Über uns
Die in ihrer Bedeutung stark gewachsene Biodiversitätsforschung ist bisher überwiegend organismisch und ökologisch ausgerichtet. Große technisch-methodologische Fortschritte erlauben es nun, Biodiversitätsforschung genomisch und damit zugleich stärker anwendungsorientiert auszurichten.
Unsere Mission
Die Forschungsmission des LOEWE-Zentrum-TBG ist es, die genetischen Grundlagen der biologischen Vielfalt zu erschließen, um sie für die Grundlagen- und angewandte Forschung zu nutzen und zugänglich zu machen.
Wir sequenzieren und untersuchen genomische Variation quer durch den Baum des Lebens, um den Ursprung und die funktionellen Anpassungen der Vielfalt der Gene bis hin zu Ökosystemen grundlegend zu verstehen. Die so gewonnenen Genomdaten sind relevant für verschiedene Belange der Gesellschaft – oft mit ganz konkretem Anwendungsbezug, zum Beispiel für die Nutzung und Entdeckung von Naturstoffen für neue Medikamente.
Aber auch für die nachhaltige Nutzung und das Management biologischer Ressourcen bieten die genetischen Informationen neue Möglichkeiten.
Die Forschung am TBG gliedert sich in vier Programmbereiche und zahlreiche Einzel- und Verbundprojekte:
Forschungsfragen
Um die Forschungsmission zu erfüllen und die Synergien zwischen den Projekten und den Projektbereichs weiter zu intensivieren, orientiert sich die Forschung in LOEWE-TBG an folgenden drei übergeordneten Fragestellungen, zu denen jeweils mehrere detaillierte Fragen beitragen.
- Was sind die molekularen Grundlagen von Merkmalen, die translationales Potenzial in der Biomedizin, Materialwissenschaften oder anderen Bereichen haben?
I.1. Mit welchen neuen Methoden können diese molekularen Grundlagen besser verstanden werden?
I.2. Welche generellen Prinzipien der Genom-Evolution lassen sich aus den diversen TBG-sequenzierten Organismen ableiten?
I.3. Wie können Biosynthese Gen-Cluster aufgrund ihrer Struktur oder Funktion identifiziert werden, die neue bioaktive Naturstoffe produzieren? - Wie lässt sich genomische Information für ein angewandtes Biomonitoring und Managementmaßnahmen zum Umweltschutz nutzbar machen?
II.1. Wie verbreitet ist Genfluss über Artgrenzen hinweg und wie helfen diese Erkenntnisse bei der Definition von Arten bzw. Conservation Units?
II.2. Welche ökologische Funktion haben die identifizierten Naturstoffe und wie können diese Einsichten zum Verständnis der ökologischen Nische beitragen?
II.3. Wie lässt sich eine schnelle und standardisierte Erfassung von Artengemeinschaften mittels eDNA-Technologien systematisch in der Praxis anwenden?
II.4. Welche genomischen Marker lassen sich zur Bekämpfung von Vektoren und assoziierten Pathogenen einsetzen?
II.5. Wie wirken sich anthropogene Einflüsse auf funktionale Genombereiche in Populationen und Lebensgemeinschaften aus?
II.6. Wie kann man mittels Messungen molekularer Veränderungen in Modellsystemen Auswirkungen anthropogener Faktoren vorhersagen?
II.7. Wie wirken sich populationsgenomische Prozesse auf die Zusammensetzung von Artengemeinschaften aus - III. Wie lassen sich neue Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in die Anwendung bringen?
III.1. Wie lässt sich die Anzahl der Naturstoffe erhöhen, die in Screening-Pipelines auf Bioaktivität analysiert werden können
III.2. Wie hoch ist das ökonomische Potenzial der identifizierten Naturstoffe insbesondere hinsichtlich einer pharmazeutischen oder landwirtschaftlichen Verwertung?
III.3. Wie kann genomische Information für ein Populationsmonitoring gefährdeter und invasiver Arten eingesetzt werden?
III.4. Wie können wir die funktionale Genomik nutzen, um die Ökosystemleistungen zu erhalten/verbessern?
Organisationsplan
Die wissenschaftliche Leitung von LOEWE-TBG – die Sprecher und Programmbereichssprecher – versteht sich als „Ermöglichungsstruktur“ für das Zentrum und schafft die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Arbeit der Projektleiter. Sie trifft die strategischen Entscheidungen über die Ressourcenzuteilung, gewährleistet die Qualitätssicherung und ein angemessenes Reporting. Sie dient als Bindeglied zwischen Geldgebern und den Wissenschaftler/innen von LOEWE-TBG, zwischen LOEWE-TBG und dem Wissenschaftlichen Beirat, zwischen LOEWE-TBG und den Partnerinstitutionen.
Der Sprecher und sein Stellvertreter verantworten das Zentrum. Das 14-köpfige Leitungsgremium berät und unterstützt die Sprecher und entscheidet über alle größeren finanziellen und strategischen Entwicklungen.
Den Sprechern und dem Leitungsgremium steht der Wissenschaftliche Beirat (Prof. Gabriele Gerlach, Prof. Arndt von Haeseler, Verena Cruz, Dr. Andreas Krüß) beratend zur Seite. Die Projektkoordinatorin (Dr. Julia Intemann) unterstützt die Sprecher, das Leitungsgremium sowie die Wissenschaftler/innen des Zentrums. Die Transferstelle umfasst die Bereiche Technologietransfer und Öffentlichkeitsarbeit und bildet eine wichtige Brücke in die Gesellschaft, sodass Forschungsergebnisse öffentlich zugänglich sind und genutzt werden können.
Die Forschung von LOEWE-TBG wird in den Teilprojekten und assoziierten Projekten der vier Programmbereiche Vergleichende Genomik, Naturstoffgenomik, Genomisches Biomonitoring und Funktionale Umweltgenomik, sowie übergreifenden Projekten durchgeführt. Die Basis des Zentrums bilden die Bioinformatikeinheit und das Laborzentrum, die alle von TBG- Forscher/innen genutzt werden können.
Sprecherteam LOEWE-TBG:
- Von links nach rechts:
- Prof. Dr. Eric J. N. Helfrich (Co-Sprecher),
- Prof. Dr. Michael Hiller (Sprecher),
- Prof. Dr. Miklos Balint (Co-Sprecher)
Das konstituierende Leitungsgremium von LOEWE-TBG:
- Von links nach rechts:
- Prof. Dr. Axel Janke (Sprecher, Senckenberg),
- Prof. Dr. Markus Pfenninger (Co-Initiator, Senckenberg),
- Prof. Dr. Steffen Pauls (Co-Sprecher, Senckenberg),
- Prof. Dr. Ingo Ebersberger (Repräsentant Vergleichende Genomik, Goethe-Universität),
- Oliver Kreitinger (Repräsentant der Administration, Senckenberg),
- Dr. Carsten Nowak (Repräsentant Genomisches Biomonitoring, Senckenberg),
- Dr. Julia Krohmer (Repräsentantin Transfer, Senckenberg),
- Dr. Miklós Bálint (Repräsentant Funktionale Umweltgenomik, Senckenberg),
- Prof. Dr. Sven Klimpel (Repräsentant der Goethe-Universität),
- Prof. Dr. Katrin Böhning-Gaese (Repräsentantin des Senckenberg Direktoriums),
- Prof. Dr. Andreas Vilcinskas (Repräsentant der Justus-Liebig-Universität).
Es fehlt:
- Prof. Dr. Dr. Gerd Geisslinger (Repräsentant des Fraunhofer Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME). Foto: TBG
Unsere Partner
Das gemeinsame Forschungszentrum LOEWE-TBG wurde von der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, der Goethe-Universität Frankfurt, der Justus-Liebig-Universität Gießen und dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME ins Leben gerufen. Weitere Partner sind das Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie (F- ITMP) und das Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie (MPI-terMic).
Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ist eine Einrichtung der Leibniz-Gemeinschaft und erforscht seit über 200 Jahren weltweit das „System Erde“ – in der Vergangenheit, der Gegenwart und mit Prognosen für die Zukunft. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung betreibt integrative „Geobiodiversitätsforschung“ mit dem Ziel die Natur mit ihrer unendlichen Vielfalt zu verstehen, um sie als Lebensgrundlage für zukünftige Generationen zu erhalten und nachhaltig zu nutzen. Zudem vermittelt Senckenberg Forschungsergebnisse auf vielfältige Art und Weise, vor allem in den drei Naturmuseen in Frankfurt, Görlitz und Dresden. Die Senckenberg Naturmuseen sind Orte des Lernens und Staunen und sie dienen als offene Plattformen dem demokratischen Dialog – inklusiv, partizipativ und international. Mehr Informationen unter www.senckenberg.de.
Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. Lebendig, urban und weltoffen besitzt sie als Stiftungsuniversität ein hohes Maß an Eigenständigkeit. 1914 als erste Stiftungsuniversität Deutschlands von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie mit über 46.000 Studierenden (Stand WS 2019/20) die drittgrößte Universität Deutschlands. Seit Anfang des letzten Jahrzehnts durchläuft die Goethe-Universität einen ungewöhnlich dynamischen Veränderungsprozess. Kennzeichen dafür sind die Rück-Umwandlung zur Stiftungsuniversität 2008, Qualitätsoffensiven in Lehre und Forschung und verstärkte Kooperationen mit externen Partnern.
Die Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) verbindet ein breites Angebot der Rechts-, Wirtschafts-, Geistes- und Sozialwissenschaften mit einer in Deutschland einzigartigen Fächerkonstellation in den Natur- und Lebenswissenschaften. Agrar-, Umwelt- und Ernährungswissenschaften sowie Human- und Veterinärmedizin sind Fächer, die in dieser Kombination nur an sehr wenigen deutschen Hochschulen vertreten sind. Die Universität Gießen ist beliebt: Als zweitgrößte Hochschule in Hessen zieht die JLU über 26.500 Studierende an.
Das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME umfasst seit Beginn des Jahres 2021 die Bereiche »Molekulare Biotechnologie«, »Angewandte Oekologie« und »Bioressourcen«. Das Fraunhofer IME ist ein starker Partner für Vertragsforschung in den Bereichen Landwirtschaft, Bioökonomie, Chemie, Umwelt- und Verbraucherschutz sowie Pharma und Medizin. Unser Forschungs- und Dienstleistungsangebot richtet sich an die Industrie, an kleine und mittelständische Unternehmen und die öffentliche Hand. Die interdisziplinäre Organisation des Instituts ermöglicht dabei das bereichs- und schwerpunktübergreifende Bearbeiten komplexer Projekte, bei Bedarf auch in Kooperation mit externen Instituten und Partnern.
Die Wissenschaftler/Innen vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie (MPIterMic) wollen verstehen, wie Mikroorganismen auf der molekularen und zellulären Ebene sowie in Lebensgemeinschaften funktionieren. Wie reagieren Mikroorganismen auf Umweltveränderungen und wie verändern sie selbst die Umwelt? Wie bewegen sie sich und wie suchen sie Nahrung? Wie wandeln sie chemische Verbindungen in andere um? Dazu studieren wir die genetischen, molekularen und Stoffwechsel-Programme der mikrobiellen Zelle. Um diesen Fragen auf die Spur zu kommen, erforschen die Gruppen am MPIterMic zahlreiche Themenfelder mikrobiologischer Forschung: Proteinstrukturbestimmung, Physiologie, Metabolismus, molekulare und zelluläre Mikrobiologie bis hin zu Interaktionen zwischen Wirt und Mikroben und innerhalb mikrobieller Gemeinschaften. Dabei arbeiten sir mit modernsten Technologien in Kombination mit Computermodellierung und -analyse sowie Ansätzen der synthetischen Biologie.
Das Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie ITMP erforscht und entwickelt innovative Wege zur Früherkennung, Diagnose und Therapie von Erkrankungen in Folge gestörter Funktionen des Immunsystems. Es umfasst drei Forschungsbereiche »Drug Discovery«, »Präklinische Forschung« und »Klinische Forschung«. Das Fraunhofer ITMP versteht sich hierbei als starker Partner sowohl für die Universitätsmedizin zur konsequenten Translation von Forschungserkenntnissen in die Anwendung als auch für die pharmazeutische und biotechnologische Industrie.
Förderung
Das LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik (LOEWE-TBG) wird zunächst von der Hessischen „Landes-Offensive zur Entwicklung wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (LOEWE) finanziert. LOEWE ist das Forschungsförderungsprogramm, mit dem das Land Hessen seit 2008 wissenschaftspolitische Impulse setzen und damit die hessische Forschungslandschaft nachhaltig stärken will.
LOEWE fördert herausragende wissenschaftliche Verbundvorhaben, insbesondere auch eine intensive Vernetzung von Wissenschaft, außeruniversitärer Forschung und Wirtschaft. Seit 2008 fördert das Land Hessen mit diesem Exzellenzprogramm herausragende zukunftsweisende Forschungsvorhaben. Seither wurden 15 LOEWE-Zentren und 60 LOEWE-Schwerpunkte in wettbewerblichen Verfahren für die Förderung ausgewählt (Stand 2020).
Das Landesprogramm wird vom Hessischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst (HMWK) in Abstimmung mit dem Hessisches Ministerium für Wirt- schaft, Energie, Verkehr und Wohnen (HMWEVW), dem Hessischen Ministerium der Finanzen (HMdF) und der Hessischen Staatskanzlei (StK) koordiniert. Das Landesprogramm beinhaltet ein eigenes Qualitätsmanagement, das im Kern ein strikt wettbewerbliches Verfahren nach Maßstäben wissenschaftlicher Qualität vorsieht.
ProLOEWE vereint LOEWE-Zentren und LOEWE-Schwerpunkte mit zusammen mehr als 1.400 Beschäftigten im Jahr 2018. Ermöglicht wird ihre Arbeit durch die LOEWE-Förderung des Landes Hessen – und damit durch die Gesellschaft. Ihr Themenspektrum reicht von Medizinforschung über innovative, anwendungsbezogene Technologien und naturwissenschaftliche Grundlagenforschung bis zu kulturellen und gesellschaftlichen Fragestellungen.
Mit ProLOEWE wollen die Forschungsvorhaben ihre Zusammenarbeit intensivieren.
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