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. Krystyna I. Wolska 3) prof. dr hab. M. Włodarczyk (emeritus) 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 Marcin Adamczuk 2) mgr Katarzyna Bocian 3) mgr Jakub Czarnecki 4) mgr Katarzyna Grześ 5) mgr Anna Kurek 6) mgr Jakub Jopek 7) mgr Paweł Łaniewski 8) mgr Paula Roszczenko 9) 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 17 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 - 52 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 2010, 2008, 2007, 2003/2004, 2002, 2001) nagrody Polskiego Towarzystwa Mikrobiologów im. Prof. E. Mikulaszka ( 2002, 2005, 2006, 2010) - 50 prac przeglądowych Aktualnie prowadzone projekty badawcze (finansowane przez MNiSW) - 13 grantów MNiSW 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, Zakład Parazytologii, Instytut Zoologii 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, prof. UW 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 17 osób miejsc na licencjat (13 licencjatów eksperymentalnych, 4 teoretyczne)

6 Ruchome elementy genetyczne bakterii Problematyka badawcza: Skład grupy badawczej: dr hab. D. Bartosik prof. dr hab. M. Włodarczyk (emeritus) dr Jadwiga Baj, dr Łukasz Dziewit, mgr Magdalena Szuplewska, MGR Marcin Adamczuk, mgr Jakub Czarnecki, mgr Ewa Piechucka Finansowanie badań: 5 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 ) Planowane jest przyjęcie 6 osób na licencjat, a w następnym roku prawdopodobnie 6 osób na studia magisterskie. Prace eksperymentalne (5) i teoretyczne (1), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu naszych zainteresowań naukowych. Wybrane tematy prac licencjackich ( ): Robert LASEK Dominika JURKIEWICZ Jakub CZARNECKI Marta NIECKARZ Katarzyna WANASZ Analiza genomu plazmidu p62bp1 wyizolowanego ze szczepu Psychrobacter sp. 62B. Wyróżnienie klasy bakteryjnych genetycznych elementów ICE - integrujących z DNA i zdolnych do koniugacji. Konstrukcja nowych narzędzi do mutagenezy transpozonowej Alphaproteobacteria Poszukiwanie nieautonomicznych elementów transpozycyjnych Pseudomonas spp. Identyfikacja i charakterystyka sekwencji insercyjnych Paracoccus ferrooxidans

8 Ruchome elementy genetyczne bakterii Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat: Dziewit, L., J. Baj, M. Szuplewska, A. Maj, M. Tabin, A. Czyzkowska, G. Skrzypczyk, M. Adamczuk, T. Sitarek, P. Stawinski, A. Tudek, K. Wanasz, E. Wardal, E. Piechucka, and D. Bartosik Insights into the transposable mobilome of Paracoccus spp. (Alphaproteobacteria). PLoS One 2012;7e Lasek, R., L. Dziewit and D. Bartosik Plasmid pp62bp1 isolated from an Arctic Psychrobacter sp. strain carries two highly homologous type II restriction-modification systems and a putative organic sulfate metabolism operon. Extremophiles (w druku). Dziewit L., K., Kuczkowska, M. Adamczuk, M. Radlinska and D. Bartosik Functional characterization of the type II PamI restriction-modification system derived from plasmid pami7 of Paracoccus aminophilus JCM FEMS Microbiol. Lett. 324: Dziewit L., M. Adamczuk, M. Szuplewska and D. Bartosik DIY series of genetic cassettes useful in construction of versatile vectors specific for Alphaproteobacteria. J. Microbiol. Methods 86: 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: Studenci byli współautorami ponad 30 komunikatów na międzynarodowych i krajowych konferencjach naukowych.

9 Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Problematyka badawcza: Skład grupy badawczej: prof. dr hab. E. K. Jagusztyn-Krynicka dr Renata Godlewska, dr Anna Łasica, dr Agnieszka Wyszyńska, mgr Paweł Łaniewski, mgr Paula Roszczenko, mgr Katarzyna Bocian, mgr Jakub Jopek Finansowanie badań: 2 granty MNiSW ( ). Grant 7PR UE. Molekularne mechanizmy patogenezy ludzkich patogenów Campylobacter jejuni, Helicobacter pylori, Aggregatibacter actinomycetemcomitans (planowane) Molekularna i funkcjonalna charakterystyka genów kodujących czynniki wirulencji. a) Białka Dsb (disulphide bond proteins) analiza funkcji, struktury i sieci powiązań między białkami, b) Immunopozytywne białka C. jejuni - funkcja, wpływ na procesy patogenezy, przydatność do konstrukcji szczepionek, c) Rola srna w procesach wirulencji, Analiza porównawcza genomów i proteomów patogenów - poszukiwanie białek kandydatów do konstrukcji szczepionek oraz celów działania leków Konstrukcja rekombinowanej szczepionki dla kurcząt anty-campylobacter - analiza roli nowych adiuwantów, konstrukcja fuzji genowych

10 Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy LICENCJAT (plany na ) Planowane jest przyjęcie 7 osób na licencjat, a w następnym roku prawdopodobnie 7 osób na studia magisterskie. Prace eksperymentalne (5) i teoretyczne (2), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu naszych zainteresowań naukowych. Wybrane tematy prac licencjackich ( ): Albert BOGDANOWICZ Karolina DRABIK Artur FRONCZAK Anna MIKOŁAJCZYK Aneta ŻELAZO Opracowanie metody oceny jakości modeli struktury białka i zastosowanie jej w modelowaniu peryplazmatycznej domeny białka DsbI Helicobacter pylori. Badanie funkcji białek Dsb Helicobacter pylori w komórkach heterologicznego gospodarza E. coli. Rola mikroflory jelit w indukcji choroby Leśniewskiego- Crohna w świetle badań Human Microbiome Project. Klonowanie i heterologiczna ekspresja genu cj0355 Campylobacter jejuni w komórkach Escherichia coli. Sprawdzenie funkcji białka DsbA1 Campylobacter jejuni.

11 Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat - prace oryginalne: Grabowska, A. D., M. P. Wandel, A. M. Łasica, M. Nesteruk, P. Roszczenko, A. Wyszyńska, R. Godlewska, and E. K. Jagusztyn-Krynicka Campylobacter jejuni dsb gene expression is regulated by iron in a Fur-dependent manner and by a translational coupling mechanism. BMC Microbiol. 11:166. 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: 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: 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: Żyłowska M., A. Wyszyńska, E. K. Jagusztyn-Krynicka.2011.Defensyny- peptydy o aktywności przeciwbakteryjnej Post. Mikrobiol. 50, Kuklińska U., A. M. Łasica, E. K. Jagusztyn-Krynicka Białko CagA Helicobacter pylori - pierwsza zidentyfikowana bakteryjna onkoproteina. Post. Mikrobiol 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:

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, mgr Katarzyna Grześ Finansowanie badań: Aktualnie realizowany są dwa 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. Działanie nanocząstek metali na bakterie. Badanie wpływu tych związków na działanie antybiotyków oraz na powstawanie, rozpad i morfologię biofilmów. 3. Analiza strukturalna i funkcjonalna bakteryjnego białka opiekuńczego HptG. Charakterystyka mutantów, interakcje białka z wybranymi białkami regulatorowymi.

14 Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych LICENCJAT (plany na ) Planowane jest przyjęcie 3-4 osób na licencjat, a w następnym roku prawdopodobnie 3 osób na studia magisterskie. Prace eksperymentalne (2-3) i teoretyczne (1), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu zainteresowań naukowych grupy badawczej. Wybrane tematy prac licencjackich ( ): Ewa BABKIEWICZ Jarosław HOŁOWNIA Emilia KOLADA Malwina MURANOWICZ Alicja E. WOŹNIAK Modulacja oporności na ciprofloksacynę wybranych gatunków bakterii przez kwas oleanolowy i ursolowy. Wpływ nanocząstek srebra na strukturę i tworzenie biofimu przez wybrane gatunki bakterii. Analiza funkcjonalna mutacji w genie htpg Escherichia coli. Modulacja oporności na ciprofloksacynę biofilmów bakteryjnych przez kwas oleanolowy i ursolowy. Antybakteryjne działanie srebra, złota, miedzi i platyny.

15 Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat : Kurek, A., P. Nadkowska, S. Pliszka, K. I. Wolska Modulation of antibiotic resistance in bacterial pathogens by oleanolic acid and ursolic acid. Phytomedicine doi: /j.phymed 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 response in Escherichia coli. Curr Microbiol 62: Kurek, A., A. M. Grudniak, M. Szwed, A. Klicka, L. Samluk, K. I. Wolska, W. Janiszowska, and M. Popowska Oleanolic acid and ursolic acid affect peptidoglycan metabolism in Listeria monocytogenes. Antonie Van Leeuwenhoek 97: Wolska, K. I., A. M. Grudniak, B. Fiecek, A. Kraczkiewicz-Dowjat, and A. Kurek Antibacterial activity of oleanolic and ursolic acids and their derivatives. Centr. Eur. J. Biol. 5: 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: Studenci byli współautorami ponad 20. 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 2010/2011 E. BABKIEWICZ Modulacja oporności na ciprofloksacynę wybranych gatunków bakterii przez kwas oleanolowy i ursolowy. A. BOGDANOWICZ Opracowanie metody oceny jakości modeli struktury białka i zastosowanie jej w modelowaniu peryplazmatycznej domeny białka dsbi Helicobacter pylori. K. DRABIK Badanie funkcji białek Dsb Helicobacter pylori w komórkach heterologicznego gospodarza Escherichia coli. A. FRONCZAK Rola mikroflory jelit w indukcji choroby Leśniewskiego-Crohna w świetle badań HMP (Human Microbiome Project). J. HOŁOWNIA Wpływ nanocząstek srebra na strukturę i tworzenie biofimu przez wybrane gatunki bakterii. D. JURKIEWICZ Wyróżnienie klasy bakteryjnych genetycznych elementów ICE - integrujących z DNA i zdolnych do koniugacji. E. KOLADA Analiza funkcjonalna mutacji w genie htpg Escherichia coli. R. LASEK Analiza genomu plazmidu p62bp1 wyizolowanego ze szczepu Psychrobacter sp. 62B. A. MIKOŁAJCZYK Klonowanie i heterologiczna ekspresja genu cj0355 Campylobacter jejuni w komórkach Escherichia coli. M. MURANOWICZ Modulacja oporności na ciprofloksacynę biofilmów bakteryjnych przez kwas oleanolowy i ursolowy. P. NIESIOBĘDZKI Identyfikacja, określenie sekwencji nukleotydowej i organizacji genetycznej plazmidu pp109p1 z arktycznego szczepu Psychrobacter sp. 109bw. J. OLSZEWSKA HMP (Human Microbiome Project) mikroflora jelit oraz jej wpływ na fizjologię i zdrowie człowieka. K. PAWLAK Fenotypowe konsekwencje mutacji w genie htpg Escherichia coli. A. E. WOŹNIAK Antybakteryjne działanie srebra, złota, miedzi i platyny. A. ŻELAZO Sprawdzenie funkcji białka DsbA1 Campylobacter jejuni.

17 Zakład Genetyki Bakterii Instytut Mikrobiologii Wydział Biologii UW Tematy prac magisterskich wykonanych w ZGB w roku akademickim 2010/2011 M. ADAMCZUK Konstrukcja kaset genetycznych DIY użytecznych w tworzeniu wektorów wahadłowych dla Alphaproteobacteria. W. BIESAGA Hamowanie tworzenia biofilmu i przeżywalności bakterii patogennych przez nanocząstki srebra. K. BOCIAN Charakterystyka genów dsbi (cla_1512 i cla_1346) Campylobacter lari RM2100. A. CEGIELSKI Analiza puli plazmidów występujących w arktycznych szczepach bakterii z rodzaju Psychrobacter. J. CZARNECKI Zastosowanie mutagenezy transpozonowej do identyfikacji genów bakterii Brevundimonas sp. LM18 zaangażowanych w syntezę karotenoidów. K. GRZEŚ Interakcje DnaA HtpG u Escherichia coli, badania in vitro. J. JOPEK Klonowanie i ekspresja genów heterologicznych w Lactococcus lactis. J. PANKOWSKI Molekularna analiza plazmidu phom3 (122 kb) z Paracoccus homiensis DSM 17862, warunkującego tworzenie biofilmu. S. PLISZKA Wpływ kwasów oleanolowego i ursolowego na oporność wybranych szczepów bakteryjnych na tetracyklinę i oksacylinę. K. RADOMSKA Charakterystyka funkcjonalna białka HP0231 Helicobacter pylori.

18 Zakład Genetyki Bakterii Instytut Mikrobiologii Wydział Biologii UW Nagrodzone prace licencjackie rok akademicki 2010/2011 Robert LASEK Laureat drugiego miejsca w ogólnopolskim konkursie na najlepszą pracę licencjacką Złoty Medal Chemii 2011, organizowanym przez Instytut Chemii Fizycznej PAN przy wsparciu Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Tytuł pracy: Analiza genomiczna plazmidu pp62bp1 wyizolowanego ze szczepu Psychrobacter sp. 62B Artur FRONCZAK Nagroda Polskiego Towarzystwa Wspierania Osób z Nieswoistymi Zapaleniami Jelita za najlepszą pracę licencjacką. Tytuł pracy: Rola mikroflory jelit w indukcji choroby Leśniewskiego- Crohna w świetle badań HMP (Human Microbiome Project)

19 ( 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.