ZAKŁAD WIRUSOLOGII Instytut Mikrobiologii.

Transkrypt

1 ZAKŁAD WIRUSOLOGII Instytut Mikrobiologii

2 Zespół dr hab. Monika Radlińska kierownik (+22) prof. dr hab. Andrzej Piekarowicz (prof. emerytowany) (+22) dr hab. Monika Adamczyk Popławska (+22) dr Agnieszka Kwiatek (+22) mgr Aneta Kłyż (+22)

3 Gdzie jesteśmy.. IV piętro budynku A Wydziału Biologii ul. Miecznikowa 1 Pokoje: A, A

4 Pracownia Licencjacka Prace licencjackie wykonywane w Zakładzie mają charakter eksperymentalny bądź teoretyczny Prace doświadczalne to najczęściej wyodrębnione zadania dużych projektów badawczych prowadzonych przez naszych pracowników. Praca laboratoryjna na tym etapie edukacji stanowi przygotowanie do bardziej samodzielnej pracy w ramach pracowni magisterskiej Prace teoretyczne dotyczą tematyki badań prowadzonych w Zakładzie Wirusologii, ale jesteśmy otwarci na propozycje studentów, którzy chcieliby pogłębić wiedzę na interesujące ich tematy szeroko pojętej biologii molekularnej, mikrobiologii i wirusologii

5 Techniki badawcze W trakcie wykonywanych prac studenci zapoznają się z różnymi technikami biologii molekularnej i komórkowej, mikrobiologii oraz wirusologii. Wybór metodologii zależy od postawionego celu badawczego. W razie potrzeby wprowadzamy nowe metody. Izolacja oraz analiza DNA i RNA, PCR, RT-PCR, RT-qPCR, mikromacierze ekspresyjne, elektroforeza, Southern blotting Izolacja, oczyszczanie, elektroforeza oraz badanie aktywności białek, Western blotting, wykrywanie oddziaływań pomiędzy białkami Analizy z wykorzystaniem mikroskopii konfokalnej i elektronowej Hodowle bakteryjne i komórek eukariotycznych, transfekcja Izolacja bakteriofagów z różnych środowisk; ich genomika i proteomika

6 Bakteryjne modele badawcze

7 Bakteriofagi, które odkrywamy i badamy pochodzą z różnych środowisk, często ekstremalnych ФLM21 (50,827 bp) Gospodarz: Sinorhizobium sp. LM21 Kopalnia miedzi w Lubinie (Polska) ФARMmr ФARMld ФARMmr (60,012 bp) ФARMld (47,457 bp) Gospodarz: Aeromonas sp. ARM81 Oczyszczalnia ścieków Czajka w Warszawie ФAH14a (55,060 bp) ФAH14b (16,812 bp) Gospodarz: Pseudomnonas sp. ANT_H14 Antarktyda

8 Zapraszamy na licencjat do jednej z dwóch grup badawczych Zakładu Bakteriofagi genomy, ewolucja, zastosowanie Kontakt: dr hab. Monika Radlińska pok. 440A tel m.radlinska@biol.uw.edu.pl Kontakt: Molekularne podstawy zmienności Neisseria gonorrhoeae dr hab. M. Adamczyk-Popławska dr A. Kwiatek pok. 440A i 419A tel /421 poplawa@biol.uw.edu.pl akwiat@biol.uw.edu.pl

9 Rola systemów restrykcji-modyfikacji w patogenezie Neisseria gonorrhoeae dr hab. Monika Adamczyk-Popławska Poznanie molekularnych podstaw patogenezy N. gonorrhoeae, zmienności fazowej i roli metylaz DNA w tym procesie, a także wytypowanie celów dla opracowania skutecznej szczepionki: Charakterystyka biochemiczna niezbadanych wcześniej metylotransferaz DNA u N. gonorrhoeae Zbadanie zjawiska fenotypowego przełączenia aktywności metylotransferaz DNA należących do systemów restrykcji-modyfikacji Epigenetyczna regulacja ekspresji genów poprzez metylotransferazy DNA u N. gonorrhoeae Badanie zmian we wzorze metylacji bakteryjnego genomu, jako potencjalnego mechanizmu kontroli interakcji pomiędzy patogenną bakterią, jaką jest N. gonorrhoeae, a gospodarzem (człowiek) Wpływ infekcji bakteryjnej N. gonorrhoeae na nowotworzenie

10 Badanie zmienności fazowej Typowanie metylotransferaz DNA Charakterystyka biochemiczna metylotransferaz DNA in vitro Cytometria przepływowa SMRT: PacBio Tworzenie mutantów delecyjnych in vivo Badania fizjologiczne Oczyszczanie RNA Ścieżka badawcza Hodowle tkankowe Badanie ekspresji genów Mikromacierze, RNAseq, RT-qPCR Identyfikacja phasevarion Wzrost, tworzenie biofilmów, odporność na stres, oporność na antybiotyki itp. Identyfikacja genów i białek odpowiedzialnych za patogenność gonokoków Adhezja, Inwazja, Przeżycie w komórkach ludzkich

11 Rola systemów naprawy DNA typu VSP w patogenezie Neisseria gonorrhoeae dr Agnieszka Kwiatek Precyzyjne określenie funkcji biologicznych oraz charakterystyka biochemiczna i molekularna wszystkich białek należących do systemów naprawy DNA zapobiegających mutacjom wynikającym z deaminacji 5-metylocytozyny do tyminy Badanie fizycznych i funkcjonalnych oddziaływań pomiędzy badanymi białkami Badanie zróżnicowania systemów naprawy DNA wśród bakterii z rodzaju Neisseria z uwzględnieniem ilość i rodzaj białek wchodzących w skład tych systemów Określenie wzajemnych oddziaływań pomiędzy N. gonorrhoeae a ludzkimi komórkami nabłonkowymi - związek pomiędzy kolonizacją, unikaniem odpowiedzi immunologicznej przez N. gonorrhoeae, a podatnością komórek gospodarza na infekcję

12 Techniki stosowane w pracy z Neisseria gonorrhoeae: Izolacje i analizy kwasów nukleinowych (DNA, RNA): Southern Blot Globalna analiza transkryptomu (bakteryjnego i ludzkiego): Sekwencjonowanie następnej generacji (RNASeq) Mikromacierze ekspresyjne PCR w czasie rzeczywistym Hodowle ludzkich linii komórkowych Klonowanie i analizy restrykcyjne Oczyszczanie i analiza białek: Western Blot Hodowle bakteryjne (Escherichia coli, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria sicca, Neisseria lactamica): Analizy fizjologiczne i molekularne badanych mikroorganizmów Wpływ badanych bakterii na ludzkie komórki nabłonkowe Mikroskopia konfokalna i elektronowa mikroskopia skaningowa i wiele innych

13 Bakteriofagi genomika, ewolucja i zastosowanie dr hab. Monika Radlińska Poznanie biologii molekularnej bakteriofagów oraz ich relacji z bakteryjnymi gospodarzami patogenami i mikroorganizmami ważnymi w środowiskach naturalnych Izolacja i identyfikacja nowych bakteriofagów oraz ich analizy genomiczne, proteomiczne i filogenetyczne Analizy molekularne wybranych genów wirusowych typowanych jako istotne w ekologii gospodarza Badanie bakteriofagów i elementów pochodzenia fagowego w celu ich zastosowania w terapii chorób bakteryjnych lub jako unikatowe narzędzia w technikach inżynierii genetycznej, biotechnologii i diagnostyce Identyfikowanie białek enzymatycznych biorących udział w strategiach obronnych (gospodarz) i inwazyjnych (fagi) oraz testowania praktycznego wykorzystania elementów funkcjonalnych badanych mechanizmów

14 Indukcja profagów mitomycyną Izolacja cząstek fagowych Przykładowa ścieżka analizy nowego bakteriofaga Oczyszczanie w CsCl TEM Izolacja DNA fagowego Ф M Sekwencjonowanie Analizy bioinformatyczne Eksperymentalna weryfikacja funkcji Proteom kapsydu

15 Poznanie roli metylacji DNA u wirusów bakteryjnych Dr hab. Monika Radlińska Identyfikacja i izolacja nowych bakteriofagowych metylotransferaz DNA (MTaz) Ustalanie specyficzności metylotransferaz DNA (analiza restrykcyjna metylowanego DNA, chromatografia cienkowastwowa, HPLC, sekwencjonowanie SMRT (PacBio) Badania in vivo funkcji metylotransferaz DNA w cyklu infekcyjnym bakteriofaga Analizy bioinformatyczne Analizy biochemiczne SMRT sequencing (PacBio) HPLC Ścieżka badawcza MTazy DNA

16 Przykładowe prace licencjackie - eksperymentalne Analiza genomiczna łagodnego bakteriofaga phiah6 z psychrotolerancyjnego szczepu Pseudomonas sp. ANT_H6 Rola systemu restrykcji i modyfikacji NgoAV z Neisseria gonorrhoeae w globalnej ekspresji genów: konstrukcja mutanta ΔNgoAV Konstrukcja wektorów samobójczych do inaktywacji genu ngoaxivv kodowego przez Neisseria gonorrhoeae Wpływ niespecyficznej metylacji adeniny na fitness szczepu Escherichia coli Konstrukcja i testowanie prototypowych wektorów dla szczepionek nowej generacji docelowych opartych o szczep Escherichia coli

17 Przykładowe prace licencjackie - teoretyczne Herpesviridae - charakterystyka molekularna i epidemiologiczna Charakterystyka wirusa grypy oraz czynników jego wirulencji Zastosowanie terapii genowej z wykorzystaniem wektorów wirusowych w leczeniu chronicznego bólu Wirusy brodawczaka ludzkiego Bakteriofagi jako alternatywa dla antybiotyków Wirusy zapalenia wątroby - charakterystyka molekularna i epidemiologiczna Patogeneza wirusa Ebola i unikanie odpowiedzi odpornościowej gospodarza

18 Wybrane publikacje z udziałem studentów Kwiatek A, Mrozek A, Bacal P, Piekarowicz A, Adamczyk-Popławska M. (2015) Type III Methyltransferase M.NgoAX from Neisseria gonorrhoeae FA1090 Regulates Biofilm Formation and Interactions with Human Cells. Front Microbiol. 21;6:1426. Kwiatek A, Bacal P, Wasiluk A, Trybunko A, Adamczyk-Popławska M. (2014) The dam replacing gene product enhances Neisseria gonorrhoeae FA1090 viability and biofilm formation. Front Microbiol. 17; 5:712 Dziewit L, Oscik K, Bartosik D, Radlinska M. (2014) Molecular characterization of a novel temperate sinorhizobium bacteriophage, LM21, encoding DNA methyltransferase with CcrMlike specificity. J Virol. 88: Piekarowicz A, Kłyż A, Majchrzak M, Szczęsna E, Piechucki M, Kwiatek A, Maugel TK, Stein DC. Neisseria gonorrhoeae filamentous phage NgoΦ6 is capable of infecting a variety of Gramnegative bacteria. (2014) J Virol. 88: Dziewit L, Czarnecki J, Wibberg D, Radlinska M, Mrozek P, Szymczak M, Schlüter A, Pühler A, Bartosik D. Architecture and functions of a multipartite genome of the methylotrophic bacterium Paracoccus aminophilus JCM 7686, containing primary and secondary chromids. (2014) BMC Genomics. 15(1):124 Drozdz M, Piekarowicz A, Bujnicki JM, Radlinska M. (2012) Novel non-specific DNA adenine methyltransferases. Nucleic Acids Research, 40(5): Adamczyk-Poplawska M, Lower M, Piekarowicz A. Deletion of one nucleotide within the homonucleotide tract present in the hsds gene alters the DNA sequence specificity of type I restriction-modification system NgoAV. (2011) Journal of Bacteriology,193: Kwiatek A, Luczkiewicz M, Bandyra K, Stein DC, Piekarowicz A. Neisseria gonorrhoeae FA1090 carries genes encoding two classes of Vsr endonucleases. (2010) J.Bacteriol.192(15):

19 Nasi absolwenci

20 Zajęcia dydaktyczne Biologia Molekularna (wykład i ćwiczenia) - przedmiot obowiązkowy dla III r. kierunku Biotechnologia Wyspecjalizowane zajęcia fakultatywne: Wirusologia Molekularna (wykład i ćwiczenia) Wykłady monograficzne: Wirusologia Molekularna Wirusologia Lekarska Zastosowanie wirusów w biotechnologii i medycynie Inwazje biologiczne Pracownie: licencjacka, specjalizacyjna oraz magisterska Seminaria

21 Więcej informacji na stronie: