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Deutschlands höchstdotierter Forschungspreis, die Alexander von Humboldt-Professur, wurde an Bas E. Dutilh von der Universität Jena verliehen. Seine neue Professur für Virale Ökologie ist im Exzellenzcluster Balance of the Microverse angesiedelt. Prof. Dutilh ist Experte für die Modellierung des mikrobiellen Gleichgewichts und untersucht die Rolle, die Viren dabei spielen.
In den zurückliegenden zehn Jahren hat sich Prof. Dutilh als Pionier auf dem Gebiet der Virenentdeckung etabliert und zwar mit Hilfe der Metagenomik, der Analyse von Sequenzdaten aus komplexen natürlichen Proben. Er ist einer der seit 2018 weltweit meistzitierten Experten auf seinem Gebiet, wie das aktuelle Ranking der “Highly Cited Researchers“ bestätigt. Mit einem ERC Consolidator Grant im Gepäck wechselt der Experte für Virusentdeckung nun von der Universität Utrecht in den Niederlanden an die Friedrich-Schiller-Universität Jena. Er freue sich darauf, in seinem neuen Forschungsumfeld den Umfang seiner rechengestützten Forschung zu erweitern und Hochdurchsatz-Experimente in einem brandneuen Labor zu entwickeln, so Dutilh.
Prof. Dutilh und sein Team werden im Exzellenzcluster Balance of the Microverse verankert sein. Im Rahmen der Alexander von Humboldt-Professur wird er sich darauf konzentrieren, seine Arbeit zur Entdeckung von Viren mit seiner Forschungslinie zur Modellierung des Mikrobioms zu verbinden. "Der Cluster verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz, um Mechanismen des mikrobiellen Gleichgewichts von der molekularen bis zur Ebene der Ökosysteme zu identifizieren. Ich bin davon überzeugt, dass Gleichgewicht und Ungleichgewicht mikrobieller Konsortien nur dann vollständig verstanden werden, wenn man auch Viren berücksichtigt", erklärt Dutilh. "Die Modellierung der Zusammensetzung des Mikrobioms, einschließlich aller Faktoren, wird uns die Möglichkeit geben, besser vorherzusagen, wie es durch Manipulationen von außen beeinflusst werden kann."
Die kleinsten und zahlreichsten Akteure im Mikroversum
Viren spielen eine große Rolle für die Dynamik und das Gleichgewicht des Mikroversums, aber nur ein kleiner Teil von ihnen wurde bisher entdeckt. "Schätzungen zufolge kommen auf jeden Mikroorganismus zehn Viren. Das zeigt, wie wichtig es ist, diese winzigen, sich schnell verändernden Partikel zu charakterisieren, um ihre Funktionsweise und die Wechselwirkung mit ihren Wirten zu verstehen", erklärt Prof. Dutilh. "Seit der Entdeckung von Viren im späten 19. Jahrhundert hat die Wissenschaft gezeigt, dass Virus-Wirt-Interaktionen ein evolutionärer Hotspot für molekulare Innovationen sind. Die Identifizierung dieser Mechanismen und die Vorhersage ihrer Auswirkungen auf die Wirte und damit auf die Funktionsweise und Dynamik des Mikroversums ist vielleicht die wichtigste offene Frage in der viralen Ökologie."
"Um unbekannte Viren zu identifizieren, beginnen wir mit der DNA-Sequenzierung", erklärt Prof. Dutilh und bezieht sich damit auf ein weltweites kollaboratives Netzwerk von Viromik-Expertinnen und -Experten. "Die Gemeinschaft hat eine unschätzbare Anzahl an Forschungsdaten hervorgebracht, die für neue biologische Erkenntnisse genutzt werden können", fügt er hinzu. Das Wirtsspektrum ist eine der ersten Fragen, die es bei einem neu entdeckten Virus zu beantworten gilt. Die Forschenden suchen unter anderem nach funktionellen Signalen in den Sequenzen, etwa nach Genen, mit denen ein Virus den Phänotyp des Wirts verändern kann. "Das könnte Folgen für die ökologische Funktion der Mikroorganismen haben oder harmlose Bakterien in Krankheitserreger verwandeln. Wir finden immer wieder neue Viren, die jedoch ohne Zugang zu ihrem Wirt nicht funktionieren können", so Prof. Dutilh weiter.
„Der beste Ort für meine Forschung“
Als Mitglied des Exzellenzclusters Balance of the Microverse wird Prof. Dutilh die Möglichkeit haben, mit Expertinnen und Experten verschiedener Institutionen in Jena zusammenzuarbeiten. "Ich bin gespannt, wie ich Ansätze zur Modellierung des Mikrobioms auf verschiedene Biome anwenden kann. Jena ist der perfekte Ort dafür, denn hier gibt es die führenden Fachleute für Biome, die vom Menschen über den Boden bis hin zu aquatischen Systemen reichen und alle in diesem erstaunlichen und kollaborativen Microverse Cluster vertreten sind."
Neben seiner Forschung wird Prof. Dutilh auch Lehrveranstaltungen für die Universität entwickeln. Eine bevorstehende Vorlesung wird sich mit der Entdeckung von Viren mit Hilfe von Metagenomik befassen, einschließlich Themen wie Viromining und Taxonomie, die im Rahmen des VIROINF-Konsortiums gehalten wird, das von der Universität koordiniert wird und an dem er beteiligt ist. Er ist auch an der Einführung weiterer Kurse in Bioinformatik interessiert.
Prof. Dutilh war schon einige Male in Jena und ist begeistert von der Atmosphäre der Stadt, den Menschen und der Umgebung im schönen Thüringen. Nach Jena zu kommen und seine Forschung in den Microverse Cluster und die Universität einzubringen, passt für ihn perfekt. "In Jena ist bereits so viel Wissen vorhanden, zum Beispiel im Microverse Cluster, der Jena School for Microbial Communication, dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung iDiv und natürlich dem Europäischen Zentrum für Virusbioinformatik. Ich denke, dies ist der beste Ort, um die Auswirkungen von Viren auf die Dynamik und das Gleichgewicht des Mikroversums zu untersuchen, und ich freue mich sehr darauf, meinen Beitrag dazu zu leisten."
Humboldt-Professor Bas E. Dutilh von der Universität Jena.
Foto: privat
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