Stressantwort & Resilienz biologischer Systeme
Der Forschungsschwerpunkt der Biowissenschaften prägt sowohl die Forschung und die Lehre an der Universität, als auch lokale und überregionale wissenschaftliche Projekte und Kooperationen.
Schwerpunkte biowissenschaftlicher Forschung an der UUlm
Unsere Umwelt und unsere Gesellschaft stehen vor sehr großen globalen Herausforderungen.
Die Rede ist von Klimawandel und einer alternden Gesellschaft - beides Probleme, deren Auswirkungen Forschende weltweit mehr denn je beschäftigen.
Insbesondere biologische Systeme sind ständigen Herausforderungen ausgesetzt, für die sie zum Teil im Laufe von Jahrmillionen Resilienzstrategien entwickeln konnten, um auf aus Stress-resultierende schädliche Prozesse reagieren zu können.
Jedoch erlauben die zur Zeit zu plötzlich auftretenden Veränderungen durch Klimawandel, Umweltgifte, Veränderung von Nahrungsresourcen, Altern der Gesellschaft keine evolutionären Anpassungen.
Der Fachbereich der Biologie der Universität Ulm legt den Forschungsschwerpunkt auf Stressantwort und Resilienz biologischer Systeme.
Dieser Forschungsschwerpunkt wird durch zwei solide Säulen getragen, die die gesamte Skala vom Ökosystem bis hin zu molekularen Vorgängen auf atomarer Ebene abdecken.
Die verschiedenen Forschungsthemen sind daher inhaltlich und auch oft in der Praxis eng vernetzt.
Beide Säulen sind nicht starr getrennt, sondern eher als skaliertes Kontinuum der gleichen Fragestellung zu sehen.
Eine Übersicht, die schematisch eine Idee über das Spektrum der Forschung vermitteln soll, ist in der Abbildung links zu sehen.
Zelluläre Resilienz und Stressantwort
Dieser Bereich fokussiert auf molekulare Interaktionen auf zellulärer Ebene sowie auf regulatorische Prozesse einzelner Organismen.
Zum einen soll verstanden werden, wie Zellen, Organismen und deren molekulare Interaktoren auf Umwelteinflüsse und genetische Defekte reagieren. Mit diesem Ansatz sollen sowohl fehlgeleitete Antworten und daraus entstehende pathologische Prozesse verstanden als auch neue zelluläre Verteidigungsstrategien entdeckt werden. Zum anderen sollen bereits identifizierte Verteidigungsstrategien, einschließlich symbiontischer Mikrobiome und bisher unerforschter CRISPR-Systeme aus Archaeen untersucht werden.
In Anbetracht einer alternden Gesellschaft, den großen diagnostischen Fortschritten bei der Identifizierung neuer genetischer Defekte und den neuartigen Möglichkeiten des Genome-Editing (CRISPR) ist dieses Themenspektrum gesellschaftlich hochrelevant und außerordentlich gut geeignet für inter- und transdisziplinäre Forschungsansätze.
Resilienz von Ökosystemen
Die vielfältigen Funktionen komplexer Ökosysteme (z.B. Nahrungsmittelquelle, Gesundheit, Freizeit) sind durch den Klimawandel zunehmend beeinträchtigt.
Die Folgen Klima-assoziierter und durch anthropogene Tätigkeit induzierten Stressoren (z.B. Unwetter, Dürren, Auftreten neuer Krankheiten, Landnutzungsintensivierung, Fragmentierung, erhöhter Pestizideintrag, und andere Stressoren) haben nicht nur immense Auswirkungen auf die natürliche Ökosystemfunktion, sondern auch auf unsere Gesellschaft.
Unser Ziel ist es daher, Resilienzmechanismen gegenüber abiotischen und biotischen Umweltstressoren aufzudecken und zur Förderung der nachhaltigen Widerstandsfähigkeit komplexer Ökosysteme zu nutzen. Die dabei unter anderem angewandte Methodik der funktionellen und synthetischen Mikrobiomik ist entscheidend in der Interpretation multitropher Wechselbeziehungen und der Entwicklung maßgefertigter Applikationen. Desweiteren ist dieses Know-how integraler Bestandteil einer innovativen Weiterentwicklung des Ausbildungs- und Forschungsstandorts Ulm.
Nationale und internationale Forschung
mit Federführung in Ulm
- ERC Consolidator Grant BeePath (Wilfert)
- DFG Forschergruppe FOR2969 Amyloidose (Sprecher Fändrich)
- DFG Forschergruppe FOR2333 mRNA localization (Sprecher: Niessing)
- DFG Schwerpunktprogramm SPP2141 CRISPR-Cas beyond defence, Nationale Forschungsdateninfrastrukture 4 (Sprecher: Marchfelder)
- Biodiversitäts-Exploratorium (DFG) Schwäbische Alb (Ayasse)
- BienABest (Ayasse)
- BMBF: AMPLIFY – Pipeline und Zellfabriken zur Identifikation und Produktion neuer antimikrobieller Peptide (Riedel)
- DFG Einzelförderungen
- Koop. mit Nationalpark Bayrischer Wald, Schwarzwald, Smithsonian Research Center Panama, Costa Rica
Forschung in den Biowissenschaften - Wirkung und Vernetzung
Funktion und Einordnung des Fachbereichs
Die Biowissenschaften bergen ein großes Potential an vielfältigen Arbeits- und Anwendungsgebieten; Interdisziplinäres Arbeiten und Forschen, sowie der Wissens-, Lehr- und Lerntransfer in die Gesellschaft und Wirtschaft prägen den Fachbereich.
Die Studiengänge Biologie, Biochemie, Industrille und Pharmazeutische Biotechnologie vermitteln entsprechende Methoden und Kompetenzen und sind eng mit dem Forschungsbetrieb verbunden.
