Forschung

Forschungschwerpunkte: Meeresbiologie, Tiefseeforschung, Symbiosen zwischen Bakterien und Invertebraten, chemosynthetische Symbiosen, Biodiversität und Ökologie der Ozeane

Nicole Dubilier ist eine US-amerikanisch-deutsche Meeresbiologin und Tiefseeforscherin. Sie untersucht Symbiosen zwischen Bakterien und wirbellosen Meeresbewohnern. Ihre Forschungen tragen wesentlich zum Verständnis mikrobieller Symbiosen und ihrer Bedeutung für das Ökosystem Ozean bei.

Nicole Dubilier erforscht Symbiosen – das Zusammenleben verschiedener Arten zu beiderseitigem Nutzen – in wirbellosen Meerestieren (Invertebraten). Dazu gehören beispielsweise Röhrenwürmer und Muscheln, die heiße Quellen in der Tiefsee bewohnen. Diese Tiere beherbergen in ihrem Körperinneren Bakterien, die ihre Wirte mit Energie und Nährstoffen versorgen und ihnen so das Überleben sichern. Manche Würmer verlassen sich so weit auf ihre bakteriellen Mitbewohner, dass sie ohne eigenen Mund und Darm auskommen.

Da die Tiefsee ein dunkler Ort ist, handelt es sich dabei meist um Symbiosen mit sogenannten chemosynthetischen Bakterien. Diese können, im Gegensatz zu Pflanzen, Energie ohne Hilfe des Sonnenlichts erzeugen. Sie nutzen stattdessen Energiequellen wie Methan oder Schwefelwasserstoff. Dadurch können die Bakterien mit ihren Wirten extreme Standorte besiedeln. Durch die Arbeiten von Nicole Dubilier und ihrem Team ist inzwischen bekannt, dass chemosynthetische Symbiosen weit verbreitet sind im Meer. Als Erste fand sie heraus, dass manche Wirte mehrere verschiedene Symbionten beherbergen, die in einem differenziert abgestimmten Zusammenspiel gemeinsam leben. In jüngeren Arbeiten verdeutlichte sie, dass chemosynthetische Symbionten auch Wasserstoffgas und sogar giftiges Kohlenmonoxid als Energiequelle nutzen.

Nicole Dubilier hat an zahlreichen seegehenden Expeditionen teilgenommen und internationale Forschungsreisen geleitet, in denen beispielsweise heiße Tiefseequellen mit Hilfe von Unterwasserrobotern erforscht und darmlose Würmer in den Sanden tropischer Korallenriffe gesammelt wurden. Im Labor nutzt Nicole Dubilier eine breite Palette moderner Methoden, unter anderem aus den Bereichen der Molekularbiologie, Physiologie und Bildanalyse.

Nicole Dubiliers Forschung hat gezeigt, wie vielfältig chemosynthetische Symbiosen sein können, wie erfolgreich die Mikroorganismen darin sind, zahlreiche verschiedene Wirte als Partner zu gewinnen, und wie viele Tiergruppen von diesen Symbiosen profitieren. Nicole Dubilier möchte diese Symbiosen weiter aufklären, da sie eine Schlüsselrolle in der Artenvielfalt und Ökologie der Ozeane einnehmen. Zudem kann die Forschung an den Meeresbewohnern dazu beitragen, die mannigfaltigen, viel komplexeren Symbiosen im Menschen zu verstehen.

Werdegang

• seit 2013 Direktorin sowie Leiterin, Abteilung „Symbiose“, Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie Bremen
• seit 2012 Professorin für mikrobielle Symbiosen, Fachbereich Biologie/Chemie, Universität Bremen
• seit 2012 Außerordentliche Professorin, MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
• 2007-2013 Leiterin, Forschungsgruppe „Symbiosen“, Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie Bremen
• 2004-2005 Gastprofessur, Université Pierre et Marie Curie, Paris, Frankreich
• 2002-2006 Koordinatorin, International Max Planck Research School of Marine Microbiology, Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie Bremen
• 2001-2006 Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Abteilung Molekulare Ökologie, Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie Bremen
• 1997-2001 Postdoktorandin, Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie Bremen
• 1995-1996 Wissenschaftliche Angestellte, Universität Hamburg
• 1993-1995 Postdoktorandin, Harvard University, Cambridge, USA
• 1992 Promotion in mariner Zoologie, Universität Hamburg
• 1990-1993 Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Universität Hamburg
• 1985 Diplom in Biologie, Universität Hamburg

Funktionen

• seit 2023 Mitglied, Executive Committee „Tyler Prize for Environmental Achievement“, University of Southern California, Los Angeles, USA
• seit 2022 Mitglied, Scientific Advisory Board, Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering, Singapore
• seit 2021 Mitglied, Scientific Advisory Board, Mediterranean Institute for Advanced Studies (IMEDEA), Spanish National Research Council (CSIC), Spanien
• seit 2021 Mitglied, Präsidialkomitee „Governance“, Max-Planck-Gesellschaft München
• seit 2020 Mitglied, Präsidialkomitee „Tenure Track”, Max-Planck-Gesellschaft München
• seit 2020 Mitglied, Senatskomitee „Leadership Review”, Max-Planck-Gesellschaft München
• seit 2020 Mitglied, Perspektivkomitee, Biologisch-Medizinische Sektion, Max-Planck- Gesellschaft, München
• seit 2020 Mitglied, Scientific Council, Stazione Zoologica Anton Dohrn Napoli, Neapel, Italien
• 2020-2022 Präsidentin, International Society of Microbial Ecology (ISME)
• 2018-2020 Vize-Präsidentin, ISME
• seit 2018 Mitglied, Kuratorium, GEOMAR – Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung, Kiel
• seit 2018 Mitglied, Auswahlkomitee „Alexander von Humboldt-Professur“, Alexander von Humboldt-Stiftung, Bonn
• seit 2018 Mitglied, Executive Board, International Society of Microbiology
• seit 2017 Mitglied, Vorstand, Haus der Wissenschaft, Bremen
• 2016-2017 Vorsitzende, General Meeting Planning Committee, American Society of Microbiology (ASM), USA
• 2014-2015 Vize-Vorsitzende, General Meeting Planning Committee, ASM, USA
• 2014-2017 Mitglied, Präsidialkomitee „Junior Scientists“, Max-Planck-Gesellschaft München
• seit 2010 Mitglied, General Meeting Planning Committee, ASM, USA
• 2012-2018 Mitglied, Steering Committee, Symposium of Aquatic Microbial Ecology (SAME), Delft, Niederlande
• seit 2008 Mitglied, Working Group 135 „Hydrothermal Energy Transfer and its Impact on the Ocean Carbon Cycle“, Scientific Committee on Oceanic Research (SCOR), International Cooperation in Ridge-Crest Studies (InterRidge)
• seit 2007 Mitglied, Beirat, MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
• 2005-2012 Mitglied, Steering Committee, InterRidge
• 2005-2007 Vorsitzende, Biology Working Group, InterRidge
• 2006-2010 Mitglied, Steering Committee, Census of Marine Life Project ChEss (Biogeography of Deep-Water Chemosynthetic Ecosystems)
• 2006-2008 Mitglied, Steering Committee, European Regional Group, ChEss
• 2003-2009 Counsellor, International Symbiosis Society (ISS)
• Mitglied, Editorial Boards: Applied and Environmental Microbiology, Environmental Microbiology, FEMS Microbial Ecology, ISME Journal, Marine Genomics, mBio

Projekte

• seit 2019 Vize-Sprecherin, Exzellenzcluster (EXC) 2077 „Der Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde“, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• 2016-2019 Teilprojekt „Der Lebenszyklus des Tiefsee Metaorganismus Bathymodiolus: Populationsdynamik der Symbionten und Besiedelung des Kiemenepithels des Wirtes“, Sonderforschungsbereich (SFB) 1182, DFG
• 2014-2019 Principal Investigator, Advanced Grant „BATHYBIOME The Symbiome of Bathymodiolus Mussels from Hydrothermal Vents: From the Genome to the Environment, European Research Council (ERC)
• seit 2007 EXC 309 „Der Ozean im Erdsystem – MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften“, DFG
• 2007-2012 Teilprojekt „Biosignatures in precipitates and altered rocks at hydrothermal systems of the Mid-Atlantic Ridge: organic geochemistry, microbiology and petrography“, Schwerpunktprogramm (SPP) 1144 , DFG
• 2007-2010 Teilprojekt „Investigations on population genetics and the influence of hydrothermal activity on bivalve growth at MAR hydrothermal vents“,  SPP 1144, DFG
• 2004-2006 Teilprojekt „Tectono-magmatic evolution and fluid geochemistry and biology in hydrothermal vent fields of the Mid-Atlantic between 4 and 11°S m (M64/1)“, SPP 511 , DFG
• 2003-2011 Teilprojekt „Gas chemistry and carbon cycling at hydrothermal systems along the Mid-Atlantic Ridge: time- and space-referenced biogeochemical and isotopic investigations“, SPP 1144 , DFG
• 2003-2011 Teilprojekt „Geobiological coupling between hydrothermal vent fluids and symbiotic primary producers at spreading axes“, SPP 1144, DFG

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2024 Award for Environmental Research, ASM, USA
• seit 2022 Mitglied, Akademie der Wissenschaften, Hamburg
• 2022, 2021, 2020, 2018, 2016, 2015, 2013, 2012 Excellence Award for Teaching, International Max Planck Research School of Marine Microbiology (MarMic), Bremen
• 2020 Excellence Professor Award, Petersen Foundation, New York City, USA
• 2019 Plymouth Marine Science Medal Lecture, Plymouth Marine Laboratory (PML), Plymouth, UK
• seit 2018 Mitglied, European Molecular Biology Organization (EMBO)
• seit 2015 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• seit 2015 Mitglied, European Academy of Microbiology
• 2014 Gottfried Wilhelm-Leibniz-Preis, DFG
• 2013 Investigator Award, Marine Microbiology Initiative, Gordon and Betty Moore Foundation, Palo Alto, USA
• seit 2013 Mitglied, American Academy of Microbiology, USA
• seit 2010 Mitglied, AcademiaNet, Swiss National Science Foundation, Schweiz