INFORMATOR INSTYTUTU BIOTECHNOLOGII WYDZIAŁU BIOTECHNOLOGII I NAUK O ŚRODOWISKU Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego Jana Pawła II w Lublinie Lublin 2015
Spis treści 1. Instytut Biotechnologii KUL jego utworzenie i organizacja 2. O studiach 3. Katedra Biologii Molekularnej 4. Katedra Bionanomateriałów 5. Katedra Fizjologii i Biotechnologii Roślin 6. Katedra Fizjologii Zwierząt i Toksykologii 7. Katedra Biochemii i Chemii Środowiska Kontakty Instytut Biotechnologii Wydział Biotechnologii i Nauk o Środowisku Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II ul. Konstantynów 1 "I 20-708 Lublin Dyrektor Instytutu Biotechnologii dr hab. Ewa Skórzyńska-Polit, prof. KUL tel. 81 454 54 15 www.kul.lublin.pl email: eskorzynska@kul.lublin.pl Sekretariat mgr Iwona Kuta-Wysmulska tel. 48 81 475 94 02 email: biotechnologia@kul.pl Komitet Redakcyjny Aleksandra Seta-Koselska Paweł Adamek Ewa Skórzyńska-Polit przewodniczący 2
1. Instytut Biotechnologii KUL jego utworzenie i organizacja Biotechnologia jest bardzo dynamicznie rozwijającą się, nowoczesną dziedziną o dużym znaczeniu praktycznym, wykorzystującą i integrującą zdobycze wielu lat badań różnych dyscyplin nauk przyrodniczych takich jak biologia, fizyka czy chemia oraz technicznych. Z wytworami biotechnologii mamy do czynienia na każdym kroku, stosuje się je w przemyśle, ochronie środowiska, medycynie i w produkcji żywności. Biotechnologia staje się kluczową dziedziną nauki, służącą poszukiwaniu nowych środków leczniczych, szczepionek i środków diagnostycznych. Jej istotę stanowi zastosowanie organizmów, systemów i procesów biologicznych do potrzeb przemysłu. Przemysł biotechnologiczny intensywnie rozwija się od ponad 30 lat w wysoko uprzemysłowionych krajach europejskich. Pragnieniem naszego Instytutu jest aktywne uczestnictwo w rozwijaniu tego przemysłu również w Polsce, między innymi poprzez kształcenie specjalistów w tej dziedzinie w ramach kierunku studiów stacjonarnych: BIOTECHNOLOGIA. Instytut Biotechnologii KUL został powołany do życia w Wydziale Matematyczno-Przyrodniczym decyzją Senatu Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego dn. 1 października 2009 roku. Instytut utworzyły Katedry wchodzące wcześniej w skład Instytutu Ochrony Środowiska: Katedra Biologii Molekularnej (powołana do życia 1 września 1998 r.), Katedra Fizjologii Zwierząt i Toksykologii (utworzona w 1992 r.), Katedra Biochemii i Chemii Środowiska (powstała w roku akademickim 1998/1999) oraz Katedra Fizjologii i Biotechnologii Roślin (utworzona 1 marca 2009 r.). Następnie została utworzona Katedra Bionanomateriałów (powołana do życia 1 marca 2010 roku). W tym czasie trwała budowa nowoczesnego Budynku Biotechnologii z funduszy UE. Uroczyste otwarcie i poświęcenie budynku odbyło się w dn. 16 czerwca 2011 r. Zorganizowana została wtedy konferencja Biotechnologia szanse i zagrożenia, Lublin, 16-17.06.2011. 3
Pod koniec stycznia 2012 r. przeniesiono sprzęt i aparaturę poszczególnych katedr do nowego budynku. Zajęcia dydaktyczne i badania naukowe rozpoczęto w nowych laboratoriach od dnia 1 lutego 2012 r. Nowy Wydział Biotechnologii i Nauk o Środowisku w składzie: Instytut Biotechnologii oraz Interdyscyplinarne Centrum Badań Naukowych został utworzony dn. 16 lutego 2013 r. Pierwszym Dziekanem Wydziału w dn. 20 lutego 2013 r. został wybrany prof. dr hab. Ryszard Szyszka. Dn. 21 lutego 2013 r. na stanowisko Dyrektora Instytutu Biotechnologii został wybrany prof. dr hab. Piotr Staszczuk. Od 8 października 2013 r. funkcje Dyrektora Instytutu pełni dr hab. Ewa Skórzyńska-Polit, prof. KUL. 4
2. O studiach Instytut Biotechnologii prowadzi trzyletnie studia zawodowe I stopnia oraz dwuletnie studia magisterskie II stopnia. Przedmioty objęte programem studiów podzielone są na moduły, w ramach których student musi otrzymać odpowiednią liczbę punktów ECTS i jest to podstawowym kryterium dopuszczenia do egzaminu dyplomowego. Studenci zaliczają przedmioty w systemie punktowym zgodnym z Europejskim Systemem Transferu Punktów (ECTS), co umożliwia realizację części studiów na innych uczelniach, krajowych i zagranicznych stosujących ten system. Dla studentów organizowane są także specjalne kursy stacjonarne i wyjazdowe (np. szkoły letnie), w których także biorą udział specjaliści zagraniczni. Studenci wykonują prace dyplomowe w różnych zespołach, np.: biochemii, biologii molekularnej, bionanomateriałów, biochemii wirusów, toksykologii, immunologii, enzymologii, biotechnologii roślin i biotechnologii środowiskowej. Po uzyskaniu wymaganej liczby punktów, wykonaniu i napisaniu pracy dyplomowej oraz egzaminie dyplomowym, absolwenci uzyskują tytuł licencjata biotechnologii. Następnie mogą kontynuować studia stacjonarne magisterskie (II stopnia). Studia stacjonarne I stopnia Zasady rekrutacji: Nowa matura Konkurs świadectw dojrzałości: punktowany wynik z biologii. Stara matura Egzamin pisemny: test z biologii. Matura międzynarodowa Zasady przyjmowania kandydatów posiadających dyplom matury międzynarodowej (International Baccalaureate) wydany przez Biuro IB w Genewie. 5
Studia stacjonarne II stopnia Warunkiem ubiegania się o przyjęcie jest ukończenie studiów I stopnia z biotechnologii lub studiów I stopnia/magisterskich na kierunkach: biologia, mikrobiologia, ochrona środowiska. Kwalifikacja na podstawie konkursu ocen na dyplomie. Absolwenci naszego Instytutu mogą pracować w różnorodnych laboratoriach naukowych, naukowo-wdrożeniowych, diagnostycznych i przemysłowych. Instytut Biotechnologii KUL skupia naukowców z wielu dziedzin nauk biologicznych i chemicznych. Obecnie strukturę Instytutu tworzy pięć zespołów naukowo-badawczych dysponujących wysokim potencjałem intelektualnym i nowoczesną aparaturą naukową. Aby zapewnić właściwe kształcenie biotechnologów uniwersytet posiada nowoczesne zaplecze dydaktyczno-technologiczne, które w roku akademickim 2011/2012 wzbogacone zostało o nowoczesny i dobrze wyposażony w nowoczesną aparaturę naukowo-badawczą gmach Instytutu. 6
3. Katedra Biologii Molekularnej Kierownik prof. dr hab. Ryszard Szyszka Pracownicy: dr hab. Danuta Kruszewska, prof. KUL dr hab. Hieronim Golczyk, adiunkt dr inż. Andrea Baier, adiunkt dr Kamila Filipiak, asystent dr Monika Jach, adiunkt dr Monika Janeczko, asystent dr Elżbieta Kochanowicz, asystent dr Konrad Kubiński, adiunkt dr Maciej Mastyk, adiunkt dr Marek Pilecki, starszy wykładowca dr Ewa Sajnaga, adiunkt dr Robert Świder, asystent mgr Ewa Alikowska, asystent mgr Jarosław Ludian, starszy referent techniczny Pracownicy Katedry (od lewej): Ryszard Szyszka, Marek Pilecki, Elżbieta Mazur, Rafał Zieliński, Ewa Sajnaga, Konrad Kubiński, Monika Janeczko, Katarzyna Domańska Od momentu powstania Instytutu Biotechnologii w ramach katedry działają trzy grupy badawcze, których działalność wypunktowano poniżej. Katedra wyposażona jest w wyspecjalizowane pomieszczenia takie jak chłodnie (+4 C), pokoje termostatowane, pracownia izotopowa. Pracownie te 7
wyposażone są w wysokiej jakości specjalistyczną aparaturę naukową, taką jak: ultrawirówka i chłodzone wirówki szybkoobrotowe, miniwirówki szybkoobrotowe, aparat do wysokosprawnej chromatografii cieczowej HPLC/FPLC Äkta Purifier, chromatografy do klasycznej chromatografii cieczowej, wytrząsarkę termostatowaną do prowadzenia hodowli płynnych, urządzenia do elektroforezy jedno- i dwukierunkowej, rozdziału elektroforetycznego białek i DNA, techniki transferu elektroforetycznego półsuchego i izoelektroogniskowania, aparaty do prowadzenia reakcji PCR i RT PCR, autoklawy laboratoryjne, komory laminarne, spektrofotometry, cytometr przepływowy, liczniki scyntylacyjne i inne. Działalność badawcza katedry skupia się w zakresie szeroko pojętej enzymologii. Pracownie działające w ramach Katedry to: Laboratorium Modelowania Molekularnego i Syntezy Organicznej Tematyka naukowa: Projektowanie leków Poszukiwanie nowych molekularnych celów terapeutycznych Realizacja projektu Inhibitory kinazy CK2 Realizacja projektu Inhibitory Sulfatazy Steroidowej Badania nad białkiem Syntazy tymidylanowej oraz szlaku syntezy tymidylanu Współpraca naukowa: San Pablo CEU University University of Cologne Politechnika Gdańska National Academy of Science, Ukraine Institute of Cell Biology Gdański Uniwersytet Medyczny ADAMED, Pieńków k/warszawy. Lipopharm.pl 8
Pracownia Biochemii Białek i Enzymologii Tematyka naukowa: Badanie struktury, funkcji i regulacji kinaz białkowych (kinazy białkowej CK2 i PKC) Poszukiwanie modulatorów CK2 o znaczeniu antynowotworowym Badanie wybranych enzymów systemu replikacyjnego wirusa HCV Inhibitory NTPazy/helikazy HCV jako potencjalne środki antywirusowe. Współpraca naukowa: University of Maryland, Baltimore County, Baltimore, USA Prof. dr hab. Zygmunt Kazimierzuk, SGGW; Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN Babita Agrawal, PhD, Univ. of Alberta, Edmonton, Canada Sophia Kouyanou-Koutsoukou, PhD, National and Kapodestrian University of Athens, Greece Andriy Golub, PhD, Department of Combinatorial Chemistry, Institute of Molecular Biology and Genetics of NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine Rostyslav Stoika, PhD, National Academy of Science, Ukraine Institute of Cell Biology ADAMED, Pieńków k/warszawy. Pracownia Cytogenetyki Molekularnej Tematyka naukowa: Badania cyto-molekularne nad strukturą i organizacją genomu eukariotycznego oraz nad przebiegiem cyklu komórkowego. Opracowanie mapy genetycznej i poznanie struktury kariotypu/ chromosomów wybranych roślin medycznych/przemysłowych jako element niezbędny dla programów genetycznego ulepszania odmian/ras pod kątem ich użyteczności w przemyśle farmaceutycznym lub kosmetycznym. 9
Badania nad chromosomową mutagenezą i zaburzeniami cyklu komórkowego zachodzącymi spontanicznie i spowodowanymi czynnikami zewnętrznymi, w tym skażeniem środowiska. Zastosowanie technik mikroskopii fluorescencyjnej w badaniu fosforylacji białek cytoplazmatycznych i jądrowych in vivo w komórkach drożdży, liniach komórkowych/tkankach nowotworowych oraz w komórkach roślinnych. Badania mają znaczenie dla wyjaśnienia roli fosforylacji kluczowych białek w cyklu komórkowym, m.in. dla opracowania inhibitorów kinazy białkowej CK2. Współpraca naukowa: Instytut Fizjologii Molekularnej Roślin Maxa Plancka w Poczdamie-Golm Laboratorium Cytogenetyki i Cytometrii Instytutu Botaniki Eksperymentalnej w Ołomuńcu Biocentrum Uniwersytetu Ludwika Maksymiliana w Monachium Zakład Biologii Komórkowej i Genetyki na Uniwersytecie Alcalá de Henares w Madrycie Realizowane w ramach katedry projekty naukowe i ekspertyzy: 1. Inhibitory kinaz białkowych jako potencjalne leki przeciwnowotworowe i przeciwwirusowe, PBZ-MIN- 014/P05/2004-2005-2008, 2. Inhibition of HCV as an Opportunistic HIV Coinfection. National Institute of Health, Bethesda, USA, No. 1R01GM087738-01A1, 2009, 3. ONCO - 3CLA biotechnologiczny, kierowany lek przeciwnowotworowy (od 2012) 4. Realizacja projektu offsetowego Ministerstwa Gospodarki Projektowanie, synteza i badanie właściwości inhibitorów kinazy CK2 jak i receptorów estrogenu w latach 2009-2011, 5. Realizacja grantu NCN Inhibitory Sulfatazy Steroidowej na lata 2012-2015, 6. Projekt badawczy PARP pt. Suplementy diety na bazie drożdży Yarrowia lipolytica (od 2012). 10
Publikacje Katedry Biologii Molekularnej 1. Baier A., Alikowska E., Szyszka R. 2015. Yeast Asf1 protein as modulator of protein kinase CK2 activity. In: Ahmed K, Issinger O-G, Szyszka R. (Eds.). Protein Kinase CK2 Cellular Function in Normal and Disease States. Advances in Biochemistry in Health and Disease 12. Springer International Publishing. DOI 10.1007/978-3-319-14544-0. 2. Demkowicz S, Kozak W, Daśko M, Masłyk M, Kubiński K, Rachon J. 2015. Phosphate and Thiophosphate Biphenyl Analogs as Steroid Sulfatase Inhibitors. Drug Development Research, DOI: 10.1002/ddr.21245. 3. Kozak W, Daśko M., Wołos A, Masłyk M, Kubiński K, Składanowski A., Misiak M., Rachon J., Demkowicz S. 2015. Synthesis and steroid sulfatase inhibitory activities of N-alkanoyl tyramine phosphates and thiophosphates. RSC Advances 5 (41): 32594-32603. DOI: 10.1039/C5RA01614B. 4. Zapico JM, Puckowska A, Filipiak K, Coderch C, de Pascual- Teresa B, Ramos A. 2015. Org Biomol Chem. Design and synthesis of potent hydroxamate inhibitors with increased selectivity within the gelatinase family. 13(1):142-56. DOI: 10.1039/C4OB01516A. 5. Fabre B, Filipiak K, Díaz N, Zapico JM, Suárez D, Ramos A, de Pascual-Teresa B. 2014. An integrated computational and experimental approach to gaining selectivity for MMP-2 within the gelatinase subfamily. Chembioche 15(3):399-412. 6. Filipiak K, Kubiński K, Hellman U, Ramos A, de Pascual-Teresa B. 2014. Human protein kinase CK2 phosphorylates matrix metalloproteinase 2 and inhibits its activity. Chembiochem 15(13):1873-6. 7. Filipiak K, Hidalgo M, Silvan JM, Fabre B, Carbajo RJ, Pineda- Lucena A, Ramos A, de Pascual-Teresa B, de Pascual-Teresa S. 2014. Dietary gallic acid and anthocyanin cytotoxicity on human fibrosarcoma HT1080 cells. A study on the mode of action. Food Funct. 5(2):381-9. 8. Fuentes I., Stegemann S., Golczyk H., Karcher D., Bock R. 2014. Horizontal genome transfer as an asexual path to the formation of new species. Nature 511: 232-235. DOI: 10.1038/nature13291. 11
9. Golczyk H., Massouh A., Greiner S. 2014. Translocations of chromosome end-segments and facultative heterochromatin promote meiotic ring formation in evening primroses. Plant Cell 26: 1280-1293. DOI: 10.1105/tpc.114.122655. 10. Golczyk H., Greiner S., Wanner G., Weihe A., Bock R, Börner T., Herrmann R.G. 2014. Chloroplast DNA in mature and senescing leaves - a reappraisal. Plant Cell 26: 847-854. DOI: 10.1105/tpc.113.117465. 11. Kozak W, Daśko M., Masłyk M., Pieczykolan J.S., Gielniewski B., Rachon J., Demkowicz S. 2014. Phosphate tricyclic coumarin analogs as steroid sulfatase inhibitors: synthesis and biological activity. RCS Adv 4 (84): 44350-44358. 12. Pieczykolan JS, Kubiński K, Masłyk M, Pawlak SD, Pieczykolan A, Rózga PK, Szymanik M, Gałązka M, Teska-Kamińska M, Zerek B, Bukato K,Poleszak K, Jaworski A, Strożek W, Swider R, Zieliński R. 2014. AD-O53.2-a novel recombinant fusion protein combining the activities of TRAIL/Apo2L and Smac/Diablo, overcomes resistance of human cancer cells to TRAIL/Apo2L, Invest New Drugs 32 (6), 1155-1166. 13. Ward DN, Talley DC, Tavag M, Menji S, Schaughency P, Baier A, Smith PJ. UK-1 and structural analogs are potent inhibitors of hepatitis C virus replication. 2014. Bioorg Med Chem Lett. 15;24(2):609-12. 14. Zhang N, Zhang P, Baier A, Cova L, Hosmane RS. 2014. Dual inhibition of HCV and HIV by ring-expanded nucleosides containing the 5:7-fused imidazo[4,5-e][1,3]diazepine ring system. In vitro results and implications. Bioorg Med Chem Lett. 24(4):1154-7. 15. Fabre B, Filipiak K, Zapico JM, Díaz N, Carbajo RJ, Schott AK, Martínez-Alcázar MP, Suárez D, Pineda-Lucena A, Ramos A, de Pascual-Teresa B. 2013. Progress towards water-soluble triazolebased selective MMP-2 inhibitors. Org Biomol Chem. 14;11(38):6623-41. 16. Golczyk H. 2013. Cytogenetics of Tradescantia spathacea (syn. Rhoeo spathacea): A review. Annales Universitatis Marie Curie- Skłodowska. Sectio C 68 (1): 39-53. DOI: 10.2478/v10067-012- 0023-y. 12
17. Hartjen P, Höchst B, Heim D, von der Kammer H, Lucke J, Reinholz M, Baier A, Smeets R, Wege H, Borowski P, Schulze Zur Wiesch J. 2013. The NTPase/helicase domain of hepatitis C virus nonstructural protein 3 inhibits protein kinase C independently of its NTPase activity. Cell Mol Biol Lett. 18(3):447-58. DOI: 10.2478/s11658-013-0099-7. 18. Jach M., Łoś R., Maj M., Malm A. (2013) Probiotics technological and manufacturing aspects. Post. Mikrobiol. 52, 2,161-170. 19. Jach M., Sajnaga E., Kozak E., Malm A. 2013. Use of yeasts for prevention and therapy. Curr. Issues Pharm. Med. Sci., 26 (2), 198-202. 20. Sajnaga E., Jach M., Szyszka R. 2013. Biopierwiastki Sn, Mn, I, Cr, Zn, Cu, Fe funkcje biologiczne, zapotrzebowanie i suplementacja. Drożdże wzbogacone minerałami. W: Na pograniczu chemii i biologii, H. Koroniak i J. Barciszewski (wyd). Wyd. Naukowe UAM, Poznań 21. Demkowicz S., Filipiak K., Maslyk M., Ciepielski J., de Pascual Teresa S, Martín-Santamaría S, de Pascual-Teresa B, Ramos A. 2013. New Clicked Full Agonists of the Estrogen Receptor, RSC Adv.: 3, 3697-3706. 22. Sajnaga E., Szyszka R., Kubiński K. 2013. Site-directed mutagenesis in the research of protein kinases the case of protein CK2. W: Genetic manipulation of DNA and protein, D. Figurski (Ed.). In Tech, 133-166. 13
14
4. Katedra Bionanomateriałów Kierownik - prof. dr hab. Piotr Staszczuk Pracownicy: dr Ludomir Kwietniewski, adiunkt mgr Magdalena Rycyk, asystent mgr Paweł Adamek, asystent dr Beata Jazurek-Zenatti, adiunkt Pracownicy Katedry: (od lewej) dr Ludomir Kwietniewski, mgr Magdalena Rycyk, prof. Piotr Staszczuk, mgr Dagmara Zimmerman, mgr Paweł Adamek 15
Tematyka naukowa: Otrzymywanie, badania właściwości fizykochemicznych (m. in. adorpcyjnych i porowatości) oraz zastosowanie nanomateriałów w zaawansowanej technologii: materiały tlenkowe, materiały węglowe (m. in. ZnO, Ag, nanorurki węglowe, fulereny, grafen) materiały organiczne (leki) i polimerowe (kompozyty) adsorbenty modyfikowane proteinami i enzymami (powierzchnie inteligentne, tzw. smart surfaces) kompozyty naturalne, mineralne, polimerowe, metalowe określanie aktywności biologicznej substancji metodą chromatograficzną badanie mechanizmu retencji w RP-HPLC Stosowane techniki pomiarowe: Analiza termiczna TG, DTA, Q-TG, Q-DTA (aparat Derivatograph Q- 1500D z programem Derivat), DSC oraz metody łączone, sorptomat, AFM, EDX, metody próżniowe, chromatografia gazowa i cieczowa HPLC. Współpraca naukowa: Dr. D. Sternik, dr. M. Błachnio, UMCS, Lublin Dr. G.W. Chądzyński, Politechnika Wrocławska Dr. E. Kowalska, Instytut Elektroniki, Warszawa Prof. V. Tertykh, National Academy of Science, Ukraine Dr. V.V. Kutarov, Odessa University, Ukraine Prof. R. Gladyshevskii, Lviv University, Ukraine Dr. R.A. Zeigler, NASA, Huston, USA Prof. E. Robens, Mainz University, Germany Dr. S.A.A. Jayaweera, Tessidee University, England Prof. Y.X. Zhu, Beijing University, China 16
Publikacje Katedry Bionanomateriałów: 1. P. Staszczuk, D. Zimmerman-Rysz, Studies of modified carbon nanotubes by means of thermogravimetry Q-TG and sorptometry techniques, J. Therm. Anal. & Cal., DOI 10.1007/s10973-014- 4209-1, vol. 118, Issue 2, pp. 1101-1110, 2014. 2. P. Staszczuk, M.Rycyk, Studies of Adsorption and Total Heretogeneity Properties of Pure and Modified Carbon Nanotube Surfacs, J. Thermal Anal.& Cal., DOI:10.1007/s10973-013-3164-6, vol. 114, Issue 3, pp. 1125-1133, 2013. 3. G.W. Chądzyński, P. Staszczuk, D. Sternik, M. Błachnio, Studies of physicochemical properties and fractal dimensions od MgB 2 superconductor surface, J. Therm. Anal. & Cal., vol. 108(3), 2012, 985-989. 4. P. Staszczuk, Thermogravimetry Q-TG Studies of Surface Properties of Lunar Nanoparticles, J. Thermal Anal.&Cal., vol. 106, no2, 2011, 853-857, DOI 10.1007/s10973-011-1765-5. 5. L. Kwietniewski, The Effect of the Chain Lenght of Bonded Phase of Retention of Aromatic Solutes in RP LC with Pure Water as Mobile Phase, J. Liquid Chromatogr. & Rel. Techn., 33(20), 2010, 1854-1870. 6. L. Kwietniewski, Determination of Solute Retention in RPLC with Pure Water as Effluent Using a Numerical Method Based on the Ościk's Equation,J. Liquid Chromatogr. & Rel. Techn, 33(3), 2010, 305-323. 7. P. Staszczuk, D. Sternik, Guest Editors, Conference Issue (Proceedings): 32 nd International Vacuum Microbalance and Theremoanalytical Techniques Conference, Kazimierz Dolny, Poland, June 22-24, 2009, J. Thermal Anal.& Cal., vol. 101, no.2., 2010, 720-807. 8. P. Staszczuk, D. Sternik, Preface, J. Thermal Anal.& Cal., vol.101, no.2, 2010, 723-724. 17
5. Katedra Fizjologii i Biotechnologii Roślin Kierownik dr hab. Ewa Skórzyńska-Polit, prof. KUL Pracownicy: dr Aleksandra Seta-Koselska, adiunkt mgr Agnieszka Betlej, asystent mgr Paweł Patrzylas, asystent mgr Mariusz Spaczyński, asystent Pracownicy Katedry (od lewej): Aleksandra Seta-Koselska, Agnieszka Betlej, Ewa Skórzyńska-Polit, Mariusz Spaczyński, Paweł Patrzylas. Katedra została powołana decyzją Senatu KUL w marcu 2009 r. Kierownictwo Katedry zostało powierzone nowozatrudnionej dr hab. Ewie Skórzyńskiej-Polit, zaś pierwszych dwoje asystentów zostało zatrudnionych od września 2009 r. Cała trójka weszła do pustych tymczasowych pomieszczeń Katedry, gdzie zaczęli organizowanie od 18
podstaw laboratorium fizjologii i biotechnologii roślin. W 2010 roku została zorganizowana Pracownia fizjologii roślin (rozbudowana następnie o pracownię biotechnologii roślin), a od 2011 roku działa już Pracownia roślinnych kultur in vitro. Tematyka badawcza w Katedrze dotyczy: roślinnych substancji biologicznie czynnych, metabolicznej i molekularnej odpowiedzi roślin na abiotyczne czynniki stresowe. W Pracowni roślinnych kultur in vitro prowadzone są badania nad optymalizacją warunków hodowli i rozwoju w warunkach in vitro roślin z rodziny Asteraceae (rudbekia, aksamitka), Phaseolus coccineus odm. Jaś Piękny, oraz lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.). Prace mają na celu otrzymanie sterylnych i wolnych od patogenów roślin, jak również kultur komórkowych i tkankowych, wykorzystywanych następnie jako materiał wyjściowy do badań nad pozyskiwaniem metabolitów wtórnych oraz badań reakcji roślin na czynniki stresowe prowadzonych w Pracowni fizjologii i biotechnologii roślin. Metabolity wtórne uzyskane z roślin w warunkach in vitro będą mogły znaleźć zastosowanie jako leki, środki ochrony roślin, naturalne inhibitory bądź stymulatory wzrostu innych roślin i mikroorganizmów. W Pracowni fizjologii roślin prowadzone są obecnie badania nad mechanizmami obronnymi u roślin wyższych. Poznanie na poziomie molekularnym odpowiedzi roślin na działanie czynników stresowych ułatwi pracę nad naturalnymi biopreparatami wykorzystującymi roślinne substancje biologicznie czynne. W latach 2009-2014 r. w Katedrze pod opieką pracowników, dwanaście osób uzyskało tytuł magistra oraz dwadzieścia sześć obroniło prace licencjackie. Aparatura naukowo-badawcza: komora laminarna ESCO FCZ-4A1, autoklaw, szafy fitotronowe, zestawy do elektroforezy poziomej i pionowej, aparat do wizualizacji żeli Fusion FX7, termocykler do PCR Biometra, zestaw do blottingu, inkubator CO 2, spektofotometr UV-VIS Jasco z przystawką termostatowaną, wagi analityczne, wytrząsarki, urządzenia chłodnicze, wirówki, naczynie Dewara 19
Współpraca z ośrodkami krajowymi i zagranicznymi: Wydział Biologii i Biotechnologii UMCS (Lublin), Instytut Botaniki, Uniwersytet Jagielloński (Kraków), Instytut Agrofizyki PAN (Lublin). Realizowane w ramach katedry projekty naukowe: 1. Udział wodoronadtlenków kwasów tłuszczowych w reakcjach nadwrażliwości (HR) u roślin wyższych grant wewnętrzny KUL. 2. Wyprowadzenie hodowli zawiesinowej Linum usitatissimum (L) grant wewnętrzny KUL 3. Wpływ egzogennych elicytorów na syntezę lignanów u lnu Linum usitatissimum (L.) grant wewnętrzny KUL 4. Wpływ elicytorów na aktywność enzymów zaangażowanych w reakcje obronne u roślin grant wewnętrzny KUL 5. Zmiany aktywności enzymów szlaku fenylopropanoidowego w komórkach lnu Linum usitatissimum (L.) pod wpływem estru metylowego kwasu jasmonowego (MeJA) oraz kwasu salicylowego (SA) grant wewnętrzny KUL 6. Wpływ kwasu giberelinowego (GA3) oraz kwasu abscysynowego (ABA) na aktywność enzymów syntezy związków fenolowych w komórkach lnu Linum usitatissimum (L.) grant wewnętrzny KUL 7. Elementy PCD u roślin wyższych w stresie metali ciężkich grant wewnętrzny KUL 8. Mitochondria roślinne marker toksycznego oddziaływania jonów metali? grant wewnętrzny KUL 9. Zmiany aktywności enzymatycznych czynników antyoksydacyjnych w czasie śmierci komórki w warunkach stresu metali ciężkich grant wewnętrzny KUL 10. Zmiany w poziomie nieenzymatycznych czynników antyoksydacyjnych w czasie śmierci komórki w warunkach stresu metali ciężkich grant wewnętrzny KUL 11. Aktywność SOD w obecności melatoniny i w warunkach stresu abiotycznego u roślin wyższych grant wewnętrzny KUL 12. Optymalizacja warunków hodowli in vitro aksamitki rozpierzchłej (Tagetes patula L.) i aksamitki drobnej (Tagetes minuta) grant 20
wewnętrzny KUL 13. Aktywność wybranych czynników antyoksydacyjnych u rudbekii w odpowiedzi na Cd grant wewnętrzny KUL Wykaz publikacji: 1. Koselski M., Dziubinska H., Seta-Koselska A., Trebacz K. 2015, A nitrate-permeable ion channel in the tonoplast of the moss Physcomitrella patens. Planta DOI 10.1007/s00425-015-2250-3 2. Seta-Koselska A., Szczuka E., Spaczyński M., Skorzynska-Polit E. 2015, Activity and localization of lipoxygenase in the ovule of Larix kaempferi (Lamb.) Carr. during megasporogenesis, Plant Growth Regulation 76:177-186 3. Seta-Koselska A., Szczuka E., Skórzyńska-Polit E., Domaciuk M., Giełwanowska I. 2014, Roadside larch trees (Larix Mill.) and its female generative organs as a biomonitor of air pollution. Pol. J. Environ. Stud. 23: 867-874. 4. Patrzylas P., Seta-Koselska A., Spaczyński M., Betlej A., Skórzyńska-Polit E. 2014.Autofagia u roślin w warunkach stresu Postępy Biologii Komórki 41:445-462. 5. Spaczyński M., Seta-Koselska A., Patrzylas P., Betlej A., Skórzyńska-Polit E. 2012. Phytodegradation and biodegradation in rhizosphere as efficient methods of reclamation of soil contaminated by organic chemicals, Acta Agrophysica 19:155-169. 6. Seta-Koselska A., Skórzyńska-Polit E., Betlej A., Patrzylas P., Spaczyński M. 2011. Pochodne kwasu jasmonowego w terapii przeciwnowotworowej. [w] Na pograniczu chemii i biologii, H. Koroniak, J. Barciszewski (Eds.), T. XXVI. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, pp. 515-531. 7. Drążkiewicz M., Skórzyńska-Polit E., Krupa Z. 2010. Effect of BSO-supplemented heavy metals on antioxidant enzymes in Arabidopsis thaliana. Ecotoxicol. Environ. Saf. 73:1362-1369. 8. Patrzylas P., Skórzyńska-Polit E. 2010. Programowana śmierć komórek roślinnych jako efekt działania czynników stresowych. [w] Na pograniczu chemii i biologii, H. Koroniak, J. Barciszewski (Eds.), T. XXIV. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, pp. 281-315. 9. Seta-Koselska A., Skórzyńska-Polit E. 2010. Metabolizm 21
wodoronadtlenków kwasów tłuszczowych w szlaku lipooksygenazowym u roślin wyższych. [w] Na pograniczu chemii i biologii, H. Koroniak, J. Barciszewski (Eds.), T. XXIV. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, pp. 517-537. 10. Skórzyńska-Polit E. Drążkiewicz M., Krupa Z. 2010. Lipid peroxidation, anthocyanin content and activity of glutathione-stransferase in Arabidopsis thaliana under Cd and Cu stress. Acta Physiol. Plant., 32:169-175. 11. Skórzyńska-Polit E. 2009. The apoplast -external barrier of plant cell to biotic and abiotic stress (in above -ground part of plant) [in] Compartmentation of responses to stress in higher plants, true or false. Maksymiec W. (Ed.), Transworld Research Network, ISBN: 978-81-7895-422-6, pp. 1-18. 12. Skórzyńska-Polit E. 2009. Lipoksygenaza roślinna enzym użyteczny w biotechnologii? [w] Na pograniczu chemii i Biologii, tom XXII. Koroniak H., Barciszewski J. (Eds.), Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, pp. 177-193. 13. Seta A., Skórzyńska-Polit E., Szczuka E., Giełwanowska I. 2009. Lipoksygenaza w komórkach roślinnych budowa i funkcja. Post. Biol. Kom., 36:69-83. 22
6. Katedra Fizjologii Zwierząt i Toksykologii Kierownik dr hab. Anna Rymuszka Pracownicy: dr Anna Sierosławska, starszy wykładowca dr Adam Bownik, adiunkt mgr Agnieszka Welman, starszy referent techniczny Anna Rymuszka Anna Sierosławska Adam Bownik Agnieszka Welman Katedra Fizjologii Zwierząt i Toksykologii została utworzona w 1992 r., początkowo jako Katedra Biologii Ogólnej, z inicjatywy prof. dr hab. Marii Studnickiej. Dn. 1 października 2009 roku Katedra weszła w skład utworzonego w ramach Wydziału Matematyczno-Przyrodniczego Instytutu Biotechnologii, a następnie, w roku 2012, wraz z całym Instytutem Biotechnologii, została przeniesiona do nowo 23
utworzonego Wydziału Biotechnologii i Nauk o Środowisku. W chwili obecnej tematyka badawcza Katedry obejmuje zagadnienia związane z immunobiotechnologią, cytofizjologią i toksykologią molekularną. W latach 2009-2014 r. w Katedrze pod opieką pracowników, powstały 23 prace magisterskie, a 35 osób obroniło prace licencjackie. Pracownie działające w ramach Katedry to: Laboratorium Ekotoksykologii W pracowni wykonywana jest identyfikacja jakościowa i ilościowa różnego typu związków w próbkach biologicznych i środowiskowych (HPLC, ELISA). Wykonywane są również oznaczenia stopnia toksyczności ksenobiotyków za pomocą biotestów (rośliny, wodne bezkręgowce, glony). Wyposażenie pracowni stanowi: chromatograf cieczowy Prominence Shimadzu, system szybkiego odparowywania próbek w strumieniu azotu RapidVap LABCONCO, spektrofotometr UV-Vis z przystawką na długie kuwety, fitotron, myjka ultradźwiękowa Ultron U-505, homogenizator ultradźwiękowy Omni Ruptor 4000, urządzenia chłodnicze Pracownia cytologii W pracowni prowadzone są prace w zakresie oceny genotoksycznego oddziaływania substancji różnego pochodzenia z użyciem komórek prokariotycznych i eukariotycznych. Wykonywane są takie badania, jak test Amesa, test umuc, test kometkowy, test mikrojądrowy. Wyposażenie pracowni stanowi: komora laminarna Hereus, spektrofotometr UV-Vis BioRad, SmartSpec, kołyska laboratoryjna z inkubatorem Heidolph Inkubator 1000, zestaw do elektroforezy Comet Assay, inkubator Heraeus, inkubator z wytrząsarką StatFax 2 200, Inkubator z wytrząsaniem SI- 45, cieplarka laboratoryjna Salvislab Incucenter IC80, inkubator CO 2 LabLine, urządzenia chłodnicze 24
Pracownia hodowli komórkowych W pracowni utrzymywane są hodowle komórek linii stałych oraz hodowle pierwotne komórek uzyskiwanych z tkanek zwierząt kręgowych. Możliwe jest również bankowanie komórek w ciekłym azocie. Wyposażenie pracowni stanowi: komora laminarną ESCO Infinity, klasa II BIOHAZARD, wyposażona w filtr SULPA, inkubator CO2 Mini Galaxy A, wirówka z chłodzeniem MPW 370, mikroskop odwrócony Olympus, łaźnia wodna, autoklaw HG-50, naczynie Dewara Air Liquide GT11, lodówka Laboratorium cytofizjologii z pracownią mikroskopową W pracowni wykonywane i analizowane są różnego typu preparaty mikroskopowe, w tym wybarwiane fluorescencyjnie. Prowadzone są analizy w zakresie szerokiej gamy parametrów biochemicznych płynów biologicznych. Możliwa jest ocena różnorodnych parametrów cytofizjologicznych z zastosowaniem technik opartych o pomiar luminometryczny/fluorymetryczny/ spektrofotometryczny. Izolowany jest materiał genetyczny (DNA, RNA) do dalszej analizy. Wykonywany jest rozdział elektroforetyczny białek. Wyposażenie pracowni stanowią: mikroskop fluorescencyjny odwrócony Nikon Eclipse Ti, mikroskop fluorescencyjny Nikon Eclipse 80i, czytnik FluoStar Omega czytnik mikropłytek o funkcjach spektrofotometru, luminometru i fluorymetru, komora laminarna FASTER TWO, fluorescencyjny licznik komórek NucleoCounter, urządzenie do izolacji kwasów nukleinowych i białek Maxwell 16, analizator biochemiczny VetTest 8008, zestaw do elektroforetycznego rozdziału białek (Westernblotting), waga analityczna Rad-Wag, wytwornica i kruszarka do lodu, urządzenia chłodnicze 25