{"id":13812,"date":"2024-09-17T14:49:22","date_gmt":"2024-09-17T12:49:22","guid":{"rendered":"https:\/\/hifmb.de\/from-the-very-small-to-the-big-picture-a-new-era-in-microbiology\/"},"modified":"2024-10-24T12:55:59","modified_gmt":"2024-10-24T10:55:59","slug":"from-the-very-small-to-the-big-picture-a-new-era-in-microbiology","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hifmb.de\/de\/from-the-very-small-to-the-big-picture-a-new-era-in-microbiology\/","title":{"rendered":"Vom ganz Kleinen zum gro\u00dfen Ganzen: Eine neue \u00c4ra der Mikrobiologie"},"content":{"rendered":"\n<p>Ein Review \u00fcber die Forschung an und mit Mikroorganismen und ihre Errungenschaften der letzten Jahrzehnte<\/p>\n\n\n\n<p><em>Mikroben waren die meiste Zeit in der Geschichte unseres Planeten die einzige Lebensform auf der Erde. Auch heute noch stellen sie den Gro\u00dfteil der Arten und sind lebenswichtig f\u00fcr die Gesundheit unseres Planeten: Sie produzieren einen Gro\u00dfteil unseres Sauerstoffs, unterst\u00fctzen Pflanzen beim Wachsen, halten biogeochemische Zyklen aufrecht und erhalten so unsere \u00d6kosysteme. Murat Eren, Forscher am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum f\u00fcr Polar- und Meeresforschung (AWI), am Helmholtz-Institut f\u00fcr Funktionelle Marine Biodiversit\u00e4t an der Universit\u00e4t Oldenburg (HIFMB), am Max-Planck-Institut f\u00fcr Marine Mikrobiologie&nbsp;(MPIMM) und an der Carl von Ossietzky Universit\u00e4t Oldenburg hat nun gemeinsam mit seiner Kollegin Jillian Banfield von der Universit\u00e4t Berkeley in der Zeitschrift <\/em>Cell <em>beschrieben, welche erstaunlichen Fortschritte die Mikrobiologie in den letzten Jahrzehnten erreicht hat.<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Die Mikrobiologie untersucht Mikroorganismen, ihre \u00d6kologie und Evolution, ihre Interaktionen mit ihrer Umwelt, untereinander und mit gr\u00f6\u00dferen Organismen. Seit der Entdeckung von Mikroben in den 1670er Jahren hat sie in ihrer relativ kurzen Geschichte bemerkenswerte Fortschritte gemacht: Von einfachen, aber entscheidenden Beobachtungen, wie das H\u00e4ndewaschen die Sterblichkeitsrate von Patienten in Krankenh\u00e4usern senkt, bis hin zu Genom-Editing-Technologien, die mikrobielle Enzyme zur Behandlung menschlicher Krankheiten nutzen \u2013 in weniger als 200 Jahren. Zum 50-j\u00e4hrigen Jubil\u00e4um der Fachzeitschrift <em>Cell<\/em> haben Murat Eren, Forscher am AWI, HIFMB, MPIMM sowie an der Universit\u00e4t Oldenburg, und Jillian Banfield von der Universit\u00e4t Berkeley einen umfassenden Review geschrieben, der diese Bem\u00fchungen sowie die Ankunft und Auswirkungen der modernen \u00c4ra der Mikrobiologie zusammenfasst.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201eWir kratzen wahrscheinlich gerade erst an der Oberfl\u00e4che der gro\u00dfen biotechnologischen und medizinischen Fortschritte, die die Erforschung des mikrobiellen Lebens erm\u00f6glicht\u201c, sagt A. Murat Eren. \u201eUnser Review gibt Einblicke auf die rasanten Fortschritte der Mikrobiologie und zeigt die Tragweite der Forschung der letzten Jahrzehnte auf. Er regt dazu an, unsere Sichtweise auf die kleinsten Bestandteile des Lebens zu \u00e4ndern und zu erkennen, dass neue L\u00f6sungen, um globale Herausforderungen zu bew\u00e4ltigen, in hohem Ma\u00dfe von unserem Verst\u00e4ndnis von Mikroben abh\u00e4ngen.\u201c Diese gehen Mikrobiologinnen und Mikrobiologen bereits in verschiedenen Bereichen an: von der Suche nach neuartigen Antibiotika und wirksameren Impfstoffen \u00fcber mikrobielle Enzyme zum Abbau von Plastik und zur biologischen Sanierung unserer verschmutzten Umwelt, bis hin zur Bearbeitung des menschlichen Genoms, um die Belastung durch Erbkrankheiten zu verringern, oder von Pflanzengenomen, um Pflanzen resistenter gegen die Folgen des Klimawandels zu machen. \u201eUnd das ist genau der Punkt, an dem eine st\u00e4rkere Zusammenarbeit zwischen Disziplinen unerl\u00e4sslich ist. Institutionen, die Disziplinen wie Molekularbiologie, \u00d6kologie, Mathematik, Informatik, Physik und Chemie verbinden, um Mikroben in gro\u00dfem Ma\u00dfstab zu untersuchen, sind gut positioniert, um durch intellektuelle und technische Durchbr\u00fcche etwas zu bewirken.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p>Die rasante Entwicklung von Sequenzern, Massenspektrometern und Bildgebungsplattformen f\u00fchrt heute zu enorm gro\u00dfen und komplexen Datens\u00e4tzen aus nat\u00fcrlichen mikrobiellen Systemen. Hier bieten computergest\u00fctzte Ans\u00e4tze der Mikrobiologie neue M\u00f6glichkeiten, nat\u00fcrlichen Lebensr\u00e4ume im Auge zu behalten, da sie sich ebenfalls st\u00e4ndig weiterentwickeln, wie die j\u00fcngsten Entwicklungen im Bereich des Deep Learning und der k\u00fcnstlichen Intelligenz zeigen. \u201eUnsere Umwelt ver\u00e4ndert sich st\u00e4ndig und unser \u00dcberleben h\u00e4ngt von unserer F\u00e4higkeit ab, mit diesen Ver\u00e4nderungen Schritt zu halten. Mikroben k\u00f6nnen sehr schnell auf diese reagieren. Wenn wir verstehen, wie sie das tun, k\u00f6nnen wir viel \u00fcber unsere Umwelt selbst lernen\u201c, sagt A. Murat Eren. Hierf\u00fcr m\u00fcssten wir uns jedoch sehr stark auf computergest\u00fctzte Berechnungen verlassen: Sie k\u00f6nnen Informationen aus heterogenen Datentypen \u00fcbersetzen und die Suche in gro\u00dfen Datenbanken mit Millionen von Beobachtungen erleichtern. Dadurch sind Rechenans\u00e4tze in der Mikrobiologie genauso wichtig und zentral geworden wie molekulare Ans\u00e4tze. Diese neue und stark datengesteuerte \u00c4ra erh\u00f6ht jedoch auch die Komplexit\u00e4t der Forschung \u2013 etwas, dass auch in der Ausbildung und der Forschungsfinanzierung ber\u00fccksichtigt werden muss.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201eF\u00fcr uns ist die Mikrobiologie wohl eine der wichtigsten Wissenschaften in der Mitte des 21. Jahrhunderts, mit ihrem Ziel mikrobielles Leben zu verstehen und ihrem Potenzial, Mikroben zur L\u00f6sung unserer dringendsten Probleme durch Fortschritte in der Biotechnologie und Biomedizin zu nutzen\u201c, schlie\u00dft A. Murat Eren. Er erkennt aber auch an, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler immer noch dabei seien, zu lernen, wie sie riesige Datenmengen nutzen k\u00f6nnen, um noch unverstandene Prozesse in nat\u00fcrlichen \u00d6kosystemen mit integrativen, interdisziplin\u00e4ren und skalierbaren Mitteln zu l\u00f6sen.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Originalpublikation<\/strong> A. Murat Eren, Jillian F. Banfield: Modern microbiology: embracing complexity through integration across scales, Cell (2024). DOI: <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.cell.2024.08.028\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.cell.2024.08.028<\/a><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-theme-seperator\"><div class=\"container\"><\/div><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Sarah Werner (AWI)<\/h2>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Mikroben waren die meiste Zeit in der Geschichte unseres Planeten die einzige Lebensform auf der Erde. 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