Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie

Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie

Ziel des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie ist es, die Funktion, Kommunikation und Interaktion von Mikroorganismen mit ihrer Umwelt zu verstehen, mit Hilfe mathematischer Modelle zu beschreiben und durch synthetisch-biologische Ansätze gezielt zu verändern. Welche Mechanismen befähigen Mikroben zu ihren enorm diversen Stoffwechselleistungen in den globalen Stoffkreisläufen? Welche relevanten Naturstoffe bilden sie? Wie sind sie in der Lage, sich den Veränderungen der Umwelt anzupassen? Welche Mechanismen liegen dem Zellzyklus und der Zellpolarität mikrobieller Lebewesen zugrunde? Wie interagieren Mikroben untereinander und mit anderen Organismen wie Pflanzen und Tieren? Wie können ihre metabolischen Eigenschaften gezielt verändert und genutzt werden, um aktuellen Herausforderungen, wie z.B. der globalen Erwärmung oder der Antibiotikakrise, zu begegnen? Diesen und anderen Fragen widmet sich das Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie durch umfassende Grundlagenforschung, von der atomaren Ebene bis hin zum Ökosystem.

Kontakt

Karl-von-Frisch-Str. 10
35043 Marburg
Telefon: +49 6421 178-0
Fax: +49 6421 178-999

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS on Principles of Microbial Life

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Abteilung Naturstoffe in Organismischen Interaktionen

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Abteilung Biochemie und synthetischer Metabolismus

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Abteilung System- und Synthetische Mikrobiologie

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Forschende entwickeln ein zellfreies System, in dem erstmals genetische Information und Stoffwechsel zusammenarbeiten

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Genetische Untersuchungen zeigen, wie sich die Stoffwechselleistungen symbiotischer Bakterien im Darm von Termiten im Laufe der Evolution verändern

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Forschende entdecken Struktur in Mikrobenverbänden aus Schwimmern und Nichtschwimmern

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Forschende entwickeln eine neue Variante des besonders schnell wachsenden Bakteriums Vibrio natriegens

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Wabenförmige Anordnung von Kacheln, von denen etwa die Hälfte Porträts von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zeigen.

Rund die Hälfte der Max-Planck-Anträge auf einen ERC Advanced Grant war erfolgreich

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Max-Planck-Forschende kooperieren mit Partnern in mehr als 120 Ländern. Hier schreiben sie über ihre persönlichen Erfahrungen und Eindrücke. Elizaveta Bobkova vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg war im Rahmen des deutschfranzösischen Austauschprogramms Salto drei Monate in Bordeaux. Sie meisterte komplizierte Labortechniken, war Jurorin bei einem Wettbewerb der synthetischen Biologie und konnte sich auch ihrem Lieblingssport widmen: dem Eiskunstlauf.

Dass eine Wissenschaftlerin den Laborkittel an den Haken hängt und Journalistin wird, ist nicht ungewöhnlich. Martina Preiner hat es genau andersherum gemacht. Nach einer Karriere als Wissenschaftsjournalistin wechselte sie mit Anfang dreißig noch mal die Seiten und kehrte ins Labor zurück. Der Grund für den Sinneswandel war ihre Faszination für die Entstehung des Lebens.

Jedes Lebewesen muss Stoffe aus der Umgebung aufnehmen und in Substanzen umwandeln, die es zum Leben braucht. Ohne Stoffwechsel gäbe es folglich kein Leben auf der Erde. Tobias Erb, Direktor am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg, möchte Stoffwechselwege so umprogrammieren, dass sich damit Rohstoffe schonender und effizienter produzieren lassen. Sein jüngster Coup: ein Stoffwechselkreislauf, der mit elektrischem Strom angetrieben wird.

Die Erde im Vitaltest

MaxPlanckForschung 2/2023 75 Jahre Max-Planck-Gesellschaft

Klimakrise, Artensterben, Ozonabbau – ökologische Fehlentwicklungen bedrohen das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, und damit auch die gesellschaftliche Stabilität. Der Gefahr lässt sich, wie im Fall des Ozonlochs, nur begegnen, wenn die Zusammenhänge durch und durch verstanden sind. Das ist das Ziel des Erdsystemclusters in der Max-Planck-Gesellschaft. An seiner Entstehung haben die beiden späteren Nobelpreisträger Paul J. Crutzen und Klaus Hasselmann maßgeblich mitgewirkt.

Mehr als 50 Millionen Gene, 40 000 Proteine – für Tobias Erb und seine Kollegen vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg war die Auswahl in internationalen Datenbanken gewaltig. Am Ende haben die Wissenschaftler gerade mal 17 Enzyme für den ersten künstlichen Stoffwechselweg herausgepickt, der Kohlendioxid in andere organische Moleküle umwandeln kann. Nun müssen sie zeigen, dass der am Reißbrett entworfene Zyklus auch in einer lebenden Zelle funktioniert.

Chemielaborant/in (m/w/d)

Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, Marburg 13. Juli 2024

Kleine Proteine, große Wirkung 

2023 Yuan, Jing

Mikrobiologie Zellbiologie

Die Natur nutzt antimikrobielle Peptide als Breitbandantibiotika: Sie bilden die erste Verteidigungslinie gegen eindringende Krankheitserreger. Bakterien wiederum entwickeln fortlaufend neue Fähigkeiten, dieser Abwehr zu entkommen. Unsere Forschungsgruppe fand heraus, wie ein kleines Protein Bakterien in die Lage versetzt, die antimikrobiellen Peptide immer wieder frühzeitig zu erkennen und sich somit effektiv zu verteidigen. Unsere Arbeit liefert eine molekulare Grundlage für die Entwicklung neuer Peptid-basierter Wirkstoffe.

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Zurück in die Zukunft der Photosynthese

2022 Hochberg, Georg

Evolutionsbiologie Genetik Mikrobiologie

Das zentrale Enzym der Photosynthese, Rubisco, ist der am häufigsten vorkommende Biokatalysator der Erde. Aber wie entwickelte sich Rubisco, und wie passte das Enzym sich den Veränderungen im Laufe der Erdgeschichte an? Durch Rekonstruktion Milliarden Jahre alter Enzyme gelang es, eine der wichtigsten Anpassungen der frühen Photosynthese aufzuklären. Unsere Ergebnisse liefern nicht nur Erkenntnisse über die Evolution der modernen Photosynthese, sondern auch neue Ideen für ihre synthetische Verbesserung.

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Ustilago maydis ist einer von zahlreichen pilzlichen Krankheitserregern, die jährlich weltweit große Mengen an Getreide vernichten. Seine hochspezifische Interaktion mit der Wirtspflanze Mais ist ein wertvolles Modellsystem zur Erforschung molekularer Details der Pilz-Pflanze-Interaktionen. Wir fanden einen pilzlichen Komplex aus sieben Proteinen, der eine essenzielle Rolle bei der Krankheitsentstehung spielt. Unsere Entdeckung ermöglicht potenziell neuartige Ansätze im Pflanzenschutz.

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Lichtgesteuerte Injektion im Mikromaßstab

2020 Diepold, Andreas

Mikrobiologie

Bakterien, beispielsweise Salmonellen oder Yersinien, schießen mit winzigen „Injektionsnadeln“ Proteine in ihre Wirtszellen. Schon seit längerem arbeiten Forscherinnen und Forscher daran, mithilfe eines solchen bakteriellen Injektionsapparates ausgewählte Proteine in Eukaryonten-Zellen einzuschleusen. Der Einbau eines optogenetischen Schalters ermöglicht es jetzt, das Injektionssystem mittels Lichtreizen zu steuern. Dies ermöglicht den zielgenauen Einsatz in biotechnologischen oder medizinischen Anwendungen.

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Ein neues Puzzleteil im globalen Kohlenstoffzyklus

2019 Schada von Borzyskowski, Lennart; Erb, Tobias J.

Mikrobiologie Ökologie

Glycolsäure, ein direktes Nebenprodukt der Fotosynthese, ist eine der wichtigsten Verbindungen im Kohlenstoffzyklus der Ozeane. Marine Bakterien wandeln den darin enthaltenen Kohlenstoff teilweise wieder in Kohlendioxid um, doch sein genaues Schicksal blieb bislang unbekannt. Wie sich nun zeigte, stellt der lang vergessene BHA-Zyklus den bedeutendsten Abbauweg für Glycolsäure weltweit dar. Unsere eingehende, multidisziplinäre Analyse dieses Stoffwechselweges ermöglicht eine Neubewertung der globalen Kohlendioxidbilanz.

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