Zakład Genetyki Bakterii Instytut Mikrobiologii Wydział Biologii UW http://zgb.biol.uw.edu.pl/ kierownik: prof. dr hab. Dariusz Bartosik Pracownicy: 1) prof. dr hab. E. Katarzyna Jagusztyn-Krynicka 2) prof. dr hab. Krystyna I. Wolska 3) dr Jadwiga Baj 4) dr Łukasz Dziewit 5) dr Renata Godlewska 6) dr Anna Grudniak 7) dr Anna Kraczkiewicz-Dowjat 8) dr Anna Łasica 9) dr Magdalena Szuplewska 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 Magdalena Grzeszczuk 6) mgr Jakub Jopek 7) mgr Patrycja Kobierecka 8) mgr Paweł Wawrzyniak

(http://zgb.biol.uw.edu.pl/)

(http://zgb.biol.uw.edu.pl/) Studia licencjackie i magisterskie w ZGB W Zakładzie Genetyki Bakterii możliwe jest wykonywanie prac licencjackich eksperymentalnych bądź teoretycznych. 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 11 pracowniami, które mieszczą się na II, III i IV piętrze gmachu Wydziału Biologii (budynek A). W każdej pracowni stworzono samodzielne stanowiska pracy dla studentów.

(http://zgb.biol.uw.edu.pl/) Prace opublikowane od 2000 roku - Ponad 60 oryginalnych artykułów naukowych wyróżnienia w dorocznym konkursie Komitetu Mikrobiologii PAN na najlepszą pracę z dziedziny mikrobiologii wykonaną całkowicie w Kraju i opublikowaną w danym roku kalendarzowym (w latach 2007, 2008, 2012) 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 (2005, 2010, 2012 nagrody dla dwóch zespołów ZGB) - 55 prac przeglądowych Aktualnie realizowane projekty badawcze - 8 grantów (MNiSW, NCN, NCBiR, FNP) 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, Zakład Biologii Antarktyki PAN. 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)

(http://zgb.biol.uw.edu.pl/) Trzy grupy badawcze Zakładu Genetyki Bakterii : Ruchome elementy genetyczne bakterii Kontakt: prof. dr hab. D. Bartosik pok. 319aA; tel. 55 41 318, e-mail: bartosik@biol.uw.edu,pl Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Kontakt: prof. dr hab. E.K. Jagusztyn- Krynicka pok. 216A; tel. 55 41 216, e-mail: kjkryn@biol.uw.edu,pl Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Kontakt: prof. dr hab. K.I. Wolska pok. 302A; tel. 55 41 302, e-mail: izabelaw@biol.uw.edu,pl Planujemy przyjęcie 17 osób na licencjat (13 licencjatów eksperymentalnych, 5 teoretycznych)

Ruchome elementy genetyczne bakterii Skład grupy badawczej: prof. dr hab. D. Bartosik dr Jadwiga Baj, dr Łukasz Dziewit, dr Magdalena Szuplewska, mgr Marcin Adamczuk, mgr Jakub Czarnecki, mgr Robert Lasek, mgr Ewa Piechucka Finansowanie badań: 6 grantów MNiSW, NCBiR Problematyka badawcza: Genomika bakterii; badanie chromidów bakteryjnych; analiza globalnej regulacji ekspresji genów. 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 (d) BAKTERIOFAGÓW

Ruchome elementy genetyczne bakterii Problematyka badawcza: Identyfikacja oraz molekularna i funkcjonalna charakterystyka ruchomych elementów genetycznych bakterii Analizy genomiczne plazmidów, transposonów i bakteriofagów. Analiza molekularna wybranych modułów genetycznych. Badanie roli ruchomych elementów genetycznych w horyzontalnym transferze genów i w ewolucji genomów bakteryjnych. Konstrukcja nowych narzędzi wykorzystywanych w inżynierii genetycznej, biotechnologii i bioremediacji. Genomika bakterii Odczytywanie sekwencji nukleotydowych genomów (m.in. bakterii psychrofilnych). Ustalanie map fizycznych. Badanie globalnej regulacji ekspresji genów. Analizy genetyczne wybranych genów i modułów genetycznych.

Ruchome elementy genetyczne bakterii LICENCJAT (plany na 2014-2015) Prace eksperymentalne (6) i teoretyczne (2), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu naszych zainteresowań naukowych. Planowane jest przyjęcie 8 osób na licencjat, a w następnym roku prawdopodobnie 8 osób na studia magisterskie. Wybrane tematy prac licencjackich (2012/13): A. CIOK Identyfikacja i charakterystyka integronów bakterii z rodzaju Pseudomonas pochodzących z kopalni miedzi Lubin C. CHMIELOWSKA Konstrukcja i charakterystyka minireplikonów wybranych plazmidów szczepów Paracoccus yeei CCUG 32053 i CCUG 46822 O. KRYSIAK Analiza struktury i funkcji plazmidu pok1 wyizolowanego egzogennie z bakterii występujących w osadzie czynnym oczyszczalni ścieków "Czajka Ł. KOWALSKI Identyfikacja metodami in silico i in vitro komponentów regulonu SOS Paracoccus aminophilus JCM 7686 O. WOLANIN Poszukiwanie ruchomych elementów genetycznych warunkujących horyzontalny transfer genów odporności na antybiotyki

Ruchome elementy genetyczne bakterii Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat: Dziewit L., J. Czarnecki, D. Wibberg, M. Radlinska, P. Mrozek, M. Szymczak, A. Schlüter, A. Pühler and D. Bartosik. 2014. Architecture and functions of a multipartite genome of the methylotrophic bacterium Paracoccus aminophilus JCM 7686, containing primary and secondary chromids. BMC Genomics 15:124. Maj, A., L. Dziewit, J. Czarnecki, M. Wlodarczyk, J. Baj, G. Skrzypczyk, D. Giersz, and D. Bartosik. 2013. Plasmids of carotenoid-producing Paracoccus spp. (Alphaproteobacteria) - structure, diversity and evolution. PLoS ONE 8, e80258. Dziewit, A. Pyzik, R. Matlakowska, J. Baj, M. Szuplewska and D. Bartosik. 2013. Characterization of Halomonas sp. ZM3 isolated from the Zelazny Most post-flotation waste reservoir, with a special focus on its mobile DNA. BMC Microbiology 13:59. Dziewit L., A. Cegielski, K. Romaniuk, W. Uhrynowski, A. Szych, P. Niesiobedzki, M. J. Zmuda- Baranowska, M. K. Zdanowski and D. Bartosik. 2013. Plasmid diversity in arctic strains of Psychrobacter spp. Extremophiles. 17:433-444. Dziewit, L., J. Grzesiak, A. Ciok, M. Nieckarz, K. Zdanowski, and D. Bartosik. 2013. Genetic analysis of three plasmids of Pseudomonas sp. GLE121, a psychrophile isolated from surface ice of Ecology Glacier (Antarctica). Plasmid 70:254-262. 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. 2012. Insights into the transposable mobilome of Paracoccus spp. (Alphaproteobacteria). PLoS ONE 7: e32277. Lasek, R., L. Dziewit and D. Bartosik. 2012. 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 16:363-376. Studenci byli współautorami licznych komunikatów na międzynarodowych i krajowych konferencjach naukowych.

Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Skład grupy badawczej: prof. dr hab. K. Jagusztyn-Krynicka dr Renata Godlewska, dr Anna Łasica, dr Agnieszka Wyszyńska mgr Katarzyna Bocian, mgr Magdalena Grzeszczuk, mgr Jakub Jopek, mgr Patrycja Kobierecka Finansowanie badań: 2 granty NCN, grant FNP Problematyka badawcza: Molekularne mechanizmy patogenezy dwóch patogenów przewodu pokarmowego człowieka Campylobacter jejuni i Helicobacter pylori Molekularna i funkcjonalna charakterystyka genów kodujących czynniki wirulencji Analiza porównawcza genomów i proteomów patogenów poszukiwanie białek kandydatów do konstrukcji szczepionek oraz celów działania leków Konstrukcja rekombinowanej szczepionki dla kurcząt anty-campylobacter Potranskrypcyjna regulacja ekspresji genów (ncrna, rybo- i termoprzełączniki)

Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Problematyka badawcza: Molekularna charakterystyka białek Dsb (ang. disulfide bond) Epsilonproteobacteria Analiza powiązań pomiędzy strukturą i funkcją białek Dsb Helicobacter pylori HP0231 na drodze mutagenezy specyficznej co do miejsca. Oczyszczanie rekombinowanych białek. Testy fizjologiczne i biochemiczne. Analizy strukturalne. Identyfikacja substratów szlaku utleniania DSB mutageneza, analizy MS. Analiza funkcji białka HP0377 potencjalnie bierze udział w szlaku dojrzewania cytochromu Oczyszczanie rekombinowanych białek forma dzika i zmutowane. Analiza funkcjonalna i biochemiczna białka Rozwiązanie struktury HP0377. Konstrukcja szczepionki dla kurcząt anty-campylobacter Identyfikacja epitopów białek, konstrukcja genów zawierających fragmenty DNA kodujące różne epitopy. Rola cytokin w indukcji odpowiedzi immunologicznej. Różne drogi dostarczenia antygenu: awirulentna Salmonella, LAB, pęcherzyki OMV. Funkcjonalna charakterystyka potencjalnych rybo- i termoprzełączników C. jejuni

Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy LICENCJAT (plany na 2014-2015) Prace eksperymentalne (5) i teoretyczne (2), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu naszych zainteresowań naukowych. Liczba miejsc: 7 osób na licencjat, a w następnym roku 7 osób na studia magisterskie. Wybrane tematy prac licencjackich (2012/13): A. BANAŚ Przygotowanie konstruktów do identyfikacji substratów szlaku utleniania Dsb Helicobacter pylori K. JASTRZĄB Analiza komplementacji mutacji w genie EcdsbA przez białko CLA0599 (DsbA) Campylobacter lari J. KLIM Badanie aktywności białek DsbA1 i DsbA2 Campylobacter jejuni w teście insulinowym M. KSIĄŻEK Zastosowanie genu sacb do wprowadzania nieoznakowanych mutacji do genomu Campylobacter jejuni A. WOJTANIA Fuzja translacyjna antygenu CjaA Campylobacter jejuni z C-końcem białka AcmA Lactococcus lactis zawierającym domeny LysM

Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat : Roszczenko, P., K.A. Radomska, E. Wywial, J.F. Collet and E.K. Jagusztyn-Krynicka. 2012. A novel insight into the oxidoreductase activity of Helicobacter pylori HP0231 protein. PLoS One 7:e46563. Grabowska, A. D., M. P. Wandel, A. M. Łasica, M. Nesteruk, P. Roszczenko, A. Wyszyńska, R. Godlewska, and E. K. Jagusztyn-Krynicka. 2011. Campylobacter jejuni dsb gene expression is regulated by iron in a Fur-dependent manner and by a translational coupling mechanism. BMC Microbiol. 11:166. Olszewska, J., E. K. Jagusztyn-Krynicka 2012 HMP (Human Microbiome Project) - mikroflora jelit oraz jej wpływ na fizjologię i zdrowie człowieka. Post. Mikrobiol.. 51: 243-256 Łasica, A. M., A. Wyszyńska, K. Szymanek, P. Majewski, and E. K. Jagusztyn-Krynicka. 2010. Campylobacter protein oxidation influences epithelial cell invasion well as intestinal tract colonization in chickens. J. Appl. Genet. 51:383-393 Godlewska R., K. Wiśniewska, Z. Pietras and E. K. Jagusztyn-Krynicka. 2009. 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. Wyszyńska A., J. Życka, N. Drela, R. Godlewska and E. K. Jagusztyn-Krynicka. 2008. The Campylobacter jejuni / coli cjaa (cj0982c) gene encodes an N-glycosylated lipoprotein loalized in the inner membrane. Curr. Microbiol. 57:181-188. Godlewska R., J. Bujnicki, A. Dzwonek, M. Mikula, J. Ostrowski, N. Drela, and E. K. Jagusztyn- Krynicka. 2008. HP596 is a highly immunogenic Helicobacter pylori protein involved in colonization of mouse gastric mucosa. Curr. Microbiol. 56:279-86. Studenci byli współautorami kilkunastu komunikatów na międzynarodowych i krajowych konferencjach naukowych.

Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Skład grupy badawczej: prof. dr hab. K. Izabela Wolska dr Anna Grudniak, dr Anna Kraczkiewicz-Dowjat, mgr Katarzyna Grześ Problematyka badawcza: Problematyka badawcza: Metody eliminacji bakterii patogennych Badanie antybakteryjnego działania nanocząstek metali Wpływ białek szoku cieplnego na patogenność wybranych gatunków bakterii

Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Problematyka badawcza: Metody eliminacji bakterii patogennych Badanie antybakteryjnego działania nanocząstek metali (a) hamowanie tworzenia biofilmów bakteryjnych przez nanocząstki srebra i złota, (b) współdziałanie nanocząstek i klasycznych antybiotyków w eliminacji bakterii, (c) wpływ nanocząstek srebra na osłony bakteryjne, (d) zaburzenia przekazywania sygnału przez nanocząstki srebra. Badanie wpływu białek opiekuńczych DnaK, DnaJ i HtpG na wybrane determinanty wirulencji bakterii patogennych: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes

Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych LICENCJAT (plany na 2014-2015) Prace eksperymentalne (2) i teoretyczna (1), będące małymi wyodrębnionymi zadaniami z zakresu zainteresowań naukowych grupy badawczej. Planowane jest przyjęcie 3 osób na licencjat, a w następnym roku 3 osób na studia magisterskie. Wybrane tematy prac licencjackich (2012/13): B. MILCZAREK Działanie nanocząstek złota na biofilmy tworzone przez wybrane gatunki bakterii Z. RUDNICKA Współdziałanie nowych terapeutyków z konwencjonalnymi antybiotykami - efekt na bakterie planktoniczne i biofilmy J. WŁODKOWSKA Charakterystyka wybranych białek szoku cieplnego oraz ich wpływ na wrażliwość Escherichia coli na oksacylinę i streptomycynę A. KUCHARSKA Łączny efekt nanocząstek srebra i ampicyliny na biofilny bakteryjne

Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Wybrane publikacje z udziałem studentów z ostatnich lat : Grudniak A.M., K. Pawlak, K. Bartosik, K. I. Wolska. 2013. Physiological consequences in the htpg heat shock gene of Escherichia coli. Mut Res 745-746:1-5 Kurek, A., P. Nadkowska, S. Pliszka, K. I. Wolska. 2012. Modulation of antibiotic resistance in bacterial pathogens by oleanolic acid and ursolic acid. Phytomedicine 19:515-519. Wolska K.I., K. Grześ, A. Kurek. 2012. Synergy between novel antimicrobials and conventional antibiotics and bacteriocins. Pol J Microbiol 61: 95-104. Grudniak, A. M., A. Kurek, J. Szarlak, and K. I. Wolska. 2011. Oleanolic and ursolic acids influence affect the expression of the cysteine regulon and the stress response in Escherichia coli. Curr Microbiol 62:1331-1336. Kurek, A., A. M. Grudniak, M. Szwed, A. Klicka, L. Samluk, K. I. Wolska, W. Janiszowska, and M. Popowska. 2010. Oleanolic acid and ursolic acid affect peptidoglycan metabolism in Listeria monocytogenes. Antonie Van Leeuwenhoek. 97:61-68. Wolska K.I., A.M. Grudniak, B. Fiecek,A. Kraczkiewicz-Dowjat, A. Kurek. 2010. Antibacterial activity of oleanolic and ursolic acids and their derivatives. Centr Eur J Biol 5: 543-553 Szakiel A., Ruszkowski D., Grudniak A., Kurek A., Wolska KI., Doligalska M., Janiszowska W. 2008. Antibacterial and antiparasitic activity of oleanolic acid and its glycosides isolated from marigold (Calendula officinalis). Planta Med. 74:1709-1715. Studenci byli współautorami kilkunastu komunikatów na międzynarodowych i krajowych konferencjach naukowych.

(http://zgb.biol.uw.edu.pl/) Ruchome elementy genetyczne bakterii Kontakt: prof. dr hab. D. Bartosik pok. 319aA; tel. 55 41 318, e-mail: bartosik@biol.uw.edu,pl Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy Kontakt: prof. dr hab. E.K. Jagusztyn- Krynicka pok. 216A; tel. 55 41 216, e-mail: kjkryn@biol.uw.edu,pl Biologiczne metody eliminacji bakterii patogennych Kontakt: prof. dr hab. K.I. Wolska pok. 302A; tel. 55 41 302, e-mail: izabelaw@biol.uw.edu,pl 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.

(http://zgb.biol.uw.edu.pl/) Nagrody i wyróżnienia uzyskane przez naszych licencjatów: Robert Lasek (2011) Artur Franczak (2011) Robert Lasek (2012) Olga Krysiak (2013) laureat ogólnopolskiego konkursu na najlepszą pracę licencjacką/inżynierską wykonaną w roku akademickim 2010/2011 Złoty Medal Chemii 2011 organizowanym przez Instytut Chemii Fizycznej PAN nagroda Polskiego Towarzystwa Wspierania Osób z Nieswoistymi Zapaleniami Jelita za najlepszą pracę licencjacką beneficjent pierwszej edycji konkursu MNiSW Diamentowy Grant finalistka ogólnopolskiego konkursu na najlepszą pracę licencjacką/inżynierską wykonaną w roku akademickim 2012/2013 "Złoty Medal Chemii 2013 organizowanym przez Instytut Chemii Fizycznej PAN

Zakład Genetyki Bakterii Instytut Mikrobiologii Wydział Biologii UW Wybrane tematy prac magisterskich wykonanych w ZGB w roku akademickim 2012/13 K. DRABIK Funkcjonalna charakterystyka oksydoreduktazy Helicobacter pylori - białka HP0231 R. LASEK Analiza struktury genetycznej i funkcji chromosomu arktycznego szczepu Psychrobacter sp. DAB_AL43B A. MIKOŁAJCZUK Wstępna analiza funkcji produktu genu CLA0559 Campylobacter lari RM2100 M. MURANOWICZ Badanie oddziaływań między nanocząstkami złota a antybiotykami wobec wybranych gatunków J. OLSZEWSKA Analiza rozprzestrzeniania oraz funkcji białka Cj0092 Campylobacter jejuni K. PAWLAK Charakterystyka replikacji DNA i proteolizy w mutancie ΔhtpG Escherichia coli Ł. STYPIŃSKI Analiza systemu replikacyjnego plazmidu pigms31 archetypu nowej rodziny replikonów typu RCR M. SZYMCZAK Analiza funkcji pozachromosomowych replikonów bakterii Paracoccus aminophilus JCM 7686