Dirk Bumann konzentriert sich auf die Erforschung pathogener Stoffwechselprozesse der Krankheitserreger Salmonella und Shigella, die zu Typhus und Durchfallerkrankungen führen. Er untersucht, wie sich diese Pathogene Nährstoffe von ihrem Wirt beschaffen, die einzelnen Aktivitäten in Stoffwechselnetzwerken koordinieren und durch ihr Wachstum Krankheiten auslösen. Dirk Bumann konnte daneben zeigen, dass Salmonellen in der Darmzelle zunächst durch das Anhängen von Ubiquitin markiert und anschliessend mit dem phosphorylierten Protein Optineurin verbunden werden. So gekennzeichnet können spezielle Zellorganellen, die Autophagosomen, die Bakterien erkennen und beseitigen. Bumanns Forschungsergebnisse dienen der Entwicklung neuer Therapieansätze für Infektionskrankheiten.[3]
B. Steeb, B. Claudi, N. A. Burton, P. Tienz, A. Schmidt, H. Farhan, A. Mazé, D. Bumann: Parallel exploitation of diverse host nutrients enhances Salmonella virulence. In: PLOS Pathogens. 9(4) Apr 2013, S. e1003301. PMID 23633950.
P. Wild, H. Farhan, D. G. McEwan, S. Wagner, V. V. Rogov, N. R. Brady, B. Richter, J. Korac, O. Waidmann, C. Choudhary, V. Dötsch, D. Bumann, I. Dikic: Phosphorylation of the autophagy receptor optineurin restricts Salmonella growth. In: Science. 333(6039), 8. Jul 2011, S. 228–233. PMID 21617041.
D. Becker, M. Selbach, C. Rollenhagen, M. Ballmaier, T. F. Meyer, M. Mann, D. Bumann: Robust Salmonella metabolism limits possibilities for new antimicrobials. In: Nature. 440(7082), 16. Mar 2006, S. 303–307. PMID 16541065.