WNIOSEK o utworzenie nowej jednostki

Transkrypt

1 WNIOSEK o utworzenie nowej jednostki 1. Rodzaj tworzonej/ rozbudowywanej jednostki (pozostawić jeden rodzaj) laboratorium, * 2. Nazwa jednostki: L105 LABORATORIUM GENETYKI MOLEKULARNEJ I INŻYNIERII GENETYCZNEJ 3. Właściciel jednostki: POLITECHNIKA ŚLĄSKA 4. Lokalizacja jednostki: miejscowość, ulica, numer domu, numer pomieszczenia Centrum Biotechnologii oraz hala technologiczna, GLIWICE, ul. Krzywoustego 8 oraz Centrum Onkologii, Oddział w Gliwicach, ul. Wybrzeże Armii Krajowej Jednostka będzie wspomagać realizowanie prac z zakresu (pozostawić wyłącznie jeden zakres): biotechnologii i informatyki* 6. Osoba odpowiedzialna za funkcjonowanie tworzonej jednostki prof. dr hab. Joanna Rzeszowska, Gliwice, ul. Akademicka 16, Joanna.Rzeszowska@polsl.pl prof. dr hab. inż. Korneliusz Miksch Gliwice, ul. Akademicka 2, Korneliusz.Miksch@polsl.pl 7. Osoba odpowiedzialna merytorycznie za treść wniosku, dane adresowe, prof. dr hab. Joanna Rzeszowska, Gliwice, ul. Akademicka 16, Joanna.Rzeszowska@polsl.pl 8. Zakres zadań realizowanych przez jednostkę Laboratorium będzie służyć przede wszystkim badaniom prowadzonym przez pracowników związanych z trzema wydziałami, które uczestniczą w prowadzeniu kierunku Biotechnologia, ale będzie także otwarte na współpracę z innymi grupami naukowymi. Główne kierunki badawcze będą koncentrować się w trzech głównych pracowniach: Pracowni genetyki molekularnej, Pracowni Genotypowania Biocenoz i Pracowni Badania Biofilmów. I. Pracownia genetyki molekularnej Pracownia prowadzi badania podstawowe w zakresie struktury i funkcji genów, genetyki populacyjnej, funkcjonowania populacji komórkowych, badania komórkowych i

2 międzykomórkowych obwodów sygnalizacyjnych i regulacyjnych. Wyniki badań w zamierzeniu mają służyć konstrukcji testów prognostycznych i diagnostycznych dla potrzeb medycyny, projektowaniu nowych leków, sprawdzaniu działania nowych, modelowych substancji na populacjach komórkowych, sprawdzaniu modeli bioinformatycznych funkcjonowania materii ożywionej. W pracowni używane będą metody biochemiczne, inżynierii genetycznej, metody fizykochemiczne. Planowane są badania nad ekspresją genów, analiza fragmentów DNA (w tym markerów mikrosatelitarnych), ocena metylacji fragmentów DNA, poszukiwanie nowych i genotypowanie znanych polimorfizmów występujących w różnych populacjach ludzkich, badania nad oddziaływaniem składników komórkowych z czynnikami genotoksycznymi i mutagenezą. II. Pracownia genotypowania biocenoz W tej pracowni prowadzone będą badania nad organizmami występującymi w różnych biocenozach. Prowadzona będzie - analiza genotypowa organizmów pro- i eukariotycznych - identyfikacja na poziomie molekularnym - porównywanie materiału genetycznego - screening biocenoz - analizy filogenetyczne - badanie ekspresji genów. Identyfikacja organizmów odbywa się na podstawie sekwencji nukleotydowej w materiale genetycznym (automatyczny system analizy) oraz późniejszego ich porównywania. Pracownia używa standartowych metod biologii molekularnej: termocyklery używane są do amplifikacji materiału do analizy, Real Time PCR oraz qpcr pozwalają na przeprowadzenie badań zarówno jakościowych, jak i ilościowych, a RT-PCR pozwala badać RNA. Elektroforeza w gradiencie czynnika denaturującego służy do monitoringu biocenoz natomiast elektroforeza w pulsującym polu elektrycznym wykorzystywana jest do rozdziału całych genomów i genotypowania czystych kultur. Część stanowisk w planowanym laboratorium będzie obsługiwała obie pracownie. 2

3 III. Pracownia badania biofilmów Głównym przeznaczeniem tej pracowni będą badania struktur, właściwości i oddziaływań w obrębie układów biologicznych (w tym biofilmów ważnych z punktu widzenia zarówno biotechnologii, jak i bioinżynierii i inżynierii biomateriałów) oraz naturalnych i sztucznych biomateriałów i materiałów organicznych, a także na granicy ich kontaktu z powierzchnią materiału sztucznego. Pracownia posługuje się głównie technikami biofizycznymi. Badania nanostruktur, biomolekuł, komórek i biofilmów stanowią nieodzowny element rozwoju biotechnologii, bioinżynierii i inżynierii biomedycznej. Z tego względu istotną rolę odgrywają laboratoria wyposażone w aparaturę umożliwiającą poznanie: - właściwości biofilmów, (bio)materiałów i nanostruktur; - efektów wzajemnych oddziaływań nanostruktur, (bio)molekuł (np. lipidów, białek) i/lub komórek, a także ich oddziaływań z powierzchnią różnych materiałów; - efektów oddziaływań czynników środowiskowych na strukturę i właściwości nanostruktur, (bio)molekuł i biofilmów; - efektów oddziaływań biofilmów i czynników modyfikujących na strukturę materiałów i biomateriałów - mechanizmów powstawania biofilmów i modyfikacji materiałów. 9. Aktualny stan posiadania jednostki (pominąć w przypadku wniosku o utworzenie nowej jednostki) nie dotyczy 10. Dotychczasowe osiągnięcia uzyskane w wyniku badań prowadzonych w istniejącej jednostce (proszę podać nie więcej niż 10 najważniejszych osiągnięć) W skład nieformalnego zespołu, który dotychczas współpracuje zarówno w wykonywaniu doświadczeń biologicznych jak i teoretycznym opracowywaniu wyników wchodzą pracownicy i doktoranci wydziałów: Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Chemicznego i Ochrony Środowiska i Energetyki. Część doświadczeń wykonywano w pracowniach Centrum Onkologii. 3

4 Niektóre publikacje zespołu: 1. Konopacka M, Rzeszowska-Wolny J. The bystander effect-induced formation of micronucleated cells is inhibited by antioxidants, but the parallel induction of apoptosis and loss of viability are not affected. Mutat Res Jan 29;593(1-2): Ryabokon NI, Goncharova RI, Duburs G, Rzeszowska-Wolny J. A 1,4-dihydropyridine derivative reduces DNA damage and stimulates DNA repair in human cells in vitro. Mutat Res Nov 10;587(1-2): Rzeszowska-Wolny J, Polanska J, Pietrowska M, Palyvoda O, Jaworska J, Butkiewicz D, Hancock R. Influence of polymorphisms in DNA repair genes XPD, XRCC1 and MGMT on DNA damage induced by gamma radiation and its repair in lymphocytes in vitro. Radiat Res Aug;164(2): Przybyszewski WM, Widel M, Szurko A, Lubecka B, Matulewicz L, Maniakowski Z, Polaniak R, Birkner E, Rzeszowska-Wolny J. Multiple bystander effect of irradiated megacolonies of melanoma cells on non-irradiated neighbours. Cancer Lett Oct 8;214(1): Fujarewicz K, Kimmel M, Lipniacki T, Swierniak A. Adjoint Systems for Models of Cell Signaling Pathways and their Application to Parameter Fitting. IEEE/ACM Trans Comput Biol Bioinform Jul-Sep;4(3): Jarzab B, Wiench M, Fujarewicz K, Simek K, Jarzab M, Oczko-Wojciechowska M, Wloch J, Czarniecka A, Chmielik E, Lange D, Pawlaczek A, Szpak S, Gubala E, Swierniak A. Gene expression profile of papillary thyroid cancer: sources of variability and diagnostic implications. Cancer Res Feb 15;65(4): Widel M, Jedrus S, Lukaszczyk B, Raczek-Zwierzycka K, Swierniak A. Radiation-induced micronucleus frequency in peripheral blood lymphocytes is correlated with normal tissue damage in patients with cervical carcinoma undergoing radiotherapy. Radiat Res Jun;159(6): Kramer-Marek G, Serpa C, Szurko A, Widel M, Sochanik A, Snietura M, Kus P, Nunes RM, Arnaut LG, Ratuszna A. Spectroscopic properties and photodynamic effects of new lipophilic porphyrin derivatives: efficacy, localisation and cell death pathways. J Photochem Photobiol B Jul 3;84(1): Ziembińska A, Raszka A, Stoecker K, Daims H, Truu J, Surmacz-Górska J, Miksch K, Changes in bacterial community structure in activated sludge using denaturating gradient gel electrophoresis (DGGE) and fluorescent in situ hybridisation (FISH). Polish Journal of Microbiology, 2007, Vol. 56, No 2, Jastrzebska M., Zalewska-Rejdak J., Wrzalik R., Kocot A., Mróz I., Barwiński B., Turek A., Cwalina B. Tannic acid-stabilized pericardium tissue: IR spectroscopy, atomic force microscopy, and dielectric spectroscopy investigations. J. Biomed. Mater. Res. A, 2006, 78,

5 11. Zakupy wyposażenia jednostki finansowane ze środków projektu (szczegółowe określenie rodzaju aparatury; koszt jednostkowy netto w PLN; podatek VAT; liczba sztuk; planowana data zakupu; koszt ogólny) Rodzaj aparatury Koszt jednostkowy Cena netto PLN VAT Liczba sztuk Data zakupu Koszt ogólny Aparat do oznaczania azotu Aparat do produkcji wody dejonizowanej Aparat do wytwarzania mikromacierzy tkankowych Autoklaw Bank do przechowywania prób w ciekłym azocie z pojemnikami Bioluminometr Blok grzejny z chłodzeniem Cieplarka Cytofluorymetr przepływowy z sorterem Dezintegrator ultradźwiękowy Dyspersyjny spektrometr ramanowski z systemem laserowym Fitotron Fosfoimager Homogenizator do tkanek zamrożonych z doposażeniem Inkubator do hodowli komórkowych z atmosferą CO Komora laminarna z wyposażeniem Koncentrator próżniowy Licznik scyntylacyjny Liofilizator Mikroskop odwrócony z kontrastem fazowym Piec hybrydyzacyjny Real Time PCR Sekwenator DNA Spectrofotometr VIS (Spekol) Spektofotometr UV/VIS nanodrop Suszarka próżniowa do żeli Termocykler (PCR) Termomikser Ultrawirówka z zestawem rotorów Waga analityczna Wirówka niskoobrotowa bez chłodzenia Wirówka niskoobrotowa z chłodzeniem Wirówka stołowa bez chłodzenia Wirówka stołowa z chłodzeniem Wirówka średnioobrotowa z chłodzeniem Witryna chłodnicza Wyciąg chemiczny z doposażeniem

6 Wytrząsarka programowalna Wytrząsarka z inkubatorem Wytwornica lodu Zamrażarka -80 C Zestaw do automatycznej mikroelektroforezy z cytometrem Zestaw do elektroforezy białkowej Zestaw do elektroforezy białkowej i elektroblottingu Zestaw do elektroforezy DNA Zestaw do elektroforezy gradientowej (DGGE) Zestaw do elektroforezy pojedynczych komórek Zestaw do elektroforezy w zmiennym polu elektrycznym (PFGE) Zestaw do elektroporacji z doposażeniem Zestaw do oglądania i rejestracji żeli Zestaw meblowych modułów laboratoryjnych z doposażeniem Zestaw podstawego sprzętu laboratoryjnego* Zmywarka do szkła laboratoryjnego zł * ph-metr, konduktometr, pipetory i pipety automatyczne, lodówki, zamrażarki, małe wirówki stołowe i inny sprzęt o cenie jednostkowej poniżej 2000zł 12. Sumaryczny koszt realizacji wniosku [zł] PLN 13. Średnie roczne koszty eksploatacji wyposażenia planowanego do zakupienia [zł] PLN 14. Roczne koszty amortyzacji wyposażenia planowanego do zakupienia [zł]*** PLN 15. Przewidywane źródła finansowania kosztów eksploatacji i kosztów amortyzacji Projekty badawcze krajowe i międzynarodowe, środki własne Politechniki Śląskiej i Instytutu Onkologii oraz przychody komercyjne. 16. Nowe możliwości badawcze, które powstaną w wyniku realizacji wniosku (monitorowane wskaźniki produktu)** - testowanie aktywności biologicznej nowych substancji chemicznych - testowanie działania czynników genotoksycznych - badania modeli bioinformatycznych i biostatystycznych - otrzymywanie populacji komórkowych o charakterystycznych markerach - przestrzeń umożliwiająca wykonywanie eksperymentalnych części prac magisterskich i doktorskich 17. Dane do Studium Wykonalności: 6

7 a) lista nowych usług badawczych, jakie będą prowadzone po zakończeniu projektu ** operowanie metodami inżynierii genetycznej: tworzenie rekombinowanych genów dla potrzeb badawczych (znakowanie znacznikami fluorescencyjnymi, badanie funkcji) wyprowadzanie linii komórkowych transfekowanych genami rekombinowanymi badania nanostruktury filmów tworzonych przez substancje biologiczne i żywe komórki b) przedsiębiorstwa zainteresowane współpracą z laboratorium (nazwa; adres) - Jednostki wchodzące w skład Konsorcjum a ponadto: - Centrum Onkologii, Warszawa - Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy - Instytut Biochemii i Biofizyki PAN, Warszawa - Rice University of Huston, USA c) liczba projektów badawczych, rozwojowych, celowych oraz we współpracy z zagranicą planowanych do realizacji przy pomocy zakupionej aparatury w kolejnych latach: 2013, 2014, 2015, 2016, 2017** Około 8 projektów rocznie d) wpływ kupowanej aparatury na środowisko: pozytywny, negatywny, neutralny* Neutralny e) czy planowana do zakupienia aparatura wymaga uzyskania pozwoleń na jej sprowadzenie (i/lub) stosowanie TAK/NIE * jeżeli tak proszę opisać jakich pozwoleń i kiedy planuje się je uzyskać Nie wymaga f) planowane przychody generowane w latach Jednostka ma służyć działalności badawczej i jako taka nie będzie generowała przychodów. Jednak będą prowadzone działania w kierunku uzyskiwania dodatkowych przychodów w ramach współpracy w projektach międzyinstytutowych. Charakter badań jakie będą prowadzone w ramach Laboratorium otwiera możliwości ich komercjalizacji. Możliwości te wynikają m.in. z kooperacji grup chemików biologów i bioinformatyków. 18. Przewidywany zakres współpracy jednostki z Konsorcjum BIOFARMA Zakłada się ścisłą współpracę Laboratorium z innymi jednostkami Konsorcjum. 7

8 Ośrodki wchodzące w skład Konsorcjum już ze sobą współpracowały i nadal współpracują. W szczególności istnieje ścisła współpraca pomiędzy Wydziałem Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej a Zakładem Radiobiologii Doświadczalnej i Klinicznej, Zakładem Medycyny Nuklearnej i Endokrynologii Onkologicznej - Centrum Onkologii Gliwice, Katedrą i Kliniką Pediatrii Endokrynologii i Diabetologii Dziecięcej, Katedrą Chirurgii Ogólnej i Gastroenterologicznej Śląskiej Akademii Medycznej Katowice. 19. Jednostki zewnętrzne, które będą korzystały z zasobów jednostki - ośrodki zainteresowane analizą właściwości biologicznych nowych substancji firmy biotechnologiczne, farmaceutyczne - jednostki medyczne - jednostki dydaktyczne (wykonywanie prac dyplomowych, doktorskich) 20. Uzasadnienie środowiskowego charakteru jednostki Powstanie laboratorium da impuls do dalszej współpracy w ramach nowoczesnej biotechnologii, w której chemia współpracuje z biologią i informatyką a wszystkie razem tworzą produkt dla medycyny, rolnictwa, środowiska itp. Na Śląsku mamy potężne ośrodki chemii, informatyki i biologii molekularnej, ale dotychczas ich współpraca praktycznie nie istniała. Wydaje się że powstanie planowanego laboratorium i jego udział w kształceniu całkiem nowych specjalistów, którzy będą w stanie operować narzędziami biologii, chemii i informatyki zmieni sytuację i pozwoli na lepsze wykorzystanie naszego regionalnego potencjału. *niepotrzebne skreślić ** wskaźniki będą monitorowane i rozliczane przez Instytucję Zarządzającą *** stawki amortyzacji wynoszą: dla sprzętu komputerowego 30 % w skali roku, dla aparatury badawczej 25% w skali roku, naliczanie amortyzacji rozpoczyna się od pierwszego dnia miesiąca następującego po zakupie i uruchomieniu w całości urządzenia. 8