Überblick

Organismische Gemeinschaften mit Mikroorganismen als Interaktionspartner werden durch den ständigen Austausch chemischer Signale strukturiert. Die Signale sind häufig niedermolekulare, zuweilen aber auch hochmolekulare Verbindungen. Sie werden von einem der Interaktionspartner produziert, ausgeschieden und vom anderen aufgenommen und verarbeitet. Dieser dekodiert die Information und reagiert entsprechend (beispielsweise als Attractans oder Repellens, als Pheromon zur Induktion sexueller Entwicklung bei Pilzen, für „Quorum sensing“ in der Biofilmbildung, für parasitische oder symbiontische Interaktionen etc.). Die chemische Kommunikation ist die Basis für die Strukturierung homo- und heterogener organismischer Populationen, für Interaktionen mit der Pflanze in der Rhizo- und Phyllosphäre, für Interaktionen mit Tieren und dem Menschen oder zur Bildung multitropher Konsortien in der komplexen Matrix Boden. Es ist daher essentiell, die Kommunikation auf Zellebene detailliert zu verstehen. Dazu eignen sich Mikroorganismen und ihre Interaktionspartner als Modellsysteme hervorragend. Die räumliche und zeitliche Auflösung des Interaktionsnetzwerks wird es in der Zukunft möglich machen, mikrobielle Konsortien und interaktive Netzwerke molekular zu verstehen und schließlich gezielt zu beeinflussen, sei dies im Umweltschutz (Schadstoff-Eliminierung), in der Landwirtschaft (Ertragssteigerung und Stresstoleranz), in der Medizin (Antiinfektiva) oder für biotechnologische Anwendungen („Quorum sensing“ für die Wirkstoff-Produktion).

Aufgrund der in Jena vorhandenen Forschungskompetenz im Bereich der mikrobiellen Kommunikation und Interaktion konnten drei Graduiertekollegs kompetitiv eingeworben werden. Unter dem Dach der „Jena School for Microbial Communication“ sollen sie eine gemeinsame Ausbildungs- und Forschungsplattform finden. Die drei Graduiertenkollegs haben unterschiedliche Bereiche der Interaktion zum Thema: Interaktionen zwischen Mikroorganismen, Interaktionen mit Pflanzen und Tieren sowie Interaktionen mit der Umwelt.

Das Ziel der Graduiertenschule ist die Ausbildung von hoch-kompetitiven Wissenschaftlern sowohl für die Grundlagen- als auch für die angewandte Forschung. Neben den bestehenden Kollegs sind deshalb weitere Institutionen sowie Firmen aus dem Bereich Biotechnologie an der JSMC beteiligt. Gegenüber anderen Standorten der Mikrobiologie in Deutschland sind für Jena zwei Alleinstellungsmerkmale bedeutend: die große Zahl außeruniversitärer Forschungseinrichtungen, die in Jena historisch gewachsen stark in die universitäre Lehre eingebunden und als Kooperationspartner in vielen gemeinsamen Projekten vertreten sind sowie die hohe Zahl ausgegründeter Biotechnologiefirmen, die in Jena aus der Forschung hervorgegangen sind und nach wie vor einen sehr engen Kontakt zu den Stamminstitutionen halten, so dass die Einbindung in Forschungsprojekte hier bereits Realität darstellt.

Damit ist eine Plattform für eine zukunftsweisende Doktorandenausbildung im Spannungsfeld von exzellenter Grundlagenforschung bis hin zur industriellen Anwendung gegeben. Die „Jena School of Microbial Communication“ wird als Pilotprojekt in der Graduiertenakademie für die naturwissenschaftliche Ausbildung an der FSU Jena implementiert. Sie ermöglicht eine fachübergreifende, strukturierte Doktoran­denaus­bildung, die in dieser thematischen Fokussierung bei gleichzeitig breitem Aus­bildungs­angebot weltweit nicht existiert, eine schnelle Internationalisierung und nicht zuletzt auch die steigende Nachfrage hervorragend ausgebildeter Wissenschaftler in Jena gewährleistet. Für eigenen wissenschaftlichen Nachwuchs baut die JSMC auf dafür zugeschnittenen konsekutiven Studien­­gängen auf. Aufenthalte im Ausland oder bei einem Industriepartner sind verpflichtend. Die Belange der Gleichstellung werden durch eine gezielte Frauenförderung sowie eine institutionaliserte Hilfe zur Kinderbetreuung geregelt, die auf der in Ostdeutlschland noch immer sehr guten Basis der öffentlichen Krippen, Kindertagesstätten und Grundschulhortbetreuung aufbaut.