Der Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe liegt auf dem Verständnis der Anpassungs- und Virulenzstrategien des opportunistischen Pathogens Pseudomonas aeruginosa. Zu diesem Zweck setzen wir modernste Technologien zur Untersuchung grundlegender Prozesse ein, die diesem Bakterium bei der Besiedlung menschlicher Gewebe helfen, wie Biofilmbildung, Vesikelbildung, Motilität und Antibiotikaresistenz. Zu diesen Techniken gehören die Gentechnikomeditierung mit neuartigen CRISPR/Cas9-Methoden, die Fluoreszenz- und Elektronenmikroskopie, die Interaktomik (Aufklärung von Protein-Protein-Interaktionen) oder die Next-Generation Sequenzierungcing. Im Rahmen dieses Anpassungsprozesses untersuchen wir sowohl die prototypischen Laborstämme (PA14 und PAO1) als auch klinische Stämme, die aus den Lungen von Patienten isoliert wurden, die an der genetisch bedingten Erkrankung Mukoviszidose (auf English Cystischec Fibroseis (CF)) oder der Lungenkrankheit Bronchiektasie leiden. Zu diesem Zweck haben wir eine Kooperationsproject mit dem Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) und der Medizinische Hochschule Hannover (MHH) etabliert. In diesem Zusammenhang sind wir besonders an den Unterschieden zwischen den Anpassungsmechanismen von P. aeruginosa an beide Lungenkrankheiten interessiert.
Als zweites Forschungsthema untersuchen wir die Antibiotikaresistenzmechanismen des Gram positiven Bakteriums Clostridioides difficile. Dieses obligat anaerobe Darmpathogen steht weltweit an der Spitze nosokomialer und in der Gemeinschaft erworbener Infektionen, die von leichtem Durchfall bis hin zu pseudomembranöse Kolitis und Sepsis reichen. Das Auftreten von hypervirulenten und antibiotikaresistenten Erregerstämmen ist zu einem großen Teil für die weltweit ständig steigenden Morbiditäts- und Mortalitätsraten verantwortlich. In Zusammenarbeit mit der Gruppe von Dr. Borrero de Acuña führen wir ein umfassendes Screening einer Sammlung von C. difficile-Transposonmutanten durch, um die molekularen Grundlagen der Anpassung von C. difficile an die sich ständig ändernden Bedingungen des menschlichen Darms (z.B. Osmolarität, pH, Temperatur) oder an die klassische Antibiotikabehandlung in der Klinik (wie Vancomycin, Metronidazol oder Fidaxomycin) aufzudecken.