Unsere Forschung
Das Aufkommen der Molekularbiologie hat die Biologie an die Spitze der modernen Wissenschaft katapultiert. Technologische Fortschritte wie die schnelle und kostengünstige DNA-Sequenzierung ebnen den Weg für Präzisionsmedizin und synthetische Biologie, die in klinischen und industriellen Anwendungen allgegenwärtig sein werden. Um die Entwicklung dieser Technologien in der täglichen Praxis voranzutreiben, ist Grundlagenforschung erforderlich.
Die Mikrobiologie ist einer der Bereiche, die am meisten von dieser technologischen Beschleunigung profitieren könnten. So erfordert beispielsweise die Zunahme der Antibiotikaresistenz (AMR) die Entwicklung neuer Ansätze zur Vorhersage der Resistenzentwicklung und zu deren Verhinderung. Eine auf Sequenzierung basierende Überwachung und evolutionäre Modelle, die intelligentere Behandlungsstrategien ermöglichen, sind daher dringend erforderlich. Gleichzeitig erfordert die Anerkennung der Rolle des Mikrobioms für die menschliche Gesundheit und als mögliche Behandlungsstrategie für Infektionen ein tieferes ökologisches und funktionelles Verständnis. Insbesondere die Entwicklung von Behandlungsmethoden setzt die Kenntnis der molekularen und metabolischen Funktionen voraus, die in den Genomen der einzelnen Mitglieder des Mikrobioms kodiert sind. Kurz gesagt, wir müssen die funktionelle und evolutionäre Interpretation der genomischen Sequenzen erheblich verbessern, während sie gleichzeitig produziert werden. Diese Herausforderungen lassen sich mit einem datenintensiven Ansatz, der durch molekulare Hochdurchsatztechniken und computergestützte Biologie begünstigt wird, wirksam bewältigen.
Unsere Forschung
Das Aufkommen der Molekularbiologie hat die Biologie an die Spitze der modernen Wissenschaft katapultiert. Technologische Fortschritte wie die schnelle und kostengünstige DNA-Sequenzierung ebnen den Weg für Präzisionsmedizin und synthetische Biologie, die in klinischen und industriellen Anwendungen allgegenwärtig sein werden. Um die Entwicklung dieser Technologien in der täglichen Praxis voranzutreiben, ist Grundlagenforschung erforderlich.
Die Mikrobiologie ist einer der Bereiche, die am meisten von dieser technologischen Beschleunigung profitieren könnten. So erfordert beispielsweise die Zunahme der Antibiotikaresistenz (AMR) die Entwicklung neuer Ansätze zur Vorhersage der Resistenzentwicklung und zu deren Verhinderung. Eine auf Sequenzierung basierende Überwachung und evolutionäre Modelle, die intelligentere Behandlungsstrategien ermöglichen, sind daher dringend erforderlich. Gleichzeitig erfordert die Anerkennung der Rolle des Mikrobioms für die menschliche Gesundheit und als mögliche Behandlungsstrategie für Infektionen ein tieferes ökologisches und funktionelles Verständnis. Insbesondere die Entwicklung von Behandlungsmethoden setzt die Kenntnis der molekularen und metabolischen Funktionen voraus, die in den Genomen der einzelnen Mitglieder des Mikrobioms kodiert sind. Kurz gesagt, wir müssen die funktionelle und evolutionäre Interpretation der genomischen Sequenzen erheblich verbessern, während sie gleichzeitig produziert werden. Diese Herausforderungen lassen sich mit einem datenintensiven Ansatz, der durch molekulare Hochdurchsatztechniken und computergestützte Biologie begünstigt wird, wirksam bewältigen.
Prof. Dr. Marco Galardini
Wir untersuchen, wie die hohe Plastizität der Genome bakterieller Krankheitserreger deren Pathogenität und Resistenz gegen antimikrobielle Wirkstoffe beeinflusst.
Marco Galardini ist Bioinformatiker mit einer Vorliebe für Mikrobiologie. Er absolvierte sein Bachelor- und Masterstudium in Italien an den Universitäten von Florenz und Bologna und promovierte im Labor von Marco Bazzicalupo. Anschließend absolvierte er zwei Postdocs: einen im Labor von Pedro Beltrao am EMBL-EBI und einen im Labor von Mo Khalil an der Boston University. Seit Oktober 2020 leitet er das Microbial Pangenomes Lab am TWINCORE.
Sein derzeitiger Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Berechnungsmethoden zur Untersuchung der genetischen Determinanten von bakterieller Virulenz und antimikrobieller Resistenz sowie auf der empirischen Untersuchung der Resistenzentwicklung. Seine Professur in Hannover wird durch den Exzellenzcluster RESIST finanziert.
Ausgewählte Publikationen
- Burgaya, J., Damaris, B. F., Fiebig, J., & Galardini, M. (2025). microGWAS: A computational pipeline to perform large-scale bacterial genome-wide association studies. Microbial Genomics, 11(2), 001349. DOI: 10.1099/mgen.0.001349
- Mulkern, A. J., Vu, T.-H., Popella, L., Kerrinnes, T., Đurica-Mitić, S., Barquist, L., Vogel, J., & Galardini, M. (2024). A systematic identification of resistance determinants to antisense antibiotics suggests adaptation strategies dependent on the delivery peptide (p. 2024.10.29.620885). bioRxiv. DOI: 10.1101/2024.10.29.620885
- Innocenti, G., Obara, M., Costa, B., Jacobsen, H., Katzmarzyk, M., Cicin-Sain, L., Kalinke, U., & Galardini, M. (2024). Real-time identification of epistatic interactions in SARS-CoV-2 from large genome collections. Genome Biology, 25(1), 228. DOI: 10.1186/s13059-024-03355-y
- Burgaya, J.*, Marin, J.*, Royer, G., Condamine, B., Gachet, B., Clermont, O., Jaureguy, F., Burdet, C., Lefort, A., Lastours, V. de, Denamur, E.*, Galardini, M.*, Blanquart, F.* (2023). The bacterial genetic determinants of Escherichia coli capacity to cause bloodstream infections in humans. PLOS Genetics, 19(8), e1010842. DOI: 10.1371/journal.pgen.1010842
- Denamur, E., Condamine, B., Esposito-Farèse, M., Royer, G., Clermont, O., Laouenan, C., … & Galardini, M.* (2022). Genome wide association study of human bacteremia Escherichia coli isolates identifies genetic determinants for the portal of entry but not fatal outcome. PLoS Genetics. 2022;18(3):e1010112. DOI: 10.1371/journal.pgen.1010112
Eine vollständige Liste der Publikationen finden Sie hier.
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