Zentrales Forschungsinteresse unserer Arbeitsgruppe ist die Kommunikation von Bakterien mit ihrer Umwelt. Die molekularen Schritte von der Wahrnehmung eines äußeren Reizes (Input) bis zu einer zellulären Reaktion (Output) bezeichnet man als Signaltransduktion. Hierbei spannt unsere Forschung den Bogen von mechanistischen Untersuchungen neuartiger Signaltransduktionswege (Molekularbiologie), über die quantitative Erfassung ihrer regulatorischen Dynamik (Systembiologie), hin zum Design und der Implementierung künstlicher genetischer Schalter (Synthetische Biologie).

Methan-produzierende Mikroorganismen sind alle strikt anaerob und gehören zur „dritten Domäne des Lebens,“ den Archaea. Angesichts der Bedeutung von Methan -sowohl als potentes Treibhausgas, als auch als regenerativer Energieträger-ist diese ökologisch und ökonomisch wichtige Organismengruppe vergleichsweise wenig untersucht. Mithilfe genetischer, genomischer, physiologischer und biochemischer Analysen erforschen wir verschiedene Aspekte der Biologie methanogener Archaeen. Letztlich wollen wir so die Rolle der Methanogenen in der Umwelt besser verstehen und ihr biotechnologisches Potential erschließen.

Die Nutzung von Mikroorganismus und ihrer molekularen Strukturen für technische Zwecke ist ökologisch wie ökonomisch ein wichtiges gesellschaftliches Anliegen. In unserer Forschung fokussieren wir auf die Entwicklung von Enzymen als effektive Katalysatoren für die Weiße Biotechnologie bzw. die Grüne Chemie. Dabei betrachten wir alle Ebenen von der Identifizierung und molekular-mechanistischen Charakterisierung synthetisch interessanter Enzyme über die rekombinante Expression und strukturelle Manipulation bis hin zur makroskopischen Anpassung an technische Anwendungen.