Physikalische Grundlagen der Entstehung bakterieller Gemeinschaften

Wir untersuchen die physikalischen und biologischen Prozesse, die die Dynamik von Bakterien in Gemeinschaften steuern. Unser Fokus liegt insbesondere auf der Entstehung dieser Gemeinschaften sowie deren Anpassung an Umweltveränderungen. 

Biofilm von Vibrio cholerae in zellulärer Auflösung, mit konfokaler Mikroskopie aufgenommen.

Bakteriengemeinschaften
Bakterielle Biofilme sind oberflächenassoziierte Gruppen von Bakterien, die die häufigste Form von bakteriellem Leben auf der Erde darstellen. Biofilme sind die Ursache von chronischen Infektionen und die Zellen innerhalb von Biofilmen sind deutlich toleranter gegenüber Antibiotika als einzelne Zellen ausserhalb von Biofilmen. Zusätzlich sind bakterielle Biofilme und Schwärme auch einfache Modellsysteme, um die von Prinzipien der multizellulären Organisation und Entwicklung im Allgemeinen zu untersuchen.

Entwicklung von bakteriellen Biofilmen und Schwärmen
Wir untersuchen, wie bakterielle vielzellige Strukturen, zum Beispiel Biofilme und Schwärme, sich in räumlicher und zeitlicher Abhängigkeit entwickeln. Ein Fokus unserer Forschung ist die Identifikation von zellulären Interaktionen, die während der Entwicklung bedeutende Rollen einnehmen, und wie diese Interaktionen die Entstehung der bakteriellen Gemeinschaften beeinflussen.

Funktionen und multizelluläre Eigenschaften von Biofilmen und Schwärmen
Um zu verstehen, wieso Bakterien multizelluläre Strukturen ausbilden, untersuchen wir die Eigenschaften und Funktionen dieser Gemeinschaften, beispielsweise während der Stressantwort der Gemeinschaften auf Behandlung mit Antibiotika oder Bakteriophagen. Ein Verständnis des Nutzens, den die multizelluläre Organisation den Bakterien bringt, ermöglicht uns, neue Wege zu finden, wie man diese bakteriellen Gemeinschaften manipulieren oder ihre Entstehung verhindern kann.