Bakterien sprechen miteinander – aber da sie keinen Mund und auch keine Ohren haben, verwenden sie dafür nicht Töne, sondern chemische Signale, die so genannten Autoinducer. Aus der Struktur und Konzentration der Autoinducermoleküle in der Umgebung erfährt die Bakterienzelle genau, wie viele Artgenossen sich in der Nachbarschaft befinden („Quorum Sensing“), ob verwandte Arten vorkommen und sogar ob unbekannte Bakterienpopulationen in der Nähe sind. Die Autoinducer steuern Eigenschaften, deren Wirksamkeit stark von der Zelldichte abhängt, wie beispielsweise Lumineszenz, Virulenz, Produktion von Antibiotika, oder Biofilm-Bildung. Daher wird ihre Ausprägung für die gesamte Population koordiniert.
Der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe "Mikrobielle Kommunikation" liegt auf einem Signalmolekül, das als universelles Kommunikationssignal von vielen verschiedenen Bakterien eingesetzt wird, dem sogenannten Autoinducer-2 (AI-2). Die Wissenschaftler arbeiten daran, die Funktion dieses Moleküls in Streptococcus mutans, dem wichtigsten Erreger der Karies, und in Shewanella, einem opportunistischen Pathogen, aufzuklären. Um Hemmstoffe für das Quorum Sensing zu finden, werden Naturstoffe aus Fruchtkörper bildenden Bodenbakterien, den Myxobakterien, untersucht, die eine Fülle von interessanten Sekundärmetaboliten herstellen.
Dabei werden Methoden aus zwei sehr unterschiedlichen Forschungsbereichen kombiniert, nämlich der mikrobiellen Ökologie und der funktionellen Genomanalyse. So wurde beispielsweise ein whole-genome Microarray (Genchip) für Streptococcus mutans entwickelt, mit dem nun die Genexpression des Karieserregers in Abhängigkeit von der Zelldichte und unter dem Einfluss von Quorum Sensing Blockern analysiert werden kann.
Kommunikation zwischen Bakterien bietet einen völlig neuen Ansatzpunkt für die Entwicklung von Medikamenten. Die Störung der Signalkette täuscht das Bakterium über seine wahre Dichte, so dass es z.B. nicht virulent wird, oder keine Biofilme bildet. Um diese Mechanismen gezielt manipulieren zu können, müssen sie zunächst im Einzelnen verstanden werden - das ist das Ziel der Arbeitsgruppe „Mikrobielle Kommunikation“.
