied problems. Unintended outcomes of human intervention often result from actions that influence natural selection. For example, the usage of antibiotics or anti-cancer drugs in medicine, of pesticides in agriculture, or human perturbation of the earth's ecosystems directly change natural selection and thereby affect the evolution of organisms. Therefore, the development of sustainable solutions to such emerging challenges can only be achieved by explicit consideration of the influenced evolutionary processes. Yet, to date, the translation of evolutionary concepts to applied problems is only rarely attempted. In turn, the required experimental tests in these areas have the potential to further advance evolutionary theory – to the mutual benefit of translational and basic research. Thus, the overarching aim of the RTG TransEvo is to train two main competences among doctoral candidates: On the one hand, the use of knowledge and concepts from fundamental research in evolutionary biology in order to enhance our understanding of current challenges in applied fields and, on the other hand, the use of the novel insights obtained in order to enrich our understanding of evolution. The RTG TransEvo will promote the translation of evolutionary thinking into three applied fields: (i) medicine, (ii) food production, and (iii) wildlife conservation.

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Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017

CAU-Forscherinnen entdecken bislang unbekannten Vermeidungsmechanismus von Pflanzenwurzeln

Forschende warnen vor künftig immer häufiger auftretenden Extremwetterereignissen infolge des Klimawandels. Aktuelle Umweltkatastrophen wie zum Beispiel die in diesem Jahr zahlreichen und besonders starken tropischen Hurrikane scheinen diese Tendenz zu bestätigen. Oft sind solche Wetterextreme von Überflutungen begleitet, die auch landwirtschaftlich genutzte Flächen vermehrt betreffen. Für den Pflanzenbau werden sie zu einem immer schwerwiegenderen Problem, denn die Mehrzahl der intensiv angebauten Nutzpflanzen ist wenig nässetolerant. Zunehmende Ertragseinbußen zeichnen sich ab. Gleichzeitig nimmt der Ertragsdruck auf die zur Verfügung stehenden landwirtschaftlichen Flächen angesichts der wachsenden Weltbevölkerung rapide zu.

CAU-Forscherinnen aus der Arbeitsgruppe Entwicklungsbiologie und Physiologie der Pflanzen am Botanischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) beschäftigen sich in diesem Zusammenhang mit den Auswirkungen der globalen Klimaveränderungen auf die Wachstumsbedingungen von Pflanzen. Am Beispiel der häufig im Labor genutzten Modellpflanze Arabidopsis thaliana, die auch als Acker-Schmalwand bekannt ist, untersuchte die Doktorandin Emese Eysholdt-Derzsó, wie Pflanzen auf vorübergehenden Nässestress reagieren. „In ihrer Arbeit beschreibt Eysholdt-Derzsó erstmals im Detail, welche Auswirkungen Staunässe und der damit verbundene Sauerstoffmangel auf das Wachstum der Acker-Schmalwand-Wurzeln hat und welche genetischen Mechanismen die Anpassung der Pflanze steuern“, betont die Leiterin der Forschungsgruppe, Professorin Margret Sauter. Die neuen Erkenntnisse veröffentlichte das Kieler Forschungsteam kürzlich in der Fachzeitschrift Plant Physiology.

Nässe und sauerstoffarme Bodenverhältnisse sind für die meisten Pflanzen existenzbedrohend, da sie die Wurzeln am Wachstum und damit an der Nährstoffaufnahme hindern. Für eine gewisse Zeit können sie sich allerdings mit verschiedenen Schutzmechanismen an Staunässe anpassen. Die CAU-Forscherinnen untersuchten nun, wie sich Nässe auf das Wachstum und die Gesamtstruktur der Acker-Schmalwand-Wurzeln auswirkt. Dazu setzten sie sieben Tage alte Arabidopsis-Keimlinge abwechselnd unterschiedlichen Sauerstoffregimes aus: Jeweils für einen Tag waren sie mit nassen und sauerstoffarmen und dann wieder mit normalen Wachstumsbedingungen konfrontiert. Die Versuche zeigten, wie die Wurzeln besonders nassen und sauerstoffarmen Bodenbereichen zu entgehen versuchen. Mittels eines genetisch festgelegten Regelmechanismus unterbricht die Pflanze das normale, nach unten gerichtete Wurzelwachstum. Stattdessen weichen die Wurzeln horizontal in Richtung trockenerer und damit sauerstoffreicherer Bodenbereiche aus. „Wir konnten zeigen, dass dieser Ablauf reversibel ist. Sobald ausreichend Sauerstoff zur Verfügung steht, wachsen die Wurzeln wieder wie üblich nach unten“, sagt die Erstautorin Eysholdt-Derzsó.

Den gesamten Prozess bezeichnen die Kieler Wissenschaftlerinnen als Root Bending. Es gelang ihnen, die dafür verantwortliche genetische Regulation zu entschlüsseln: Fünf der insgesamt 130 Mitglieder der sogenannten ERF-Transkriptionsfaktoren der Acker-Schmalwand sind dafür zuständig, auf den Nässestress der Wurzel zu reagieren. Sie aktivieren Gene, die für eine gezielte Verteilung des pflanzlichen Wachstumshormons Auxin in der Wurzel sorgen. Dieses Phytohormon wird dabei asymmetrisch im Wurzelgewebe umgelagert. Da das Auxin hemmend wirkt, wächst die Wurzel dort langsamer, wo es in hoher Konzentration auftritt, so dass eine Biegung der Wurzel ausgelöst wird. Die Verteilung von Auxin in der Wurzel und damit der Auslöser des Root Bending lässt sich mit einer Fluoreszenz-Methode sichtbar machen.

Die Acker-Schmalwand gehört zur Familie der Kreuzblütler und ist zum Beispiel mit Raps oder diversen Kohlsorten verwandt. Die am Modellorganismus gewonnenen Erkenntnisse lassen sich daher mit einiger Wahrscheinlichkeit auf verschiedene Nutzpflanzen übertragen. Künftige Forschungsarbeiten werden dabei helfen, den Mechanismus des Root Bending auch an anderen Pflanzen weiter zu erforschen und zu verstehen. Langfristiges Ziel der Forschenden ist es, eine eventuelle Übertragung auf Nutzpflanzen zu erreichen, um so in Zukunft ihre Staunässetoleranz zu erhöhen und damit landwirtschaftliche Ertragseinbußen zu verringern.

Die vorliegende Forschungsarbeit wurde im Rahmen einer Einzelprojekt-Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert.

Originalarbeit:
Emese Eysholdt-Derzsó, Margret Sauter (2017): “Root bending is antagonistically affected by hypoxia and ERF-mediated transcription via auxin signaling”. Plant Physiology DOI:10.1104/pp.17.00555

Es stehen Fotos/Materialien zum Download bereit:

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-318-1.jpg
Bildunterschrift: Der durch Nässe bedingte Sauerstoffmangel des Bodens verursacht die Biegung (rechts im Bild) der Arabidopsis-Wurzel.
Abbildung: Emese Eysholdt-Derzsó

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-318-2.jpg
Bildunterschrift: Die Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) eignet sich hervorragend als Modellorganismus für Laboruntersuchungen.
Foto: Emese Eysholdt-Derzsó

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-318-3.jpg
Bildunterschrift: Das Phytohormon Auxin (fluoreszierend am rechten Bildrand) hemmt das Wachstum einseitig und krümmt dadurch die Arabidopsis-Wurzel.
Abbildung: Emese Eysholdt-Derzsó

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-318-4.jpg
Bildunterschrift: Emese Eysholdt-Derzsó, Doktorandin in der Entwicklungsbiologie und Physiologie der Pflanzen an der CAU, erforschte das Root Bending.
Foto: Christian Urban, Universität Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-318-5.jpg
Bildunterschrift: Um das Root Bending zu untersuchen, verwendeten die Forscherinnen Acker-Schmalwand-Keimlinge, die unter kontrollierten Bedingungen gezüchtet wurden. Foto: Christian Urban, Universität Kiel

Kontakt:
Prof. Margret Sauter
Botanisches Institut und Botanischer Garten, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4210
E-Mail: msauter@bot.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
Entwicklungsbiologie und Physiologie der Pflanzen (AG Sauter),
Botanisches Institut und Botanischer Garten, CAU Kiel:
http://www.sauter.botanik.uni-kiel.de

Forschungsschwerpunkt „Kiel Life Science“, CAU Kiel:
http://www.kls.uni-kiel.de

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: ► presse@uv.uni-kiel.de, Internet: ► www.uni-kiel.de
Twitter: ► www.twitter.com/kieluni, Facebook: ► www.facebook.com/kieluni, Instagram: ► www.instagram.com/kieluni
Text / Redaktion: ► Christian Urban

Gesunde Pflanzen sind die Grundlage für nachhaltige Landwirtschaft

31.07.2019

Auftaktkonferenz des neu gegründeten Pflanzenforschungszentrums „Kiel Plant Center“ an der CAU

Am Montag, 22. Juli, startete die internationale Tagung „Pflanzengesundheit und Umweltinteraktionen“ (Englisch: „Plant Health and Environment Interactions“) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Rund 70 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nahmen an dem Symposium im Zoologischen Museum Kiel sowie im Botanischen Garten der CAU teil. Es bildete die Auftaktveranstaltung für das neue kooperative CAU-Forschungszentrum „Kiel Plant Center“ (KPC), das die zahlreichen Aktivitäten in der Pflanzenforschung an der Kieler Universität und ihren Partnerinstitutionen fördern und vernetzen will. An zwei Konferenztagen tauschten sich die Forschenden aus der Botanik und verwandten Disziplinen zum Beispiel über die pflanzliche Immunabwehr gegen Krankheitserreger, die nachhaltige Regulierung bedeutender Schädlinge im Obstanbau oder die besondere Bedeutung der Seegräser für gesunde Küstenökosysteme aus. Insgesamt berichteten sie im Laufe des Symposiums in rund 20 Vorträgen über den Stand ihrer aktuellen Forschungen aus dem Feld der Pflanzengesundheit.

Aktuelle Herausforderungen für die Pflanzenforschung

Die Themen der internationalen Tagung an der CAU sind heute aktueller denn je: Pflanzen sind eine unverzichtbare Grundlage funktionierender Ökosysteme, der globalen biogeochemischen Stoffkreisläufe und damit nicht zuletzt der weltweiten Nahrungsversorgung. Ihre Gesundheit rückt im Angesicht des Klimawandels, des weltweiten Bevölkerungswachstums und des rasanten Verlusts an Biodiversität immer stärker in den Fokus. Vor diesem Hintergrund startet die neue Kieler Forschungsinitiative, die sich mit den verschiedenen Einflüssen auf die Pflanzengesundheit und den damit verbundenen Anforderungen an die Grundlagenforschung auseinandersetzen wird. „Um daraus in Zukunft Lösungsansätze ableiten zu können, sind wir insbesondere auf eine starke interdisziplinäre Zusammenarbeit und die Translation der Grundlagenforschung in die Anwendung angewiesen“, betont KPC-Sprecherin Professorin Eva Stukenbrock. „Unser neues Forschungszentrum schafft die notwendigen Strukturen an der Uni Kiel, um in kooperativen Forschungsprojekten diese dringend benötigten Antworten für die Erhaltung der Pflanzengesundheit zu finden“, so Stukenbrock weiter.

Ernährungssicherheit für eine Welt im Wandel

Eine konkrete Herausforderung, der sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kieler Pflanzenzentrums stellen wollen, ist ein zeitgemäßer Pflanzenschutz. So werden etwa Schädlinge immer schneller unempfindlich gegen Pflanzenschutzmittel, so dass der sogenannten Resistenzzüchtung eine steigende Bedeutung zukommt. Außerdem wird der Einsatz von Pestiziden in der Öffentlichkeit kritisch hinterfragt. Gleichzeitig muss die globale Nahrungsmittelproduktion angesichts des rasanten Wachstums der Weltbevölkerung weiter gesteigert werden. Dem wollen die KPC-Forschenden zum Beispiel durch die Entwicklung nachhaltiger Strategien begegnen, die sich bei der Bekämpfung von Pflanzenschädlingen die Mechanismen der natürlichen Selektion zunutze machen und damit helfen, den Pestizideinsatz zu reduzieren.

„Zahlreiche Pflanzenschädlinge und -krankheiten werden zudem durch den Klimawandel begünstigt und treten dadurch gehäuft auf“, betont Christian Jung, Professor für Pflanzenzüchtung. „Durch ansteigende Temperaturen oder höhere Feuchtigkeit können unter Umständen die Bedingungen für die massenhafte Ausbreitung von Krankheiten und Schädlingen verändert werden“, so Jung weiter. Auch auf diesen Gebieten wolle man künftig Lösungen finden, etwa durch die Züchtung bestimmter Nutzpflanzen, die eine größere Stresstoleranz aufweisen.

Insgesamt beruhen diese im KPC verfolgten Lösungsansätze zunehmend auf einer engen transdisziplinären Vernetzung der Forschungsgebiete. Um den dafür nötigen regelmäßigen wissenschaftlichen Austausch auch über die Grenzen des Standorts hinaus zu ermöglichen, organisieren die Kieler Forschenden künftig jährlich internationale Konferenzen wie das aktuelle Symposium zur Pflanzengesundheit als wesentliche Bestandteile des neuen Netzwerks. Das Organisationsteam des KPC plant außerdem, in öffentlichen Veranstaltungen in den Dialog mit der Gesellschaft zu treten und dort auf die fundamentale Bedeutung der Pflanzenforschung hinzuweisen.

Über das Kiel Plant Center (KPC):
Das neugegründete Forschungszentrum zielt darauf ab, die Vielfalt der Pflanzenforschung an der Universität Kiel und ihren Partnerinstitutionen zu fördern. Unter dem Dach des universitären Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) bietet es eine Plattform zum interdisziplinären Austausch und schafft den Rahmen zur Entwicklung neuer Forschungsinitiativen. Die Kieler Pflanzenwissenschaften umfassen Forschungsgruppen aus zahlreichen Fakultäten und Instituten, die sich mit einem breiten Spektrum von Forschungsfragen von der molekularen Pflanzenbiologie, der Pflanzenökologie, der Biotechnologie bis hin zur Pflanzenzüchtung befassen. Der gemeinsame Fokus der beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler liegt dabei insbesondere auf der Pflanzengesundheit und den Interaktionen von Pflanzen mit ihrer Umwelt.

Kontakt:
Prof. Eva Stukenbrock
Sprecherin „Kiel Plant Center“
Botanisches Institut und Botanischer Garten, CAU Kiel:
0431-880-6368
estukenbrock@bot.uni-kiel.de

Weitere Informationen:

Nacht der Wissenschaft

29.09.2017

29. September 2017 in Eckernförde | Kiel | Plön | Preetz | Rendsburg

Am Freitag, den 29.09.2017 findet in den Städten Eckernförde, Plön, Preetz und Rendsburg sowie im CITTI-PARK in Kiel die zweite Nacht der Wissenschaft KielRegion statt. Experimente zum Mitmachen, Laborführungen, Workshops, Ausstellungen, künstlerische Aktionen und bunte Vorträge über aktuelle Forschung, kurzum: Wissenschaft zum Anfassen. Das alles gibt es bei der diesjährigen Nacht der Wissenschaft zu erleben – von 15 Uhr bis 24 Uhr steht der Spaß am Lernen und Forschen im Mittelpunkt. Die Kieler Lebenswissenschaften beteiligen sich mit attraktiven Beiträgen am vielfältigen Programm der Nacht der Wissenschaft

Die Nacht der Wissenschaft KielRegion soll dazu beitragen, dass die Menschen, die Wirtschaft und die Wissenschaft in der Region einander besser kennen und schätzen lernen. Deshalb gibt es in der Nacht der Wissenschaft Veranstaltungen für Kinder ab dem Kindergartenalter, für Schülerinnen und Schüler, Studierende und alle, die sich für Wissenschaft interessieren. Besucherinnen und Besucher können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ihrer Region treffen, Einblicke in deren Leben und Arbeiten bekommen und mehr über die Bedeutung der Forschung für unser direktes Lebensumfeld erfahren. Die Nacht der Wissenschaft KielRegion ist auch 2017 Teil der European Researchers‘ Night, welche in diesem Jahr zeitgleich in 340 Städten in 27 Ländern stattfindet. Die Schirmherrschaft für die Nacht der Wissenschaft KielRegion hat Ministerpräsident Daniel Günther übernommen.

Das Projekt wird gefördert durch die Europäische Union im Rahmenprogramm für Forschung und Innovation HORIZONT 2020 unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 722957. 

Der neue Cluster zur Präzisionsmedizin stärkt forschende Ärztinnen und Ärzte und ebnet den Weg für Innovationen am Krankenbett

27.09.2018

Bundesweit fehlen klinische Forscherinnen und Forscher. Ein strukturiertes Clinician Scientist Programm schafft Freiraum für kliniknahe Forschungsprojekte, die erfolgreiche medizinische Grundlagenforschung der letzten Jahre in die Anwendung in der Krankenversorgung übertragen.

Der Cluster zur Entzündungsforschung hat sich zum dritten Mal in einem harten Wettbewerb zur Förderung durchgesetzt, wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) soeben mitgeteilt hat. Dieser Erfolg innerhalb der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder basiert auf den großen und international sichtbaren Fortschritten bei der Aufklärung von chronischen Entzündungsprozessen in den zwei Förderperioden der vorhergehenden Exzellenzinitiative. Die Ursachen chronisch entzündlicher Erkrankungen wurden aufgedeckt. Mit dem jetzt neu bewilligten Exzellenzcluster „Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen/Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) werden diese wissenschaftlichen Fortschritte für Patientinnen und Patienten mit chronisch entzündlichen Erkrankungen zur Anwendung gebracht, indem Diagnosen schneller gestellt und individuelle Therapien geplant werden können. Damit diese Translation von molekularer zu klinischer Medizin gelingt, unterstützt der neue Cluster PMI speziell auch die Karriere forschender Ärztinnen und Ärzte.  Dazu wird zusammen mit den medizinischen Fakultäten, dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein und der Ärztekammer Schleswig-Holstein ein bundesweit wegweisendes neues Programm zur Ausbildung junger klinischer Forscher und Forscherinnen ab 2019 auf den Weg gebracht.

Zur vollständigen Pressemitteilung

Zelluläres Gedächtnis überlistet Krankheitskeime

13.09.2018

Studie des Kiel Evolution Center belegt Wirksamkeit der sequentiellen Antibiotika-Therapie gegen den Krankheitskeim Pseudomonas aeruginosa
 
Die Weltgesundheitsorganisation WHO warnt davor, dass sich scheinbar harmlose Bakterieninfektionen in den nächsten Jahren zu einer der häufigsten Todesursachen vor allem in den Industrienationen entwickeln könnten. Diese dramatische Bedrohung ist entstanden, weil die seit Jahrzehnten als Standardtherapie verschriebenen Antibiotika in vielen Fällen durch sich ausbreitende Resistenzen wirkungslos geworden sind und diese Entwicklung mit zunehmender Geschwindigkeit weitergeht. Ursache des Problems ist die Fähigkeit der Keime zur schnellen evolutionären Anpassung an die eingesetzten Wirkstoffe. Die Konsequenz ist, dass selbst neue Antibiotika innerhalb kurzer Zeit ineffektiv werden können. Daher verfolgen Forschende weltweit einen alternativen Ansatz, um in der sich zuspitzenden Antibiotika-Krise die Oberhand zurückzugewinnen. Sie versuchen durch die Anwendung evolutionsbiologischer Prinzipien die Wirksamkeit der aktuell vorhandenen Wirkstoffe länger zu erhalten. Ein Forschungsteam des Kiel Evolution Center (KEC) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat gemeinsam mit Kollegen am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön und der schwedischen Universität Uppsala dazu ein bisher unbekanntes Prinzip aufgedeckt, das eine komplett neue und gleichzeitig höchst nachhaltige Therapieform ermöglicht. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler gestern in der renommierten Fachzeitschrift PNAS.
 
Das untersuchte Behandlungsverfahren macht sich ein simples Prinzip zunutze: Auf die kurze, impulsartige Gabe eines bestimmten Präparats folgt anschließend die Anwendung eines Antibiotikums mit einer anderen Wirkungsweise. Am Beispiel des Bakteriums Pseudomonas aeruginosa, das laut WHO zu den kritischsten Keimen mit multiplen Resistenzen gehört, erprobten die Kieler Forschenden diese abwechselnde Gabe unterschiedlich wirkender Medikamente. Dazu untersuchten sie in einem Evolutionsexperiment rund 200 Bakterienpopulationen über insgesamt 500 Generationen und beobachteten, wie sich verschiedene Antibiotika und ein geändertes zeitliches Schema der Medikamenten-Wechsel auswirkten. Dabei fanden sie heraus, dass besonders die Abfolge eines Penicillin-ähnlichen Wirkstoffs und eines sogenannten Aminoglykosids und der schnelle Wechsel mit zufälligen Intervallen besonders gut wirkten.
 
„Ein kurzer einleitender Behandlungsimpuls macht den Keim anfällig, weil er das Eindringen weiterer Medikamente in die Bakterienzellen erleichtert. Das zweite Antibiotikum erledigt gewissermaßen den Rest und tötet die verbleibenden Krankheitserreger zuverlässig ab“, erklärt Professor Hinrich Schulenburg, Leiter der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik an der CAU und KEC-Sprecher. Diese Wirkung ist entscheidend von der Reihenfolge des Medikamenten-Wechsels abhängig. Das impulsgebende Präparat muss zuerst wirken, da es in die Struktur der Zellwände des Bakteriums eingreift und so das Einfallstor für den zweiten Wirkstoff öffnet. Zudem sind die Geschwindigkeit und das Muster der Sequenz ausschlaggebend: „Wechselt man die beiden Medikamente schneller als in der üblichen Antibiotikatherapie und in zufälligen Abständen, lässt sich die Bildung der gefürchteten Resistenzen am deutlichsten hemmen“, so Schulenburg weiter.
 
Ursächlich für den Erfolg der Sequenzbehandlung ist das sogenannte zelluläre Gedächtnis der Krankheitserreger. Durch das erste Antibiotikum werden die zellulären Eigenschaften der Keime über mehrere Generationen hinweg so verändert, dass das zweite Antibiotikum auch mit Verzögerung besser wirken kann. „Durch das erste Antibiotikum wird quasi eine Tür geöffnet, die dem zweiten Antibiotikum leichteren Eintritt verschafft“, erläutert Dr. Roderich Römhild, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik und Erstautor der Veröffentlichung. „Dieser Ansatz ist aus evolutionärer Sicht besonders vielversprechend, da die Keime nun gezwungen werden, eine Abwehr gegen das Öffnen der Tür und somit den zellulären Gedächtniseffekt zu entwickeln – anstelle von direkter Resistenz gegen das Antibiotikum“, so Römhild weiter. Im Experiment konnte eine geringere Resistenzentstehung in überzeugender Form bestätigt werden.
 
Erstaunlich ist, dass bereits vor rund 30 Jahren durch Zufall exakt der nun vorgeschlagene Behandlungsmodus an Patientinnen und Patienten ausprobiert wurde – mit beeindruckendem Erfolg: In fast allen Fällen konnte der untersuchte Krankheitserreger nach der sequentiellen Antibiotika-Behandlung stark reduziert werden; bei der Hälfte war er nicht mehr nachweisbar, und das Verfahren zeigte sich somit deutlich wirksamer als die Standardtherapie. Allerdings fand die Methode nie Eingang in den medizinischen Behandlungsalltag, weil eine Erklärung für den Therapieerfolg fehlte. „Wir sind überzeugt, dass wir mit unseren Ergebnissen zum zellulären Gedächtniseffekt die fehlende Erklärung nun gefunden haben“, betont Schulenburg. „Die neue Arbeit liefert ein weiteres Beispiel dafür, wie mit Hilfe von evolutionsbiologischen Konzepten und Methoden komplett neue Erkenntnisse für nachhaltige Therapieansätze gewonnen werden können“, fasst der KEC-Sprecher zusammen.
 
Originalarbeit:
Roderich Roemhild, Chaitanya S. Gokhale, Philipp Dirksen, Christopher Blake, Philipp Rosenstiel, Arne Traulsen, Dan I. Anderson, Hinrich Schulenburg (2018): Cellular hysteresis as a principle to maximize the efficacy of antibiotic therapy PNAS
DOI: 10.1073/pnas.1810004115
 
Bilder stehen zum Download bereit:
Kurze Vorbehandlung mit einem Penizillin erhöht die Wirksamkeit eines nachfolgenden Aminoglykosids. Gezeigt ist eine Verdünnungsreihe einer Bakterienprobe nach Ende der Behandlung, entweder ohne (3 Spalten links) oder mit Vorbehandlung (3 Spalten rechts).
© Christian Urban, Uni Kiel
 
Dr. Roderich Römhild untersuchte die Wirkung der sequentiellen Antibiotika-Gabe auf den Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa.
© Christian Urban, Uni Kiel

Antibiotikaresistenz bleibt dank des Gedächtniseffekts und sequentieller Therapie niedrig. Bakterien aus dem Evolutionsexperiment wachsen über einen Antibiotikagradienten, die Konzentrationen steigen von links nach rechts. Keime aus der sequentiellen Therapie sind unten im Bild und haben nicht die Fähigkeit entwickelt, bei hohen Antibiotikakonzentrationen zu wachsen – im Gegensatz zur oben gezeigten Kontrollgruppe.
© Christian Urban, Uni Kiel
 
Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher „Kiel Evolution Center“ (KEC), CAU Kiel
Tel.:         0431-880-4141
E-Mail:    hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de
 
Weitere Informationen:

Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik, Zoologisches Institut, CAU Kiel:

 Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön:

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Text: Christian Urban
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de, Internet: www.uni-kiel.de, Twitter: www.twitter.com/kieluni
Facebook: www.facebook.com/kieluni, Instagram: www.instagram.com/kieluni
 

 

 

ZMB Young Scientist Grant 2018

12.09.2018

Das ZMB (Zentrum Molekulare Biowissenschaften) schreibt dieses Jahr wieder Young Scientist Grants für Doktoranden (2 x 10.000€) und early Postdocs (2 x 20.000 €) des Forschungsschwerpunkts aus. Interessenten können sich bis 12. Oktober 2018 bewerben. Die Ausschreibung kann gerne an interessierte Doktoranden oder Postdocs im Umfeld von Kiel Life Science weitergeleitet werden.

Für Fragen steht Sonja Petermann in der Geschäftsstelle gern zur Verfügung (spetermann@uv.uni-kiel.de).

Übersatte Bakterien machen den Menschen krank

15.05.2019

SFB 1182-Forschungsteam schlägt in einer neuen Hypothese vor, dass Entzündungskrankheiten durch ein Nahrungsüberangebot und die damit verbundene Störung der natürlichen Bakterienbesiedlung des Darms verursacht werden

Seit dem Ende des zweiten Weltkriegs haben sich in den heutigen Industrienationen mit dem wachsenden Wohlstand und den damit verbundenen Änderungen der Lebensgewohnheiten zahlreiche neue und zivilisationsbedingte Krankheitsbilder entwickelt. Man spricht von sogenannten „Umwelterkrankungen“, beispielsweise verschiedene Darmentzündungen wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa. Gemeinsame Ursachen liegen unter anderem in Störungen des menschlichen Mikrobioms, also der natürlichen mikrobiellen Besiedlung des Körpers, insbesondere des Darms. Bisher erklärten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diese gestörte Zusammenarbeit von Körper und Mikroben mit verschiedenen Hypothesen: Sie besagten zum Beispiel, dass übertriebene Hygiene, die intensive Antibiotikanutzung oder bestimmte genetische Faktoren das Mikrobiom dauerhaft stören und den Menschen so anfällig für Krankheiten machen. Diese Erklärungsansätze sind bislang allerdings unvollständig. Ein Team des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat nun eine neue und umfassendere, ökologisch-evolutionäre Theorie zur Entstehung von Umwelterkrankungen formuliert. Die Kieler Forscher schlagen vor, dass ein unnatürliches und besonders umfangreiches Nährstoffangebot Bakterien von ihrem Wirtslebewesen entkoppelt und so die feinjustierte Balance des Mikrobioms zerstört. Die gewissermaßen überfütterten Bakterien im Darm begünstigen so die Krankheitsentstehung. Diesen fundamentalen neuen Ansatz zur vollständigeren Erklärung von Umwelterkrankungen veröffentlichten die Kieler Wissenschaftler gestern in der Fachzeitschrift mBio.


Der Ursprung liegt im Meer

Den Ausgangspunkt für das Kieler Forschungsteam bildete die Ökologie von Meereslebensräumen: Die Erforschung des Korallen- und Algensterbens und der damit verbundenen Auswirkungen auf wichtige Ökosysteme im Meer deutet neben anderen Faktoren wie dem Klimawandel oder der Überfischung auch auf die Nährstoffverhältnisse im Meereswasser als Ursache des Problems hin. Sobald sich darin aufgrund menschlicher Einflüsse ein zu großes Nahrungsangebot befindet, beginnen die mit den Korallen vergemeinschafteten Bakterien, sich von ihren Wirten zu entkoppeln. Sie ernähren sich dann nicht mehr von Stoffwechselprodukten des Wirtes, sondern bevorzugen das reichere Nährstoffangebot des umgebenden Wassers. Die Balance des Korallen-Mikrobioms gerät wegen der Abwanderung ihrer symbiotischen Partner durcheinander und Krankheiten entstehen in der Folge. „In diesem Zusammenhang zwischen der Nährstoffverfügbarkeit und der Balance der Wirts-Bakterien-Beziehungen sehen wir ein universelles Prinzip, das weit über das sehr spezielle Beispiel der Korallen hinausgeht“, erklärt Dr. Tim Lachnit, wissenschaftlicher Mitarbeiter im SFB 1182 und Erstautor der Studie. „In Untersuchungen an unserem Modellorganismus, dem Süßwasserpolypen Hydra, konnten wir diesen Zusammenhang experimentell bestätigen“, so Lachnit weiter. Auch das kleine Nesseltier zeigte deutliche Krankheitsanzeichen, sobald seine normale Nährstoffaufnahme gestört wurde und stattdessen ein Nahrungsüberangebot zur Verfügung stand.


Was haben Korallen und Nesseltiere mit dem Menschen zu tun?

Die im Experiment gewonnenen Erkenntnisse lassen sich mit großer Wahrscheinlichkeit auch auf die menschliche Gesundheit übertragen. Ähnlich wie im Meerwasser oder der einfachen Körperhöhle eines Süßwasserpolypen, die sich im Laufe der Evolution von ihrer äußeren Umgebung und einer direkten Nahrungszufuhr entkoppelte, ändert sich auch im menschlichen Darm das Nährstoffangebot mit den zivilisatorisch geänderten Ernährungsgewohnheiten - hin zu einer unausgewogenen, energiereichen und ballaststoffarmen Ernährungsweise. Neben direkten Gesundheitsbeeinträchtigungen bewirkt eine dauerhaft hohe, zugleich einfach zu verwertende Zufuhr an Nährstoffen, dass nicht nur der menschliche Stoffwechsel sie nutzt, sondern auch die Bakterienbesiedlung des Darms gewissermaßen „mitgefüttert“ wird. Die Mikroben wechseln von den Metaboliten des Wirtes als Nahrungsgrundlage hin zu überreich verfügbaren Nährstoffen aus der menschlichen Nahrung und entkoppeln sich so von den Wechselwirkungen mit dem Wirtsorganismus. „Diese Überfütterung der Bakterien fördert ihr Wachstum insgesamt, dazu vermehren sich bestimmte Bakterienarten zu Ungunsten anderer Mitglieder des Mikrobioms verstärkt und unkontrolliert“, betont Professor Thomas Bosch, Sprecher des SFB 1182. „So verändern sich mit der Zusammensetzung der Bakterienbesiedlung auch die Interaktionen zwischen Bakterien und Wirtsorganismus und eine schwerwiegende Störung, die Dysbiose, tritt ein“, erklärt Dr. Peter Deines, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Kieler Metaorganismus-Sonderforschungsbereich.

Weitere zivilisationsbedingte Faktoren verstärken diese fehlende Balance des Mikrobioms. Der Wegfall periodischen Fastens als Folge nicht immer verfügbarer Nahrungsquellen, das nur noch sehr seltene Auftreten von Durchfallerkrankungen und der daran geknüpfte episodische Verlust der Bakterienbesiedlung des Darms oder eine ernährungsbedingte Verarmung der mikrobiellen Vielfalt im Darm sind nur einige Beispiele. Die beiden ersten stellen sehr ursprüngliche Mechanismen dar, die dem Mikrobiom früh in der Menschheitsentwicklung und bis hinein in die vorindustrielle Zeit Gelegenheit gaben, sich in gewissen Abständen auf einem Normalzustand einzupendeln und damit eine gesunde und natürliche Zusammensetzung wiederzugewinnen.

Heilt sich das Mikrobiom möglicherweise selbst?

Die von den Forschenden des Kieler SFB 1182 in enger Zusammenarbeit mit dem CAU-Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ vorgeschlagene „Überfütterungs-Hypothese“ bietet wertvolle Ansätze für weiterführende Forschungsarbeiten bis hin zur potenziellen Übertragung in künftige Therapien: Bislang suchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler insbesondere nach Möglichkeiten, ein gestörtes Mikrobiom durch äußere Eingriffe wie zum Beispiel Probiotika, also die Gabe bestimmter hilfreicher Bakterienarten, oder auch Stuhltransplantationen zu behandeln und wieder ins Gleichgewicht zu bringen. Die ökologisch-evolutionäre Perspektive fügt nun eine weitere Dimension hinzu. Stärker als bisher bezieht sie die natürliche Fähigkeit des Mikrobioms ein, sich selbst neu zu justieren und eine gesunde Zusammensetzung wiederherzustellen. Künftige Forschungsansätze liegen daher in den konkreten Mechanismen, die das Mikrobiom ausbalancieren, und in der Frage, ob sich das „Überfüttern“ der Bakterien eventuell über geänderte Ernährungsgewohnheiten reduzieren lässt. „Eine interessante Frage wird sein, ob die evolutionär ursprünglichen Abläufe, die für die Balance des Mikrobioms sorgen, auch ein therapeutisches Potenzial besitzen“, so Lachnit. „Künftig werden wir uns zum Beispiel neben den bekannten gesundheitsfördernden Effekten des Fastens auch mit seinen Auswirkungen auf Zusammensetzung und Funktion des Mikrobioms und damit den Verlauf von Entzündungskrankheiten beschäftigen“, so Lachnit weiter.

Originalarbeit:
Tim Lachnit, Thomas CG Bosch & Peter Deines (2019): Exposure of the host-associated microbiome to nutrient-rich conditions may lead to dysbiosis and disease development – an evolutionary perspective. mBio Published on May 14, 2019
DOI: 10.1128/mBio.00355-19

Fotos stehen zum Download bereit:
Bildunterschrift: Das Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra zeigt, dass eine Überfütterung des Mikrobioms möglichweise zur Krankheitsentstehung beiträgt.  
© Kiel Life Science

Bildunterschrift: Dr. Tim Lachnit (links) und Dr. Peter Deines vom SFB 1182 untersuchten den Zusammenhang von Nährstoffverfügbarkeit und der Balance der Wirts-Bakterien-Beziehungen.
© Christian Urban, Uni Kiel

Kontakt:
Dr. Tim Lachnit
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4171
E-Mail: tlachnit@zoologie.uni-kiel.de

Prof. Thomas Bosch
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de

Dr. Peter Deines
Zoologisches Institut, CAU Kiel
Tel.: 0431-880-4171
E-Mail: pdeines@zoologie.uni-kiel.de

Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science"   
Tel.: 0431-880-1974
E-Mail: curban@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
AG Bosch, CAU Kiel:
http://www.bosch.zoologie.uni-kiel.de/

Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU Kiel:
www.metaorganism-research.com

Neues Graduiertenkolleg für angewandte Evolutionsforschung in Kiel

14.05.2019

DFG fördert internationales Promotionsprogramm „Translational Evolutionary Research“ (TransEvo) mit 5 Millionen Euro

Am vergangenen Freitag (10. Mai) fiel die Entscheidung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Unterstützung des neuen Graduiertenkollegs (GRK) „Translational Evolutionary Research“ (TransEvo, deutsch: „Angewandte Evolutionsforschung“) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Die in der Kieler Region starke Evolutionsforschung wird damit noch einmal deutlich aufgewertet. Die DFG-Förderung ermöglicht es der CAU, gemeinsam mit ihren Partnerinstitutionen ab 2020 Doktorandinnen und Doktoranden gezielt in der angewandten Evolutionsforschung auszubilden. Zentrale Aufgabe des neuen Kollegs ist die Entwicklung nachhaltiger Lösungen für gesellschaftliche Herausforderungen in den Bereichen Umwelt, Medizin oder Landwirtschaft, die stark evolutionäre Prozesse betrachten. Neben der CAU sind das Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI-EB), das GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel, das Forschungszentrum Borstel (FZB) und das Max-Rubner-Institut (MRI) in Kiel beteiligt. Die Zusammenarbeit der Institutionen sorgt für eine disziplinübergreifende Einbettung der Forschungsaktivitäten von der Meeresforschung über die Landwirtschaft bis hin zur Medizin. 14 Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler können damit zu einem Forschungsthema mit evolutionärem Bezug ihre Promotionsprojekte aufnehmen und so die Grundlagenforschung in der Evolutionsbiologie einerseits und Lösungskonzepte in einem der Anwendungsgebiete andererseits vorantreiben.

Mit diesem Konzept will die Kieler Universität gemeinsam mit ihren Partnerinnen und Partnern einen in Zukunft steigenden Bedarf decken: „Angesichts vieler praktischer Herausforderungen brauchen wir künftig mehr Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung schnell in unterschiedliche Anwendungsfelder übertragen können. Wir freuen uns deshalb sehr, dass wir mit dem neuen Graduiertenkolleg für angewandte Evolutionsforschung ideale Bedingungen schaffen können, um unserem wissenschaftlichen Nachwuchs die dafür notwendigen Strukturen, Fähigkeiten und Erfahrungen vermitteln zu können“, lobt CAU-Präsident Professor Lutz Kipp das Konzept des Graduiertenkollegs.

Übertragung der Evolutionsforschung in die Anwendung
Evolution ist die zentrale Theorie der Lebenswissenschaften. Das neue Graduiertenkolleg untersucht ihre fundamentale Bedeutung für dringende gesellschaftlich relevante Probleme und entwickelt darauf aufbauend neue Lösungsansätze. Unbeabsichtigte menschliche Eingriffe in natürliche Systeme oder bestimmte medizinische Behandlungsmethoden führen oft dazu, dass der Ablauf der natürlichen Selektion als Treiber evolutionärer Entwicklungen verändert wird. Beispiele für solch nachwirkende Eingriffe sind der Einsatz von Antibiotika oder Krebsmedikamenten in der Medizin und von Pestiziden in der Landwirtschaft oder die Störung ganzer Ökosysteme. „Wir möchten verstehen, wie diese menschlichen Eingriffe den Ablauf evolutionärer Mechanismen im Detail beeinflussen“, betont der CAU-Evolutionsbiologe Professor Hinrich Schulenburg. „Das präzise Verständnis der vom Menschen beeinflussten Selektionsprozesse birgt den Schlüssel zu nachhaltigen Lösungen für eine Vielzahl von derzeitigen Herausforderungen wie die Antibiotika-Krise oder die Überfischung der Meere“, so Schulenburg weiter, der als Sprecher das neue GRK TransEvo leiten wird.

In diesem Rahmen wollen die Organisatorinnen und Organisatoren des Kollegs evolutionäres Denken in den drei Anwendungsbereichen Medizin, Nahrungsmittelproduktion sowie Artenschutz fördern. Ziel ist es, bedrohliche Herausforderungen zu lösen, die auf herkömmlichem Weg kaum zu beherrschen sind. Dazu gehören Fortschritte in der Beherrschung von Resistenzbildungen gegen bestimmte Medikamente oder neuartige Behandlungsformen, zum Beispiel in der Anwendung antibiotischer Wirkstoffe. Auch der Pflanzenschutz könnte künftig von nachhaltigen Strategien profitieren, die beispielsweise Pestizideinsätze und die dadurch hervorgerufenen Resistenzbildungen bei Pflanzenschädlingen vermeiden. Auch der immer bedrohlichere Verlust der weltweiten Artenvielfalt ist ein Problem, das möglicherweise durch die Translation evolutionärer Erkenntnisse abgemildert werden könnte. „All diese Beispiele zeigen, dass der Stellenwert einer evolutionären Perspektive für ein großes Spektrum von Forschungs- und Anwendungsfragen kaum zu überschätzen ist“, betont die stellvertretende GRK-Sprecherin Professorin Eva Stukenbrock. „Mit unserem neuen Ausbildungsprogramm wollen wir die Chance nutzen, diese Denkweise nachfolgenden Generationen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit auf den Weg zu geben und damit das Wissen um die zentrale Bedeutung der Evolution künftig in den verschiedenen lebenswissenschaftlichen Disziplinen zu verankern“, so Stukenbrock weiter.

Innovatives Ausbildungsmodell
Eine besondere Stärke des neuen Promotionsprogramms, das sich in das interdisziplinäre Forschungsumfeld des Kiel Evolution Center (KEC) einfügt und einen bedeutenden Teil zur Nachwuchsförderung des CAU-Forschungsschwerpunkts Kiel Life Science (KLS) beiträgt, ist die neuartige Organisation der individuellen Forschungsprojekte: Sie sind so geplant, dass die Doktorandinnen und Doktoranden in explizit interdisziplinären Forschungstandems arbeiten. Das bedeutet, dass sie sich in jeweils zwei Teilprojekten mit thematisch verwandten und gleichzeitig in der Anwendung komplementären Forschungsansätze beschäftigen. „Unsere Nachwuchsforschenden sind damit aufgefordert, sich mit den Verbindungen der verschiedenen Disziplinen zu beschäftigen und mögliche Synergien zu erkennen und zu nutzen“, betont TransEvo-Sprecher Schulenburg. „Wenn zum Beispiel auf der einen Seite die Grundlagen der Resistenzevolution erforscht werden und andererseits ihre mögliche klinische Anwendung gegen bestimmte, unempfindliche Krankheitskeime Thema ist, vollziehen die Doktorandinnen und Doktoranden die künftig immer wichtigere Translation bereits im eigenen Forschungsprojekt“, macht Schulenburg klar.

Fotos stehen zum Download bereit:
https://www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2019/148-rtg-transevo-obeng.jpg
Bildunterschrift: Einen künftigen Schwerpunkt der Ausbildung im GRK-TransEvo bildet die Erforschung von evolutionären Mechanismen, die der Bildung von Antibiotikaresistenzen entgegenwirken können.
© Dr. Sabrina Köhler

https://www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2019/148-rtg-transevo-stukenbrock.jpg
Bildunterschrift: Doktorandinnen und Doktoranden des neuen Kollegs werden sich zum Beispiel mit der Entwicklung neuartigen Pflanzenschutzstrategien für eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion beschäftigen.
© Christian Urban, Uni Kiel

https://www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2019/148-rtg-transevo-schulenburg.jpg
Bildunterschrift: CAU-Evolutionsbiologe Prof. Hinrich Schulenburg ist der Leiter des jetzt bewilligten GRK TransEvo.
© Gunnar Dethlefsen/EvoLUNG

Kontakt:
Prof. Hinrich Schulenburg
Sprecher GRK „TransEvo“ & „Kiel Evolution Center“ (KEC), CAU Kiel
Tel.:  0431-880-4141
E-Mail:  hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Pressekontakt:
Christian Urban
Wissenschaftskommunikation „Kiel Life Science", CAU Kiel:
Telefon:  0431/880-1974
E-Mail:  curban@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:
„DFG fördert 13 neue Graduiertenkollegs“, Pressemitteilung der Deutschen Forschungsgemeinschaft:
https://www.dfg.de/service/presse/pressemitteilungen/2019/pressemitteilung_nr_13/

Forschungszentrum „Kiel Evolution Center“, CAU Kiel:
www.kec.uni-kiel.de
 
 

 

Neue Strategien gegen die Antibiotikakrise: Evolutionäre Prinzipien verbessern den Therapieerfolg

29.10.2019

Kieler Forschungsteam untersucht, welche evolutionären Mechanismen sich für nachhaltige Antibiotikatherapien nutzen lassen

Eine der gravierendsten Gefahren für die öffentliche Gesundheit weltweit geht von Antibiotika-resistenten Krankheitserregern aus. Die Weltgesundheitsorganisation WHO warnt vor dem bevorstehenden Beginn einer postantibiotischen Ära, in der eigentlich harmlose Infektionen nicht mehr behandelbar seien und erneut zu den häufigsten nicht-natürlichen Todesursachen werden könnten. Die jahrzehntelange Nutzung verschiedener Antibiotika als Standardtherapie hat das Spektrum wirksamer antibakterieller Medikamente stark reduziert. Gleichzeitig wird die Entwicklung neuer Medikamente teilweise zurückgefahren oder ganz eingestellt. Ursache ist die schnelle Evolution von Antibiotika-Resistenzen, die antibakterielle Medikamente innerhalb kurzer Zeit wirkungslos werden lassen. Forschende verfolgen daher seit einigen Jahren das Ziel, die Wirksamkeit der noch bestehenden Wirkstoffe zu erhalten oder sogar zu verbessern.

An der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) forscht die Arbeitsgruppe Evolutionsökologie und Genetik intensiv an evolutionsbasierten Strategien, um durch die Kombination von Wirkstoffen bakterielle Krankheitserreger besser zu bekämpfen und gleichzeitig die Resistenzbildung zu hemmen. Ein vielversprechendes Prinzip, das die Forschenden im Rahmen des Kiel Evolution Center (KEC) nutzen wollen, ist die sogenannte kollaterale Sensitivität. Dieser Fachausdruck beschreibt das Auftreten von vorteilhaften, evolutionären ‚Kosten‘ für die Entwicklung einer Antibiotikaresistenz, die immer dann entstehen, wenn die Evolution der Resistenz gegen einen Wirkstoff den Krankheitserreger gleichzeitig hochempfindlich gegen ein zweites Medikament werden lässt. Am Beispiel des Bakteriums Pseudomonas aeruginosa haben die Forschenden dieses Prinzip nun anhand von Evolutionsexperimenten im Labor hinsichtlich seiner Stabilität und damit perspektivisch seiner nachhaltigen Nutzbarkeit im künftigen Behandlungsalltag untersucht. In einer jetzt vorgelegten Arbeit konnte das KEC-Forschungsteam zeigen, dass die wirksame Bekämpfung des Krankheitskeims bei gleichzeitiger Hemmung der Resistenzbildung vor allem von der Reihenfolge der Wirkstoffgabe und ihrer jeweiligen Wirkungsweise abhängen. Die neuen Forschungsergebnisse veröffentlichte das Kieler Team heute im Wissenschaftsjournal eLife.

Bleibt die Behandlungsempfindlichkeit der Bakterien stabil?

In einer vor zwei Jahren erschienenen Studie hatte die CAU-Arbeitsgruppe erstmals systematisch die Auswirkungen verschiedener Formen der kombinierten Antibiotika-Gabe auf die evolutionäre Anpassung von Krankheitserregern untersucht. Auch damals untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den Krankheitskeim Pseudomonas aeruginosa, der insbesondere für Patientinnen und Patienten mit geschwächtem Immunsystem gefährlich ist. Sie konnten dabei das Prinzip der kollateralen Sensitivität erstmals auch für diesen Keim beschreiben. „Auf Basis dieser Vorarbeiten wollten wir nun herausfinden, ob sich dieses vielversprechende Prinzip auch unter wechselnden Bedingungen bestätigen lässt und ob die Sensitivität des Keimes infolge der kombinierten Medikamentengabe dauerhaft stabil bleibt“, betont CAU-P