Mikro-/Molekularbiologie

Die wissenschaftliche Arbeit konzentriert sich hauptsächlich auf Biofilme auf natürlichen und modifizierten Oberflächen unter Verwendung verschiedener mikrobiologischer und molekularbiologischer Methoden.

Die Forschung konzentriert sich auf die moderne Analyse von Bakterienpopulationen auf DNA- (Genomik) und RNA-Ebene (Transkriptomik). Neben Biofilmen mit Modellorganismen werden auch natürliche Mischpopulationen untersucht. Biofilme in verschiedenen Wachstumsstadien werden auf ihre Struktur, Funktion und Regulation analysiert.

Bakterien sind perfekt an ihre sich ständig verändernde Umwelt angepasst und besitzen ein enormes genetisches Potenzial, das zu einer Vielzahl von Stressreaktionen führt. Diese molekularen Reaktionen auf exogene Stressoren garantieren das Überleben der Bakterien im jeweiligen Lebensraum und, im Falle von pathogenen Bakterien, auch im Wirtsorganismus.

Diese Fähigkeit, auch unter nicht-optimalen Bedingungen zu überleben, spielt im medizinischen Bereich, in der Lebensmittelindustrie und bei technischen Prozessen eine wichtige Rolle, die erst in den letzten Jahren realisiert wurde. In der Folge werden neue Eliminationsmethoden für pathogene/resistente Mikroorganismen entwickelt und für den Einsatz in technischen Prozessen getestet.

Stressreaktionen von Bakterien werden spezifisch untersucht. Sie dienen dazu, durch UV-Einwirkung verursachte Zellschäden zu reparieren oder schädigenden Agenzien entgegenzuwirken. Durch spezifische in-vivo-RNA-Markierung mit nicht-radioaktiven Markern werden taxonomisch und funktionell relevante Gene, die an solchen Prozessen beteiligt sind, nachgewiesen und als Zielstrukturen alternativer Eliminationsmethoden verwendet.

Molekularbiologische und mikrobiologische Ausrüstung

• Biofilm-Reaktoren

   

• LumiImager

   

• RealTime/TaqMan-PCR-Systeme

   

• Kapillarelektrophorese zur Sequenzierung und zum Nachweis von Mutationen

   

• Populationsanalyse auf der Basis von ribosomaler DNA/RNA mittels PCR-DGGE, SSCP und T-RFLP

   

• ApoTom mit Epifluoreszenzmikroskopie für In-situ-Hybridisierung

   

• Southern, Northern Hybridisierungen und Western Blot Nachweis

                                       HyReKa Methodenkompendium der Laboranalytik

                                            HyReKa Synthese- und Abschlussbericht

Schwerpunkte der Forschung

• Entwicklung von Biofilmen auf natürlichen und künstlichen Oberflächen

   

• Verhalten pathogener Bakterien und Nachweis von Pathogenitätsfaktoren

   

• Stress-regulierte Genexpression und mikrobielle Risikobewertung

   

• Identifizierung neuer molekularer Angriffspunkte von Eliminationsmethoden

   

• Manipulation von Biofilmen (Material, Verfahrenstechnik, etc.)