Meine Forschung konzentriert sich auf zwei Bereiche:

(1) Wirt-Mikroben-Interaktionen in verschiedenen Nicht-Modellorganismen

(2) Mikrobiologie des Klimawandels mit Schwerpunkt auf aquatischen Systemen

Im ersten Bereich interessiere ich mich für die Rolle von Mikroorganismen bei der Habitatanpassung und Ernährung im Metaorganismus Schwamm, für die genetischen Anpassungsmechanismen, die die Kolonisierung von Wirbellosen an der Grenze zwischen Meer und Land erleichtern, sowie für die Rolle und Evolutionsgeschichte des Darmmikrobioms von pflanzenfressenden Doktorfischen und deren Einfluss auf biogeochemische Prozesse im Riff.

Im zweiten Bereich meiner Forschung interessiere ich mich für die ökoevolutionären Reaktionen aquatischer Mikroorganismen auf Umweltveränderungen und insbesondere für die Verbindung zwischen der Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen und der mikrobiellen Biodiversität im Zusammenhang mit dem Klimawandel. In beiden Forschungsbereichen verwende ich groß angelegte Metagenome und andere „omics“-Daten in Verbindung mit modernsten computergestützten biologischen Ansätzen, einschließlich Techniken des maschinellen Lernens, um Einblicke in künftige Trends der biologischen Vielfalt zu gewinnen und die funktionellen Reaktionen von Schlüsselarten in einem durch den globalen Klimawandel beeinträchtigten Ökosystem zu klären.

Studium

2024 Diplom in Datenwissenschaft (Maschinelles Lernen), Universität Sorbonne, Frankreich
2005-2008 PhD (Mikrobielle Ökologie), MPI für terrestrische Mikrobiologie, Deutschland
2002-2004 MSc. (Mikrobiologie), Jomo Kenyatta Universität für Landwirtschaft und Technologie, Kenia
1997-2002 Bachelor of Education (Biology & Chemistry), Kenyatta Universität, Kenia

Wissenschaftliche Positionen

2018-2023 Nachwuchsgruppenleiter, Leibniz-Institut DSMZ, Braunschweig, Deutschland
2016-2018 Senior Bioinformatik-Forscher, KAUST, Saudi-Arabien
2010-2016 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Red Sea Research Center, KAUST, Saudi-Arabien
2008-2010 Postdoc, MPI für terrestrische Mikrobiologie, Marburg, Deutschland

• ISME12-Reisestipendium der International Max Planck Research School (Deutschland)
• Promotionsstipendium des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD)
• Praktikumsstipendium der International Max Planck Research School, Deutschland

• (2021-2024) 246.995 € Forschungsstipendium - Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) als Co-Principal Investigator
• (2020-2024) 253.000 € Forschungsstipendium - Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) als Principal Investigator

• Geschäftsführendes Vorstandsmitglied für Peer Community in Microbiology (PCI Microbiology)
• Assoziierter Redakteur für Meeresbiologie und Frontiers Microbiology

Zehn ausgewählte Publikationen (vollständige Liste siehe Google Scholar oder ORCID)

[* corresponding author; ^† co-first authors]

[1]. Ngugi DK*, Salcher MM, Andrei A-S, Ghai R, Klotz F, Chiriac M-C, Ionescu D, Buesing P, Grossart H-P, Xing P, Priscu JC, Alymkulov S, and Pester M. (2023). Postglacial adaptations enabled colonization and quasi-clonal dispersal of ammonia-oxidizing archaea in modern European large lakes. Science Advances, 9:adc9392.

[2]. Ngugi DK*, Silvia GA, Sánchez P, Gasol JM, Agusti S, Karl DM, and Duarte CM. (2023). Abiotic selection of microbial genome size in the global ocean. Nature Communication, 14: 1384.

[3]. Fusi M^†, Ngugi DK^†, Marasco R, Booth JM, Cardinale M, Sacchi L, Clamenti E, Garuglieri E, Foderlianakis S, Michoud G, and Daffonchio D. (2023). Gill bacterial symbionts are homogenously selected in bimodal mangrove crabs to sustain host-terrestrialisation process. Microbiome, 11:1–21.

[4]. Diao M. Dyksma S, Koeksoy E, Ngugi DK, Anantharaman K, Loy A, and Pester M. (2023). Global diversity and inferred ecophysiology of microorganisms with the potential for dissimilatory sulfate/sulfite reduction. FEMS Microbiology Reviews, 47:fuad058.

[5]. Pogoreutz C, Oakley CA, Raedecker N, Cárdenas A, Perna G, Peng L, Davy SK, Ngugi DK, and Voolstra CR. (2022). Coral holobiont cues prime Endozoicomonas to a symbiotic lifestyle. The ISME Journal, 16:1883–1895.

[6]. Klotz F, Kitzinger K, Ngugi DK, Buesing P, Littmann S, Kuypers MMM, Schink B., and Pester M. (2022). Quantification of archaea-driven freshwater nitrification from single cell to ecosystem levels. The ISME Journal, 16:1647–1656.

[7]. Michoud G^†, Ngugi DK^†, Barozzi A, Merlino G, Calleja ML, Delgardo-Huertas A, Moran XAG, and Daffonchio D. (2021). Fine-scale metabolic discontinuity in a stratified prokaryote microbiome of a Red Sea deep halocline. The ISME Journal, 15:2351–2365.

[8]. Duarte CM^†*, Ngugi DK^†*, Alam I^†, Pearman J, Kamau A, Eguiluz VM, Gojobori T, Acinas S, Gasol JM, Bajic VB, and Irigoien X. (2020). Sequencing effort dictates gene discovery in marine microbial metagenomes. Environmental Microbiology, 22:4589–4603.

[9]. Ngugi DK*, Ziegler M, Duarte CM, and Voolstra CR. (2020). Genomic blueprint of glycine betaine metabolism in coral metaorganisms and their contribution to reef nitrogen budgets. iScience, 23:101120.

[10]. Ngugi DK^†*, Miyake S^†, Cahill MJ, Vinu M, Hackmann TJ, Blom J, Tietbohl M., Berumen M., and Stingl U. (2017). Genomic diversification of giant enteric symbionts reflects host dietary lifestyle. PNAS, 114:E7592–E7601.

Prof. Dr. Michael Pester, Leibniz Institute DSMZ (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures), Braunschweig, Germany

Prof. Dr. Hans-Peter Grossart, Leibniz Institute for Freshwater Ecology and Inland Fisheries, Berlin, Germany

Dr.  Michaela M. Salcher, Institute of Hydrobiology, Biology Center CAS, Czechia

Dr. Adrian Stefan-Andrea, Limnological Station, University of Zurich, Switzerland

Prof. Dr. Andreas Brune, MPI for Terrestrial Microbiology, Marburg, Germany

Prof. Carlos M. Duarte, King Abdullah University of Science & Technology, Saudi Arabia

Dr. Silvia G. Acinas, Institut de Ciències del Mar (ICM), CSIC, Barcelona, Spain

Prof. Dr. Christian Voolstra, University of Konstanz, Germany

Prof. Dr. Sarahi L. Garcia, University of Oldenburg, Oldenburg, Germany