Wirt-Pathogen-Mikrobiota Transkriptomstudien

Die Rolle von RNA in der Kontrolle und Regulierung der zellulären Physiologie und Genexpression ist lange Zeit unterschätzt worden. Mittlerweile werden Fehlfunktionen regulatorischer RNA mit zahlreichen menschlichen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Gleichsam verfügen pathogene Bakterien über ein großes Spektrum an nicht-kodierenden RNA-Molekülen, mit denen sie sich an Umweltbedingungen anpassen und ein präzise reguliertes Virulenz-Programm steuern können. Die genaue Wirkweise dieser hochgradig spezifischen RNA-Moleküle zu verstehen, birgt großes Potential, um neue Behandlungsmethoden gegen bakterielle Krankheitserreger zu entwickeln.

Unsere Forschung

Bakterielle Infektionen in Säugetieren sind komplexe biologische Prozesse, welche nicht selten Interaktionen von Organismen aus unterschiedlichen Reichen einschließen. Wie fördern pathogene Bakterien Infektionen und mittels welcher Mechanismen initiieren Sie eine Kolonialisierung? Welche molekularen Mechanismen bilden den Schutz durch ansässige Mikroorganismen gegenüber Pathogenen? Und welche Rolle spielen dabei nicht-kodierende RNAs? Diesen Fragen gehen wir in unserer Forschung nach. Mit Hilfe neuester Methoden der RNA-Sequenzierung identifizieren und charakterisieren wir nicht-kodierende RNA-Moleküle in Pathogenen, sowie im Wirt und dessen Mikroorganismen. Hierbei suchen wir nach geeigneten RNAs, die als Biomarker für die Diagnostik oder als Ziel therapeutischer Eingriffe dienen könnten. Außerdem arbeiten wir an der Entwicklung neuer RNA-Sequenzierungstechniken für komplexe Infektionen.

Duale RNA-Sequenzierung bei bakteriellen Infektionen. Links: Mikroskop-Aufnahme menschlicher Epithelien-Zellen (das Zytosol ist rot, die Nuclei blau dargestellt) nach einer Infektion mit Salmonella Typhimurium (grün). Rechts: Prinzip der dualen RNA-Sequenzierung, wodurch die Genexpression während einer Infektionen gleichzeitig im Pathogen und seinem Wirt gemessen werden kann.