Systembiologie des Mikrobioms

Die Entwicklung neuer Sequenziertechniken (das sogenannte „Next Generation Sequencing“) ermöglicht es, pro Durchlauf Tausende bis Millionen Basenpaare zu kostengünstigen Preisen zu entschlüsseln und hat so zu einer Revolution auf dem Gebiet der medizinischen Mikrobiologie geführt. Wissenschaftler können dadurch in tiefere Schichten der mikrobiellen Gemeinschaften vordringen und analysieren: „Welche Organismen kommen vor?” und „Was tun diese?”. Außerdem entwickeln sie Modelle, die das Zusammenspiel von Wirtsorganismen, kommensalen Mikroorganismen und Krankheiten beschreiben. Da die statistischen Werkzeuge und Methoden immer schneller werden und sich weiter auf komplexe mikrobielle Gemeinschaften spezialisieren, ist zu erwarten, dass durch Metagenomik bald eine vollständige Charakterisierung der Gemeinschaften möglich sein wird. Somit kann der Fokus dann von einer rein beschreibenden auf eine mechanistische Modellierung des Wirt-Mikrobiom-Interaktom verlegt werden.

Die vorrangigen Ziele der Forschungsgruppe SBI sind: (i) die Erzeugung von räumlich und zeitlich aufgelösten Landkarten der mikrobiellen Welt im Menschen, sowie in der urbanen und natürlichen Umgebung, (ii) die Erstellung eines Fahrplans um aufzuschlüsseln, wie Mikroorganismen sich zwischen verschiedenen Körperteilen und zwischen den unterschiedlichen Umgebungen, in denen wir uns jeden Tag bewegen, und (iii) die Nutzung dieser Erkenntnisse, um die Zunahme von Krankheiten in den urbanisierten Teilen der Welt zu erklären.

Mitarbeiter*innen

Amelia Barber
Jiarui Chen
Xiuqiang (Stephen) Chen
Sara Leal Siliceo
Howell Leung
Daniel Loos
Andrea Marfil Sánchez
Yueqiong (Bernard) Ni
Emmanouil Nychas
Bastian Seelbinder
Lin Lin Xu
Lu Zhang

Publikationen

Kang K, Imamovic L, Misiakou M, Sørensen MB, Heshiki Y, Ni Y, Zheng T, Li J, Ellabaan MMH, Colomer-Lluch M, Rode AA, Bytzer P, Panagiotou G#, Sommer MOA (corresponding author#) (2021) Expansion and persistence of antibiotic-specific resistance genes following antibiotic treatment. Gut Microbes 13(1), 1-19.
Marfil-Sánchez A*, Zhang L*, Alonso-Pernas P, Mirhakkak M, Mueller M, Seelbinder B, Ni Y, Santhanam R, Busch A, Beemelmanns C, Ermolaeva M, Bauer M#, Panagiotou G# (2021) An integrative understanding of the large metabolic shifts induced by antibiotics in critical illness. Gut Microbes [Accepted]
Ni Y*, Lohinai Z*, Heshiki Y, Dome B, Moldvay J, Dulka E, Galffy G, Berta J, Weiss GJ, Sommer MOA, Panagiotou G# (2021) Distinct composition and metabolic functions of human gut microbiota are associated with cachexia in lung cancer patients. ISME J ,
Zhang J, Ni Y, Qian L, Fang Q, Zheng T, Zhang M, Gao Q, Zhang Y, Ni J, Hou X, Bao Y, Kovatcheva-Datchary P, Xu A, Li H, Panagiotou G#, Jia W (2021) Decreased abundance of Akkermansia muciniphila leads to the impairment of insulin secretion and glucose homeostasis in lean type 2 diabetes. Adv Sci (Weinh) 8(16), e2100536.
Haange SB, Jehmlich N, Krügel U, Hintschich C, Wehrmann D, Hankir M, Seyfried F, Froment J, Hübschmann T, Müller S, Wissenbach DK, Kang K, Buettner C, Panagiotou G, Noll M, Rolle-Kampczyk U, Fenske W, von Bergen M (2020) Gastric bypass surgery in a rat model alters the community structure and functional composition of the intestinal microbiota independently of weight loss. Microbiome 8(1), 13.
Heshiki Y, Vazquez-Uribe R, Li J, Ni Y, Quainoo S, Imamovic L, Li J, Sørensen M, Chow BKC, Weiss GJ, Xu A, Sommer MOA, Panagiotou G (2020) Predictable modulation of cancer treatment outcomes by the gut microbiota. Microbiome 8(1), 28.
Liu Y, Wang Y, Ni Y, Cheung CKY, Lam KSL, Wang Y, Xia Z, Ye D, Guo J, Tse MA, Panagiotou G**, Xu A**(corresponding authors**) (2020) Gut microbiome fermentation determines the efficacy of exercise for diabetes prevention. Cell Metab 31(1), 77-91.
Nie X, Chen J, Ma X, Ni Y, Shen Y, Yu H, Panagiotou G**, Bao Y** (corresponding authors**) (2020) A metagenome-wide association study of gut microbiome and visceral fat accumulation. Comput Struct Biotechnol J 18, 2596-2609.
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