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Nr. 93, 27.01.2018  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE 

Revolutionäre Evolutionsforschung

Neue Ergebnisse aus der Evolutionsforschung könnten den Schlüssel zur Lösung drängender gesellschaftlicher Probleme liefern. Um dieses Ziel zu erreichen, arbei­ten Forschende an der Universität Kiel und am Max-Planck-Institut in Plön immer enger zusammen.


Philipp Dirksens Forschungsprojekt baut auf seinen Untersuchungen der natürlichen Bakterienbesiedlung des Fadenwurms Caenorhabditis elegans auf. Foto: Christian Urban

Die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) ist mit bun­des­weit über 80 Forschungseinrichtungen eine der füh­ren­den Institutionen der Grundlagenforschung in Deutsch­land. Vor Kurzem hat sie CAU-Professor Hinrich Schu­len­burg mit dem sogenannten »Max-Planck-Fellow­ship« ausgezeichnet. Sie würdigt damit seine wis­sen­schaftlichen Leistungen und seine intensiven Be­strebungen, mit denen er die Evolutionsforschung in Schleswig-Holstein und damit die Kooperation zwi­schen der Kieler Universität und dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön (MPI-EB) voran­getrieben hat.

Im Rahmen des Fellowships wird Dr. Philipp Dirksen, wissenschaftlicher Mitarbeiter in Schulenburgs Grup­pe, am MPI-EB erforschen, wie sich vielver­sprech­ende Therapieansätze für schwerwiegende Ent­zün­dungskrankheiten des Darms künftig verbessern lassen. Mithilfe von Evolutionsexperimenten will er herausfinden, ob sich die Zusammensetzung der mikrobiellen Besiedlung (das sogenannte Mikrobiom) des menschlichen Verdauungstrakts so beeinflussen lässt, dass sich gesundheitsförderliche Eigen­schaften durchsetzen – und so zum Beispiel Fäkaltransplantationen künftig zuverlässiger wirken können.

»Dazu möchte ich den Einfluss der Evolution auf das Mikrobiom in zwei verschiedenen Modell­orga­nismen untersuchen: Versuche mit Fadenwürmern und Mäusen werden zeigen, ob die Ausbildung einer bestimmten Zusammensetzung von Bakterien im Darm zu einer Linderung der Entzündungskrankheiten führen kann«, umreißt Dirksen die Ziele des Forschungsprojekts.

In Plön und an der CAU ist auch Eva Stukenbrock tätig, die seit 2014 ebenfalls ein Max-Planck-Fellowship innehat und als Professorin für Umweltgenomik Arbeitsgruppen an beiden Standorten leitet. Ihr Forschungsteam beschäftigt sich mit den wechselseitigen evolutionären Anpassungen von Wirten, Krankheitserregern und Umwelt. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, wie sich Pflanzenschädlinge an ihre Umgebung und insbesondere die Bekämpfung mit Pflanzenschutzmitteln anpassen. Bestimmte Pilze sorgen zum Beispiel für gravierende Ertragseinbußen beim Weizenanbau: Auf Pestizideinsatz reagieren sie mit einer schnellen evolutionären Anpassung und werden so rasch unempfindlich gegen die Pestizide.

Stukenbrock arbeitet daran, die zugrundeliegenden evolutionären Kräfte zu nutzen, um Resistenz­bil­dungs­mechanismen zu unterbrechen und so umweltverträgliche Pflanzenschutzstrategien zu entwickeln.

Eine ähnliche Rolle übernimmt John Baines, Professor für Evolutionäre Genomik, der zugleich an der CAU am Institut für Experimentelle Medizin und am Plöner Institut forscht. Sein Team arbeitet an der Schnittstelle von medizinischer und evolutionsbiologischer Forschung und versucht vor dem Hintergrund der Evolution den Ursprung von Erbkrankheiten zu verstehen.

Im Mittelpunkt dieser Arbeit stehen die Evolution von Krankheitsgenen und die genetischen Grundlagen des Zusammenspiels von Wirtsorganismen mit ihren symbiotischen Mikroorganismen. Auch Baines und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter konzentrieren sich seit vielen Jahren auf entzündliche Darmerkrankungen, um die genetischen Ursachen der gestörten Interaktion von Organismus und Mikrobiom zu verstehen.

Gemeinsam mit ihren Kolleginnen und Kollegen arbeiten Schulenburg, Stukenbrock und Baines so unter dem Leitbegriff »Translationale Evolutionsforschung« auf eine verstärkte Übertragung ihrer Forschungsergebnisse in die Anwendung in Medizin, Umwelt oder Ernährung hin. Dazu engagieren sie sich im 2016 gegründeten Kiel Evolution Center (KEC), das als verbindendes Element zwischen CAU und MPI-EB und anderen evolutionswissenschaftlichen Institutionen in der Region Kiel dient.

Christian Urban
Auszeichnung für Evolutionsbiologen der CAU
Hinrich Schulenburg ist seit Ende 2017 Fellow der Max-Planck-Gesellschaft: Der Kieler Professor für Evolutionsökologie und Genetik nutzt die damit verbundene Förderung, um die Zusammenarbeit der Evolutionsforschenden in Kiel und Plön weiter zu vertiefen. Von der Ausbildung in der gemeinsamen Graduiertenschule bis hin zu den Professorinnen und Professoren mit ihren Arbeitsgruppen wird diese fruchtbare Kooperation von zahlreichen Forschenden getragen. Gemeinsam arbeiten sie daran, evolutionäre Prinzipien zu erforschen, die eine wichtige Rolle bei der Lösung aktueller Heraus­forderungen in Medizin, Umwelt oder Landwirtschaft spielen können. (cu)
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