Stoffwechselbeziehungen in Symbiosen erforschen

Internationales Symposium im Rahmen des EU-Projekts SymbNET zum Thema Mikrobiom-Metabolomik an der Universität Kiel

Am 14. und 15. November veranstaltete der Sonderforschungsbereich (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) eine internationale Tagung im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Kooperationsprojekts „SymbNET - Genomik und Metabolomik in einem Wirt-Mikroben-Symbiose-Netzwerk“: Rund 50 Forschende der darin verbundenen Partnerinstitutionen - Instituto Gulbenkian de Ciência, Europäische Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL), Universität Lausanne, Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier (ITQB NOVA) und CAU - kamen in Kiel zusammen, um die Analyse der Stoffwechselbeziehungen innerhalb des Mikrobioms zu diskutieren. Unter dem Begriff Mikrobiom-Metabolomik fassen Forschende die Untersuchung aller Stoffwechselprodukte zusammen, die auf molekularer Ebene einen Austausch zwischen vielzelligen Wirtslebewesen wie beispielsweise dem Menschen und ihren symbiotischen Mikroorganismen erlauben. Die Analyse der dabei ablaufenden biochemischen Vorgänge ist ein zentraler Aspekt bei der Entschlüsselung der funktionellen Beziehungen von Wirten und Mikroorganismen.

Mit Professor Sean Gibbons vom Institute of Systems Biology in Seattle, USA, konnte das Organisationsteam einen besonders profilierten Wissenschaftler auf diesem Forschungsgebiet als Plenarredner gewinnen. Gibbons untersucht unter anderem, wie sich die mikrobiellen Gemeinschaften im Darm über die Lebensspanne des Menschen verändern und anpassen. Einer seiner Forschungsansätze zielt zum Beispiel darauf ab, die gesamten Stoffwechselvorgänge der Mikrobengemeinschaft im menschlichen Darm über verschiedene Entwicklungsstufen hinweg zu modellieren, um präzisere Aussagen über die funktionellen Auswirkungen für den Wirtsorganismus treffen zu können.

 „Die Forschungsarbeiten von Sean Gibbons sind besonders relevant für unseren Sonderforschungsbereich“, betont Professor Philip Rosenstiel, einer der Organisatoren der Tagung. „Die Quantifizierung und funktionelle Analyse der symbiotischen Stoffwechselbeziehungen wird künftig eine immer wichtigere Rolle in der Mikrobiomforschung spielen“, so Rosenstiel weiter. Professor Hinrich Schulenburg, Vize-Sprecher des SFB 1182 und der zweite Organisator der Tagung, ergänzt: „Insgesamt liefert unsere Tagung im Austausch mit unseren europäischen Projektpartnerinnen und -partnern wichtige Impulse für die künftige Ausrichtung der Forschung, auch innerhalb unseres Metaorganismus-Sonderforschungsbereichs an der Kieler Universität.“
 

Wie sich die Stoffwechselbeziehungen des Mikrobioms auswirken

Im Rahmen der Veranstaltung stellten die Teilnehmenden in zehn Vorträgen dar, welche Bedeutung der Analyse von Stoffwechselvorgängen innerhalb des Mikrobioms im biologischen und medizinischen Zusammenhang zukommt. Dabei ging es unter anderem darum, die Rolle dieser metabolischen Prozesse für die Immunabwehr zu beleuchten, wie sich der Stoffwechsel während der Reifung des kindlichen Mikrobioms verändert oder wie sich der Austausch von Stoffwechselprodukten zwischen Mikroorganismen und Wirten auf die Entstehung von menschlichen Krankheiten auswirkt. Insgesamt sind diese und andere Forschungsansätze der Mikrobiom-Metabolomik von fundamentaler Bedeutung, um die Auswirkungen des Zusammenlebens mit Mikroorganismen auf die Entwicklung, Physiologie und Evolution ihrer Wirtslebewesen zu verstehen.
 

Europäische Kooperation in der Symbioseforschung

Die aktuelle Kieler Tagung ist eine von zahlreichen Aktivitäten, mit denen das europäische Kooperationsprojekt SymbNET den Austausch zwischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus drei europäischen Ländern und fünf Partnerinstitutionen in der Erforschung der symbiotischen Beziehungen von Wirtslebewesen und Mikroorganismen fördert. Schwerpunkte des 2021 gestarteten Netzwerks sind vor allem die Nachwuchsförderung durch die Unterstützung von wechselseitigen Kooperationen und Gastaufenthalten und der Aufbau von neuartigen Forschungsinfrastrukturen. Die Europäische Union unterstützt das Vorhaben im Rahmen des Horizont-2020-Programms, die Kieler Universität trägt mit ihrem Sonderforschungsbereich 1182 zu dieser internationalen Netzwerkarbeit bei.

 

Wissenschaftlicher Kontakt:

Prof. Hinrich Schulenburg
Vize-Sprecher SFB 1182
„Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“, CAU
0431-880-4141
hschulenburg@zoologie.uni-kiel.de

Ein Mann hält einen Vortrag
© Christian Urban, Uni Kiel

Gastredner Professor Sean Gibbons aus Seattle präsentierte bei der Kieler Tagung seine Arbeiten zur Modellierung der gesamten Stoffwechselvorgänge der Mikrobengemeinschaft im menschlichen Darm.

Vortrag in einem Seminarraum
© Christian Urban, Uni Kiel

Rund 50 Forschende des SymbNET-Konsortiums kamen in Kiel zusammen, um die Analyse der Stoffwechselbeziehungen innerhalb des Mikrobioms zu diskutieren.

Weitere Informationen:

Pressekontakt:

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

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.

Über Kiel Life Science (KLS)

Das 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. Im Mittelpunkt der Forschung stehen Fragen, wie sich landwirtschaftliche Nutzpflanzen an spezielle Wachstumsbedingungen anpassen oder wie im Zusammenspiel von Genen, dem individuellen Lebensstil und Umweltfaktoren Krankheiten entstehen können. Gesundheit wird dabei immer ganzheitlich im Kontext der Evolution betrachtet. Unter dem Dach des Forschungsschwerpunkts sind derzeit rund 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 40 Instituten und sechs Fakultäten der CAU als Vollmitglieder versammelt.

Zu Kiel Life Science (KLS)

Über SymbNET

SymbNET ist ein europäisches Netzwerk zur Erforschung von Wirt-Mikroben-Symbiosen, das durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union finanziert wird. Es fördert das Verständnis der symbiotischen Interaktionen von Wirtlebewesen und Mikrorganismen als wichtiger Forschungsschwerpunkt in der Grundlagenbiologie und den Gesundheitswissenschaften. SymbNET bringt ein Konsortium von führenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammen, die ein breites Spektrum an Fachwissen, technologischen Kenntnissen, wissenschaftlichen Fragen und Ansätzen auf dem Gebiet der Wirt-Mikroben-Symbiose aufweisen. SymbNET fördert den Wissenstransfer und die Zusammenarbeit durch Programme für den Austausch von Forschenden und Mitarbeitenden, gemeinsame Projekte, die Förderung des Einsatzes neuer Technologien, die Organisation wissenschaftlicher Tagungen, Workshops, Sommerschulen für Doktorandinnen und Doktoranden und eine europäische Tagung über Wirts-Mikroben-Symbiose. Das vom FCG-IGC (Instituto Gulbenkian de Ciência, Portugal) koordinierte Projekt bringt einen weiteren lokalen Partner ITQB NOVA (Instituto de Tecnologia Química e Biológica, Portugal) und die europäischen Forschungseinrichtungen EMBL (Europäisches Laboratorium für Molekularbiologie, Deutschland), UNIL (Université de Lausanne, Schweiz)und die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel zusammen.