Zakład Genetyki Bakterii Instytut Mikrobiologii Wydział Biologii UW

Transkrypt

1 Zakład Genetyki Bakterii Instytut Mikrobiologii Wydział Biologii UW kierownik: dr hab. Dariusz Bartosik, prof. UW Pracownicy: 1) prof. dr hab. E. Katarzyna Jagusztyn-Krynicka 2) prof. dr hab. Mirosława Włodarczyk 3) prof. dr hab. Krystyna I. Wolska 4) dr Jadwiga Baj 5) dr Łukasz Dziewit 6) dr Renata Godlewska 7) dr Anna Grudniak 8) dr Anna Kraczkiewicz-Dowjat 9) dr Anna Łasica 10) dr Agnieszka Wyszyńska 11) mgr Ewa Piechucka Doktoranci: 1) mgr Anna Klicka 2) mgr Anna Kurek 3) mgr Paweł Łaniewski 4) mgr Paula Roszczenko 5) mgr Magdalena Szuplewska

2 (

3 ( Studia licencjackie i magisterskie w ZGB W Zakładzie Genetyki Bakterii możliwe jest wykonywanie prac licencjackich eksperymentalnych bądź teoretycznych. Przykładowo, w roku akademickim planowane jest przyjęcie 15 osób na licencjat, z których 4 będą wykonywały prace teoretyczne. Licencjaty stanowią małe, wyodrębnione zadania z zakresu zainteresowań poszczególnych grup badawczych. W trakcie wykonywania prac magisterskich i licencjackich studenci zapoznają się z technikami mikrobiologicznymi oraz technikami współczesnej biologii molekularnej i komórkowej. Stosują w swoich badaniach m.in.: różne metody izolacji DNA i RNA, elektroforezę DNA, elektroforezę białek (PAGE), PCR, oczyszczanie białek, Western blot, Southern blot, sekwencjonowanie DNA, analizy bioinformatyczne sekwencji, technikę ELISA, analizę oddziaływania bakterii z komórkami eukariotycznymi, eksperymenty wykorzystaniem modeli zwierzęcych. Zakład Genetyki Bakterii dysponuje 10 pracowniami, które mieszczą się na II, III i IV piętrze gmachu Wydziału Biologii (budynek A). W każdej pracowni stworzono samodzielne stanowiska pracy dla studentów.

4 ( Prace opublikowane od 2000 roku - 44 oryginalne artykuły naukowe wyróżnienia w dorocznym konkursie Komitetu Mikrobiologii PAN na najlepszą pracę z dziedziny mikrobiologii wykonaną całkowicie w Kraju i opublikowaną w danym roku kalendarzowym (wyróżnienia w latach 2007, 2008) nagrody Polskiego Towarzystwa Genetycznego w konkursie na najlepszą pracę wykonaną w polskich laboratoriach i opublikowaną w danym roku kalendarzowym z dziedziny mikrobiologii (nagrody przyznawane w latach 2008, 2007, 2003/2004, 2002, 2001) nagrody Polskiego Towarzystwa Mikrobiologów im. Prof. E. Mikulaszka (2005, 2010) - 42 prace przeglądowe Aktualnie prowadzone projekty badawcze (finansowane przez MNiSW) - 13 grantów MNiSW (w tym wysokobudżetowy grant zamawiany) Współpraca naukowa Instytut Biotechnologii i Antybiotyków, Pracownia Analizy Skażeń Środowiska, Zakład Biochemii Drobnoustrojów IBB PAN, Zakład Bakteriologii CZD; Centrum Onkologii, Instytut Żywności i Żywienia, Międzynarodowy Instytut Biologii Komórkowej i Molekularnej IBB PAN, Zakład Biochemii Roślin, Instytut Biochemii UW, Firma Nanotech. The Biodesign Institute (Arizona State University, USA); Faculté de Médecine (Université de la Méditerranée, Francja); Utrech Department of Infectious Diseases and Immunology (Holandia). Göttingen Genomics Laboratory (Getynga, Niemcy), Uniwersytet w Bielfield (Niemcy)

5 ( Trzy grupy badawcze Zakładu Genetyki Bakterii : Ruchome elementy genetyczne bakterii Kontakt: dr hab. D. Bartosik pok. 319aA; tel , bartosik@biol.uw.edu,pl Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Kontakt: prof. dr hab. E.K. Jagusztyn- Krynicka pok. 216A; tel , kjkryn@biol.uw.edu,pl Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Kontakt: prof. dr hab. K.I. Wolska pok. 302A; tel , izabelaw@biol.uw.edu,pl Planujemy przyjęcie 15 osób miejsc na licencjat (11 licencjatów eksperymentalnych, 4 teoretyczne)

6 Ruchome elementy genetyczne bakterii Skład grupy badawczej: dr hab. D. Bartosik, prof. dr hab. M. Włodarczyk dr Jadwiga Baj, dr Łukasz Dziewit, mgr Anna Klicka, mgr Magdalena Szuplewska, mgr Ewa Piechucka Problematyka badawcza: Finansowanie badań: Wysokobudżetowy grant zamawiany lata Sześć grantów MNiSW na lata Identyfikacja oraz molekularna i funkcjonalna charakterystyka ruchomych elementów genetycznych bakterii, w tym: (a) PLAZMIDÓW (b) ELEMENTÓW TRANSPOZYCYJNYCH (IS, Tn, TMo, MITE) (c) KASET GENOWYCH INTEGRONÓW. 2. Badanie roli ruchomych elementów genetycznych w horyzontalnym transferze genów i w ewolucji genomów bakteryjnych. 3. Konstrukcja nowych narzędzi wykorzystywanych w inżynierii genetycznej, biotechnologii i bioremediacji. 4. Genomika bakterii.

7 Ruchome elementy genetyczne bakterii LICENCJAT (plany na ) Prace eksperymentalne (4) i teoretyczne (1), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu naszych zainteresowań naukowych. Planowane jest przyjęcie 5 osób na licencjat, a w następnym roku prawdopodobnie 5 osób na studia magisterskie. Wybrane tematy prac licencjackich ( ): Jakub CZARNECKI Marta NIECKARZ Katarzyna WANASZ Ewa FURMAŃCZYK Robert LASEK Konstrukcja nowych narzędzi do mutagenezy transpozonowej Alphaproteobacteria Poszukiwanie nieautonomicznych elementów transpozycyjnych Pseudomonas spp. Identyfikacja i charakterystyka sekwencji insercyjnych Paracoccus ferrooxidans Struktura genomu Borrelia burgdorferi Analiza genomiczna plazmidu Psychrobacter spp.

8 Ruchome elementy genetyczne bakterii Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat: Dziewit, L., M. Dmowski, J. Baj, and D. Bartosik Plasmid pami2 of Paracoccus aminophilus JCM 7686 carries N,N-dimethylformamide degradation-related genes whose expression is activated by a LuxR family regulator. Appl. Environ. Microbiol. 76: Szuplewska, M., and D. Bartosik Identification of a mosaic transposable element of Paracoccus marcusii composed of insertion sequence ISPmar4 (ISAs1 family) and an IS1247a-driven transposable module (TMo). FEMS Microbiol. Lett. 292: Bartosik, D., M. Putyrski, L. Dziewit, E. Malewska, M. Szymanik, E. Jagiello, J. Lukasik and J. Baj Transposable modules generated by a single copy of insertion sequence ISPme1 and their influence on structure and evolution of natural plasmids of Paracoccus methylutens DM12. J. Bacteriol. 190: Dziewit, L., M. Jazurek, L. Drewniak, J. Baj, and D. Bartosik SXT conjugative element and linear prophage N15 encode novel type of toxin-antitoxin stabilizing systems homologous to tad-ata locus of plasmid pami2 of Paracoccus aminophilus. J. Bacteriol 189: Mikosa, M., M. Sochacka-Pietal, J. Baj, and D. Bartosik Identification of a transposable genomic island of Paracoccus pantotrophus DSM by its transposition to a novel entrapment vector pmmb2. Microbiology 152: Włodarczyk M., Giersz D Liniowe plazmidy u bakterii. Post. Mikrobiol. 45 (praca przeglądowa) Dolowy, P., J. Mondzelewski, R. Zawadzka, J. Baj, and D. Bartosik Cloning and characterization of a region responsible for the maintenance of megaplasmid ptav3 of Paracoccus versutus UW1. Plasmid 53: Studenci byli współautorami ponad 20 komunikatów na międzynarodowych i krajowych konferencjach naukowych.

9 Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Problematyka badawcza: Skład grupy badawczej: prof. dr hab. K. Jagusztyn-Krynicka dr Renata Godlewska, dr Anna Łasica, dr Agnieszka Wyszyńska, mgr Anna Grabowska, mgr Paweł Łaniewski, mgr Paula Roszczenko Finansowanie badań: Trzy granty MNiSW ( ). Grant 7PR UE. Molekularne mechanizmy patogenezy dwóch patogenów przewodu pokarmowego człowieka Campylobacter jejuni i Helicobacter pylori. Molekularna i funkcjonalna charakterystyka genów kodujących czynniki wirulencji. Analizowane są trzy grupy białek: a) Dsb - wprowadzanie mostków dwusiarczkowych do białek; b) lipoproteiny będące potencjalnymi czynnikami wirulencji wpływającymi na aktywność układu immunologicznego; c) białka systemu transportu ABC (transport aminokwasów). Analiza porównawcza genomów i proteomów patogenów poszukiwanie białek kandydatów do konstrukcji szczepionek oraz celów działania leków Konstrukcja rekombinowanej szczepionki dla kurcząt anty-campylobacter

10 Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy LICENCJAT (plany na ) Prace eksperymentalne (4) i teoretyczne (2), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu naszych zainteresowań naukowych. Liczba miejsc na studia magisterskie 6 osób na licencjat, a w następnym roku 6 osób na studia magisterskie. Wybrane tematy prac licencjackich ( ): Paweł SALWA Urszula KUKLIŃSKA Artur FRONCZAK Aneta ŻELAZO Terapie fotodynamiczne w walce z chorobami nowotworowymi i zakaźnymi Białko CagA Helicobacter pylori - pierwsza bakteryjna onkoproteina Human Microbiome Project (HMP) metagenomowa analiza mikroflory jelitowej Analiza immunologicznego pokrewieństwa białek DsbA Campylobacter jejuni Karolina DRABIK Funkcjonalna analiza białka DsbJ Helicobacter pylori komplementacja mutacji dsba E. coli

11 Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat - prace oryginalne: Łasica, A. M., A. Wyszyńska, K. Szymanek, P. Majewski, and E. K. Jagusztyn-Krynicka Campylobacter protein oxidation influences epithelial cell invasion well as intestinal tract colonization in chickens. J. Appl. Genet. 51: Wyszyńska A., J. Życka, N. Drela, R.Godlewska and E. K. Jagusztyn-Krynicka The Campylobacter jejuni / coli cjaa (cj0982c) gene encodes an N-glycosylated lipoprotein loalized in the inner membrane. Curr. Microbiol. 57: Godlewska R., J. Bujnicki, A. Dzwonek, M. Mikula, J. Ostrowski, N. Drela, and E. K. Jagusztyn- Krynicka HP596 is a highly immunogenic Helicobacter pylori protein involved in colonization of mouse gastric mucosa. Curr. Microbiol. 56: Wyszyńska A., K. Tomczyk and E. K. Jagusztyn-Krynicka Comparison of the localization and post-translational modification of the Campylobacter coli CjaC and its homolog from Campylobacter jejuni (Cj0734c/HisJ). Acta Bioch. Pol. 54: Godlewska R., A. Dzwonek, M. Mikula, J. Ostrowski, M. Pawłowski, J. Bujnicki and E. K. Jagusztyn- Krynicka Helicobacter pylori protein oxidation influences colonization process. Int. J. Med. Microbiol. 296: Wyszyńska A., Pawlowski M., Bujnicki J., Pawelec D., Jos P.M. van Putten, E. Brzuszkiewicz and Jagusztyn-Krynicka E. K Genetic characterization of the cjaab operon of Campylobacter coli. Pol. J. Microbiol. 55: Raczko A., J. M. Bujnicki, M. Pawłowski, R. Godlewska, M. Lewandowska and E. K. Jagusztyn- Krynicka Characterisation of new DsbB-like thiol-oxidoreductases of Campylobacter jejuni and Helicobacter pylori and classification of the DsbB family based on phylogenomic, structural, and functional criteria. Microbiology. 51: Studenci byli współautorami kilkunastu komunikatów na międzynarodowych i krajowych konferencjach naukowych.

12 Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat - prace przeglądowe: Stachowicz, A., P. Łaniewski, and E. K. Jagusztyn-Krynicka Wpływ toksyn bakteryjnych na proces nowotworzenia. Post. Biochem. 56: Łepeta K., A.M. Łasica, and E. K. Katarzyna Jagusztyn-Krynicka (In Polish) Application of microorganism products in antitumor therapies. Post. Mikrobiol. 49: Godlewska R., K. Wiśniewska, Z. Pietras and E. K. Jagusztyn-Krynicka Peptidoglycanassociated lipoprotein (Pal) of Gram-negative bacteria - function, structure, role in the pathogenesis process and attempts at its application in immunoprophylaxis. FEMS Microbiol. Lett., 1:11. Staroń A., A. Grabowska, E. K. Jagusztyn-Krynicka Overproduction and purification of the recombinant, heterologous proteins from Escherichia coli cells (in Polish). Post. Mikrobiol. 47: Nikoronow E., R. Godlewska, E. K. Jagusztyn-Krynicka The interaction of Helicobacter pylori with the innate immune system (in Polish). Post. Mikrobiol. 47: Roszczenko P., E. K. Jagusztyn-Krynicka Immmunoproteomics of Helicobacter pylori strategy for improvement of diagnostic tests and vaccine development (in Polish). Post. Bioch. 52: Jagusztyn-Krynicka E. K., A. Grabowska, K. Szymanek, A. Wyszyńska Colonization of the chick gastrointestinal tract by Campylobacter jejuni: a genetic analysis (in Polish). Medycyna Weterynaryjna 63: Affek K., E. K. Jagusztyn-Krynicka Molecular characteristics of the Actinobacillus actinomycetemcomitans virulence factors (in Polish). Post. Mikrobiol. 46: Łasica A. M., A. Staroń, E. K. Jagusztyn-Krynicka Characterization of procaryotic Dsb proteins (in Polish). Post. Mikrobiol. 46:

13 Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Skład grupy badawczej: prof. dr hab. K. Izabela Wolska dr Anna Grudniak, dr Anna Kraczkiewicz-Dowjat, mgr Anna Kurek Finansowanie badań: Aktualnie realizowane są trzy granty MNiSW (finansowanie do 2012). Problematyka badawcza: 1. Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych. Antybakteryjne działanie związków roślinnych - kwasów oleanolowego i ursolowego. Badanie wpływu tych związków na osłony bakteryjne, sekrecję białek, powstawanie i rozwój biofilmów oraz na działanie antybiotyków. 2. Analiza strukturalna i funkcjonalna bakteryjnego białka opiekuńczego HptG. Charakterystyka mutantów, interakcje białka z wybranymi białkami regulatorowymi. 3. Działanie nanocząstek metali na bakterie.

14 Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych LICENCJAT (plany na ) Prace eksperymentalne (3) i teoretyczna (1), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu zainteresowań naukowych grupy badawczej. Planowane jest przyjęcie 4 osób na licencjat, a w następnym roku 3 osób na studia magisterskie. Wybrane tematy prac licencjackich ( ): Krzysztof POSZYTEK Ewa BABKIEWICZ Anastazja TRYBUNKO Katarzyna BARTOSIK Krzysztof KRAWCZYK Wpływ kwasów oleanolowego i ursolowego na transport nitrocefinu do komórek wybranych gatunków bakterii gramujemnych Modulacja wybranych gatunków bakterii na ciprofloksacynę przez kwasy oleanolowy i ursolowy Badanie interakcji białka opiekuńczego HtpG i białka Pi w systemie dwuhybrydowym Fizjologiczna charakterystyka mutanta htpg Efekt nanocząsteczek srebra na przeżywalność i tworzenie biofilmów przez wybrane szczepy bakteryjne

15 Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat : Grudniak A. M., A Kurek, J. Szarlak and K. I. Wolska Oleanolic and ursolic acids influence affect the expression of the cysteine regulon and the stress responce in Escherichia coli. Curr. Microbiol. DOI /s Kurek A., Grudniak A., Szwed M., Klicka A., Samluk Ł., Wolska KI., Janiszowska W., Popowska M Influence of oleanolic and ursolic acis of plant origin on peptidoglycan content, turnover and autolysis of Listeria monocytogenes. Antonie Van Leeuwenhoek 97: Szakiel A., Ruszkowski D., Grudniak A., Kurek A., Wolska KI., Doligalska M., Janiszowska W Antibacterial and antiparasitic activity of oleanolic acid and its glycosides isolated from marigold (Calendula officinalis). Planta Med. 74: Grudniak AM, Kuć M., Wolska KI Role of Escherichia coli DnaK and DnaJ chaperones in spontaneous and induced mutagenesis and their effect on UmuC stability. FEMS Microbiol. Lett. 242: Studenci byli współautorami ponad 10. komunikatów na międzynarodowych i krajowych konferencjach naukowych.

16 Zakład Genetyki Bakterii Instytut Mikrobiologii Wydział Biologii UW Tematy prac licencjackich wykonanych w ZGB w roku akademickim 2009/2010 K. BARTOSIK Analiza fenotypowa mutanta Escherichia coli DhtpG. J. CZARNECKI Zastosowania elementów transpozycyjnych jako narzędzi biologii molekularnej. E. FURMAŃCZYK Struktura genomu Borrelia burgdorferii. P. KOBIERECKA Charakterystyka bakteryjnych toksyn CDT (cytolethal distending toxin). K. KRAWCZYK Efekt nanocząstek srebra na przeżywalność i tworzenie biofilmu przez wybrane gatunki bakterii. U. KUKLIŃSKA Białko CagA (cytotoxin associated gene) - pierwsza opisana bakteryjna onkoproteina. M. MIŚKIEWICZ Wpływ kwasów oleanolowego i ursolowego na hydrofobowość powierzchni komórek Pseudomonas aeruginosa. M. NIECKARZ Identyfikacja i charakterystyka elementów transpozycyjnych Pseudomonas sp.lm12. I. PIASECKA Wpływ Helicobacter pylori na zmiany epigenetyczne genomu eukariotycznego. K. POSZYTEK Wpływ kwasów oleanolowego i ursolowego na transport nitrocefinu do komórek wybranych bakterii gramujemnych. B. PRUSZYŃSKA Plazmidy w patogennych szczepach Escherichia coli. P. SALWA Charakterystyka i zastosowanie terapii fotodynamicznej. A. TRYBUNKO Badanie interacji między białkami HtpG a p w komórkach Escherichia coli. K. WANASZ Identyfikacja i charakterystyka elementów transpozycyjnych Paracoccus ferrooxidans M. ŻYŁOWSKA Peptydy antybakteryjne defensyny.

17 Zakład Genetyki Bakterii Instytut Mikrobiologii Wydział Biologii UW Tematy prac magisterskich wykonanych w ZGB w roku akademickim 2009/2010 M. GAWOR Analiza oddziaływania białek Dba (HP0594) i DsbI (HP0595) Helicobacter pylori. I. GAWRYSZEWSKA Konstrukcja mutanta warunkowego w genie cjad Campylobacter jejuni E. KOSYKOWSKA Badanie interakcji między białkiem DsbI a polipeptydem Dba Campylobacter jejuni. K. JANKOWSKA Identyfikacja i charakterystyka systemów restrykcji-modyfikacji kodowanych w plazmidzie pami7 Paracoccus aminophilus JCM N. KUBISA Interakcje ClpB - HtpG u Escherichia coli, badania in vitro i in vivo. A. NOWAK Atenuowana Salmonella jako nośnik genów CJJ81176_0127 oraz CJJ81176_1001 Campylobacter jejuni. T. SITAREK Analiza przyczyn spontanicznego powstawania mutantów insercyjnych plazmidów wprowadzanych do Paracoccus pantotrophus DSM A. TUDEK Charakterystyka wybranych plazmidów występujących w bakteriach metylotroficznych Paracoccus aminophilus JCM 7686 i Paracoccus aminovorans JCM J. UFNALEWSKA Zmiany hydrofobowości powierzchni komórek bakteryjnych i składu białkowego błony zewnętrznej pod wpływem kwasu oleanolowego i ursolowego. M. UKLEJA Identyfikacja partnerów białkowych oksydoreduktazy tiolowej DsbI Campylobacter jejuni i Helicobacter pylori.

18 ( Ruchome elementy genetyczne bakterii Kontakt: dr hab. D. Bartosik pok. 319aA; tel , Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Kontakt: prof. dr hab. E.K. Jagusztyn- Krynicka pok. 216A; tel , Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Kontakt: prof. dr hab. K.I. Wolska pok. 302A; tel , Uwaga! Kandydaci zainteresowani wykonywaniem licencjatu w danej grupie badawczej powinni skontaktować się z koordynatorem grupy (nie prowadzimy scentralizowanych zapisów do Zakładu). W każdej grupie stworzona zostanie lista rankingowa studentów - jako kryterium będą brane pod uwagę przede wszystkim oceny z egzaminu z Mikrobiologii.