Glavni urednik
ZAVOD ZA MOLEKULARNU BIOLOGIJU
Yüklə 3,67 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Ustroj zavoda
- Program rada
- Research programme
- Projekti u sklopu zavoda
ZAVOD ZA MOLEKULARNU BIOLOGIJU DIVISION OF MOLECULAR BIOLOGY Predstojnik/ca: Dr. sc. Đurđica Ugarković Tel. ++385 1 4561 083, e-mail: ugarkov@irb.hr Predstojnik/ca (napomena): ZAVOD ZA MOLEKULARNU GENETIKU do 8.listopada 2003. Ustroj zavoda: Laboratorij za mikrobnu genetiku, dr. sc. Erika Salaj-Šmic, voditeljica laboratorija Laboratorij za molekularnu mikrobiologiju, dr. sc. Mirjana Petranović, voditeljica laboratorija Laboratorij za molekularnu genetiku, dr. sc. Vera Gamulin, voditeljica laboratorija Laboratorij za elektronsku mikroskopiju, dr. sc. Nikola Ljubešić, voditelj laboratorija Laboratorij za molekularnu genetiku eukariota, dr. sc. Miroslav Plohl, voditelj laboratorija Laboratorij za eksperimentalnu kancerologiju, dr. sc. Ivica Rubelj, voditelj laboratorija Laboratorij za genotoksične agense, dr. sc. Maja Osmak, voditeljica laboratorija Laboratorij za neurokemiju i molekularnu neurobiologiju, dr. sc. Branimir Jernej, voditelj laboratorija Laboratorij za biocenotska istraživanja, dr. sc. Andrija Željko Lovrić, voditelj laboratorija Laboratorij za gensku regulaciju, dr. sc. Marija Mary Sopta, voditeljica laboratorija Laboratorij za kemijsku biologiju, dr. sc. Volker Magnus, voditelj laboratorija Tajništvo, Marija Kober, tajnica Program rada: U Zavodu za molekularnu genetiku okupljeni su laboratoriji koji se bave temeljnim znanstvenim istraživanjima osnovnih svojstava genomske organizacije i funkcije, molekularnih struktura, procesa i interakcija u prokariotskoj i eukariotskoj stanici, staničnim organelima i organizmu kao cjelini te istraživanjem molekularno-genetičkih osnova bioraznolikosti. Smisao ovih istraživanja je stjecanje znanstvenih spoznaja o temeljnim biološkim procesima koji se nalaze u osnovi postojanja i evolucije živog svijeta. Molekularno-biološka istraživanja u ovim tematikama višegodišnja su tradicija Zavoda, a po svojim rezultatima (npr. citiranost i međunarodne suradnje) prepoznata su u svijetu. Čineći više od polovice molekularno-bioloških istraživanja u Republici Hrvatskoj, te vođenjem četiri kolaborativna projekta koji uključuju suradnju s mnogobrojnim istraživačkim grupama ova istraživanja predstavljaju okosnicu molekularno-bioloških istraživanja kod nas. U 2003. godini znanstvenici ovog Zavoda potaknuli su, te u suradnji s Prirodoslovno-matematičkim fakultetom, Hrvatskim genetičkim društvom i Hrvatskim društvom za biokemiju i molekularnu biologiju organizirali znanstveni simpozij "45 godina molekularne biologije u Hrvatskoj i 50 godina dvostruke uzvojnice". Simpozij je održan 20. i 21. studenog 2003. dijelom u prostoru Znanstveno-istraživačkog instituta Plive, a dijelom na IRB-u. Pozivu su se odazvali ugledni znanstvenici iz zemlje i inozemstva (npr. W.E.G. Müller, D. Ehrlich, R. Lloyd, M. Radman, Ž. Kućan). Održano je 14 pozvanih predavanja, 12 usmenih priopćenja i prikazano 67 postera te organiziran okrugli stol "Molekularna biologija i hrvatska znanstvena reforma". Predsjednica znanstvenog odbora bila je dr. Erika Salaj-Šmic, a organizacijskog odbora dr. Ana Ferle-Vidović. Ovo je drugi simpozij takve vrste u organizaciji Zavoda. Ovaj Zavod prepoznatljiv je i po dugogodišnjoj primjeni elektronske i svjetlosne mikroskopije u istraživanju bioloških struktura. Krajem 2003. godine zahvaljujući sredstvima MZOŠ-a za nabavku krupne opreme na IRB je stigao konfokalni laserski pretražni mikroskop TCS SP2 AOBS proizvođača Leica Microsystems te je smješten u V krilu, u prostorijama laboratorija za elektronsku mikroskopiju. Znanstvenica iz Zavoda za molekularnu genetiku, dr. Andreja Ambriović-Ristov, inicirala je i organizirala “Metodološke tečajeve u biologiji i medicini”. Ovi tečajevi organiziraju se u suradnji četiri zavoda Instituta “Ruđer Bošković”. Tečajevi su započeti sredstvima Svjetske banke, a dalje su financijski neovisni jer kotizacija tečajeva pokriva materijalne troškove i honorare predavača. U 2003. godini istaknuta znanstvenica Zavoda dr. Vera Gamulin dobila je Državnu nagradu za znanstveno dostignuće. Nagradu "Željko Trgovčević" koju dodjeljuje Hrvatskog genetičko društvo i Institut "Ruđer Bošković" (Zavod za molekularnu genetiku) dobila je dr. Ivana Ivančić Baće, vanjska suradnica u Laboratoriju za mikrobijalnu genetiku. Istraživanja u Zavodu za molekularnu genetiku mogu se grupirati u nekoliko osnovnih smjerova. (I) Proučavanje genomske organizacije transkripcije i translacije genetičke informacije. U Laboratoriju za molekularnu genetiku proučava se genomska organizacija, primarna struktura i funkcija genskih produkata bakterija iz roda Streptomyces te jadranskih spužava (Porifera) kao predstavnika najjednostavnijih mnogostaničnih životinja. Određuje se primarna struktura mitohondrijskog genoma spužve. Također se proučavaju molekularne osnove koje osiguravaju vjernost translacije genetičke informacije. U Laboratoriju za molekularnu genetiku eukariota proučava se organizacija i evolucija nekodirajućih sekvenci DNA u području centromernog i telomernog heterokromatina. Ova istraživanja rade se na različitim modelnim organizmima: kukcima iz porodice Tenebrionidae, školjkašu Donax trunculus i oblićima iz korijenovih kvržica iz roda Meloidogyne. Pokazana su svojstva primarne, sekundarne i tercijarne strukture nekih satelitnih DNA kao i njihov sadržaj i raspored u genomu. Pokazano je postojanje "biblioteke" satelitnih DNA i kod partenogenetskih organizama. U Laboratoriju za gensku regulaciju proučava se proces regulacije genske transkripcije, koja kod eukariota predstavlja složen proces u kojem uz RNA-polmerazu II sudjeluju brojni proteinski faktori. Proučava se uloga tih transkripcijskih faktora, a modelni je organizam kvasac. Karakterizira se funkcija kvaščevog faktora TFIIF, čiji homolog u humanim stanicama ima ključnu ulogu u inicijaciji i elongaciji traskripcije putem RNA-polimeraze II. Druga istraživačka tema jest unutarstanični signalni put koji povezuje mitohondrijsku funkciju i ekspresiju gena u staničnoj jezgri. Također se istražuju ljudski transkripcijski faktori u heterolognom kvaščevom sustavu sa ciljem razvoja testova za bolesti uzrokovane poremećajima transkripcijskih faktora. (II) Proučavanje staničnog odgovora na oštećenja. U Laboratoriju za mikrobijalnu genetiku proučava se uloge enzima RecBCD u metabolizmu DNA u bakteriji Escherichia coli. Enzim RecBCD sudjeluje u homolognoj genetičkoj rekombinaciji, popravku DNA, vijabilnosti stanica i razgradnji strane i vlastite oštećene DNA. U ovim istraživanjima testirali smo našu hipotezu da enzimi rekombinacijskog puta RecFOR u mutantu recB1080 mogu nadomjestiti nedostatke rekombinacijskog puta RecBCD. Laboratorij za molekularnu mikrobiologiju istražuje ulogu genetičke rekombinacije u popravku i replikaciji DNA i vijabilnosti stanica bakterije Escherichia coli. Karakterizirana je Psi podjedinica DNA polimeraze III čija inaktivacija dovodi do ugibanja stanica zbog indukcije translezijskih polimeraza Pol II i Pol IV. Proučavan je mehanizam popravka DNA bakterije Deinococcus radiodurans, koja je nakon ozračivanja ekstremnom dozom gama zračenja sposobna u roku od 3 sata obnoviti svoju pocijepanu DNA. U Laboratoriju za genotoksične agense proučava se odgovor stanica sisavaca na fizikalna i kemijska oštećenja. Istraživanja su usmjerena na složenu mrežu signaling puteva čija aktivacija može na kraju rezultirati programiranom staničnom smrti. Temeljem pozvanjanja ključnih molekula koje određuju osjetljivost stanica, sintetizirani su i testirani novi spojevi, od kojih su neki bili učinkoviti i za stanice otporne na citostatike. Također se istražuju mehanizmi virusne infekcije i kontruiraju novi adenoviralni vektori. Pokazalo se da skraćenje adenoviralnog vlakna ne utječe značajno na efikasnost virusne infekcije. Interes Laboratorija za eksperimentalnu kancerologiju je istraživanje uloge telomera u karcinogenezi i staničnom starenju: ispitivanje strukture i funkcije telomera i mehanizama njihovog održavanja u normalnim fibroblastima i imortalnim tumorskim stanicama, istraživanje pojave sindroma naglog starenja u kulturama normalnih fibroblasta kao i mehanizam i posljedice starenja na razini stanice. Analizom duljine telomera u humanim i mišjim te u mišjim staničnim linijama koje sadrže humani kromosom 1 zaključeno je da telomerna dinamika ovisi o međusobnim odnosima ukupnih staničnih proteina (hipoteza "protein background-a"). (III) Molekularna podloga moždane neurotransmisije. U Laboratoriju za neurokemiju i molekularnu neurobiologiju istražuju se ključni regulatorni elemenati serotonergične (5HT) živčane sinapse: 5HT prijenosnik, neurotransmiterski enzimi i 5HT receptori, na razini strukture gena koji ih kodiraju (polimorfne varijante), ekspresije gena (mRNA) i funkcije proteinskih produkata. Daljnja karakterizacije vlastitog animalnog modela, Wistar-Zagreb 5HT štakora, s konstitucijski promijenjenom homeostazom serotonina obuhvatio je testiranje anksioznog ponašanja te mjerenje razine i metabolizma serotonina u diskretnim moždanim regijama. Na humanom modelu istraživala se uloga 5HT sustava u suicidu, te odnos između strukture i ekspresije gena za serotoninski prijenosnik. Rezultati asocijacijske studije polimorfizama 5HT prijenosnika u žrtava suicida objavljeni su u časopisu Biological Psychiatry – vodećem u svom području. Na drugoj istraživačkoj temi proučavala se hidrodinamika cerebrospinalnog likvora na modelu mačke. (IV) Biljna molekularna biologija i biocenotska istraživanja. U Laboratoriju za elektronsku mikroskopiju proučava se struktura i funkcija plastida i citoskeleta. Kombinacijom genetičkih metoda i mikroskopskih analiza dobivene su nove spoznaje o strukturi i dinamici aktinskog citoskeleta kod modelnog organizma Dictyostelium. Analizirane su komponente uključene u kloroplastnu diobu i biogenezu, kao npr. one značajne za formiranje fotosintetskog aparata kod biljaka. U Laboratoriju za kemijsku biologiju nastavili smo istraživanje biljnih hormona u metamorfozi oplođenog cvijeta (razvoj fotosintetskog sustava u lapovima) bijelog kukurijeka (Helleborus niger L.), eksperimentalnog modela koji obečava zanimljive rezultate o koordinaciji vegetativnog i generativnog razvoja u biljaka. Drugi dugoročni projekt na području biokemije biljnih hormona obuhvaća pripravu auksina koji sadrže dodatne funkcionalne skupine koje 1.) specifično utjecu na biološku aktivnost ili 2.) omogućavaju vezanje na molekularne probe i makromolekularne nosače. Istraživanja na području NMR-spektroskopije uključuju kolege s Instituta te domaćih i stranih sveučilista, a odnose se na strukturnu i preparativnu kemiju i na interakcije molekula u otopini. U Laboratoriju za biocenotska istraživanja proučavana je fitocenologija i biodiverzitet alga i vaskularne flore. Obavljena su terenska istraživanja na otocima Pag, Korčula, Lastovci i na Konavoskoj obali. Biodiverzitet gljiva istraživan je na većem dijelu Hrvatske i pronađene su 42 vrste gljiva novih za područje Hrvatske.
Scientific work in the Department of Molecular Genetics is oriented to fundamental research in the following fields: characterization of genome organization and function, analyses of molecular structures, processes and interactions in prokaryotic and eukaryotic cells, cellular organels and organism as a whole as well as analyses of molecular-genetic base of biodiversity. The research goal is the pursuit of knowledge on biological processes that are fundamental for function and evolution of living world. Research in these fields has a long tradition, and the results are internationally appreciated (e.g. citations and numerous international collaborations). Four large-scale national collaborative projects are led by scientists in the Department. The department performs more than a half of the molecular biology research in the Republic of Croatia, and thus represents a national center of excellence in molecular biology. In 2003, scientists from the Department of Molecular Genetics initialized, and together with the Faculty of Natural Sciences, Croatian Genetics Society and Croatian Society for Biochemistry and Molecular Biology organized the scientific symposium "45 Years of Molecular Biology in Croatia and 50 years of the Double Helix". The Symposium was held on 20-21 November 2003, partially in the Scientific Institute of Pliva and partially in the Ruđer Bošković Institute. Several reputed scientists from the country and abroad were invited (e.g. W.E.G. Müller, D. Ehrlich, R. Lloyd, M. Radman, Ž. Kućan) and contributed to a total of 14 invited lectures, 12 selected oral presentations and 67 posters and the round table "Molecular Biology and the Croatian Scientific Reform". The president of the scientific committee was Dr. Erika Salaj-Šmic, the organizing committee was headed by Dr. Ana Ferle-Vidović. This is the second symposium of that kind organized by the Department. This department is well-known by long-year experience in electron and light microscopy in the analysis of biological structures. Thanks to an equipment grants by the Ministry of Science, Education and Sports the IRB purchased a confocal laser scanning microscope (TCS SP2 AOBS Leica Microsystems), which was delivered by the end of 2003. It is located in the Molecular Biology Building, in the Laboratory for Electron Microscopy. Scientist from the Department of Molecular Genetics, Dr. Andreja Ambriović-Ristov initiated and organized “Methodological courses in biology and medicine”. These courses are organized with scientists from four divisions of Ruđer Bošković Institute. The initial financial support has been obtained from World Bank. Courses are now financially independent because course fee covers all material expenses as well as lecturer’s fees. In 2003, department member Dr. Vera Gamulin, received a National Research Award. Award "Željko Trgovčević", given by Croatian Genetic Society and Ruđer Bošković Institute (Department of Molecular Genetics) received Dr. Ivana Ivančić Baće, colaborator in Laboratory of Microbial Genetics. Research in the Department of Molecular Genetics can be grouped in several fields. (I) Genome organization, transcription and translation of genetic information. The Laboratory for Molecular Genetics studies genome organization, the primary structure and function of gene products of bacteria from the genus Streptomyces as well as of marine sponges (Porifera) as representatives of the simplest multicellular animals. The primary structure of the sponge mitochondrial genome is sequenced. An additional subject of research are molecular interactions that are responsible for fidelity in the process of translation of genetic information. In the Laboratory for Molecular Genetics of Eukaryotes work is focused on the organization and evolution of non-coding highly reiterated DNA sequences in centromeric and telomeric heterochromatin. This research has been performed in several invertebrate model organisms: insects of the family Tenebrionidae, the mollusc Donax trunculus and root-knot nematodes from the genus Meloidogyne. Satellite DNAs are characterized on the level of primary, secondary and tertiary structure, as well as their genomic content and distribution. In addition to sexually reproducing species, a "library" of satellite sequences was detected in parthenogenetic organisms, as well. The Gene Regulation Laboratory is concerned with the process of regulation of gene transcription, which is in eukaryotes a complex process involving a variety of protein factors in addition to RNA polymerase II. The research currently centers on the contribution of transcription factors in yeast as a model organism. The function of yeast factor TFIIF is being studied because its homolog in human cells has a key role in initiation and elongation of transcription by RNA-polymerase II. Another subject of research is the intra-cellular signaling pathway which connects mitochondrial function to nuclear gene expression. Lastly, human transcription factors in a heterologous yeast system are studied. (II) Cellular response to damages. The role of the RecBCD enzyme in the processes of DNA metabolism in Escherichia coli is studied in the Laboratory of Microbial Genetics. The RecBCD enzyme participates in homologous genetic recombination, DNA repair, cell viability and degradation of foreign and damaged host DNA. The hypothesis that in E. coli enzymes of the RecFOR recombinational pathway can replace defects of the RecBCD enzyme. According to obtained results as well as previous data, the essential activities for the initiation of recombination in the recB1080 mutant are provided by different proteins, i.e. helicase activity by RecB1080CD exonuclease, by RecJ and RecA-single-stranded DNA filament formation by RecFOR. The Laboratory for Molecular Microbiology is focused on the roles of genetic recombination in repair, replication and viability of Escherichia coli. The effect of the Psi subunit of DNA polymerase III is characterized. Its inactivation causes morphological defects and cell death due to SOS-induced translesion DNA polymerases Pol II and Pol IV. In addition, the mechanism of DNA repair in Deinococcus radiodurans is studied. This bacterium is the most radiation resistant organism known, able to reconstruct its genome within 3 hours after being irradiated with extreme dose of gamma irradiation. In the Laboratory for Genotoxic Agents the investigations have been focused on the complex network of signaling pathways induced by physical and chemical agents in mammalian cells, that could have the programmed cell death as the consequence. New target-oriented compounds have been synthesized that were efficient also against drug-resistant cells. The study is also focused to explanation of mechanisms of viral infection, and construction of new vectors. It was shown that shortening of adenovirus fiber do not significantly influence the efficacy of adenoviral transduction. The Laboratory for Experimental Cancerology is interested in the role of telomeres in carcinogenesis and cell aging: the analysis of structure and function of telomeres and the mechanisms of their maintenance in normal fibroblasts and in immortal tumor cells, the analysis of the sudden senescence syndrome in normal fibroblasts and the mechanisms and overall consequences of aging on the cell level. Quantifications of telomere length in human and mouse cell lines and in hybrid mouse cell lines containing human chromosome 1 revealed that telomere dynamics depends on the interplay of total cellular proteins ("protein background hypothesis"). (III) Molecular characteristics of brain neurotransmission. Research in the Laboratory for Neurochemistry and Molecular Neurobiology is focused on the key regulatory elements of serotonergic (5HT) synapse: 5HT transporter, neurotransmitter-related enzymes and 5HT receptors, at the level of gene structure (polymorphic variants), gene expression (mRNA) and function of protein products. Further characterization of our rodent model, Wistar-Zagreb 5HT rat, with constitutionally altered serotonin system encompassed studies of anxiety-related behavior, and analysis of 5HT levels and its turnover rate in discrete brain areas. At the human model research on 5HT alterations in suicide was proceeded, as well as on the relationship between serotonin transporter structure and gene expression. Results of the study on 5HT transporter polymorphisms in suicide victims were reported in Biological Psychiatry – a leading journal of the field. Another research theme is focused on hydrodynamics of cerebrospinal liquor on cat model. (IV) Plant molecular biology and biocenotic research. The Laboratory for Electron Microscopy focuses on structure and function of plastids and the cytoskeleton. Combination of genetic and imaging approaches resulted in important insights into several aspects of the structure and dynamics of the actin cytoskeleton in the model organism Dictyostelium. Novel molecular components involved in chloroplast division and biogenesis are described, such as those important for assembly of the photosynthetic apparatus in plants. The Laboratory for Chemical Biology continued previous research on plant hormones and their role in the metamorphosis of fertilized flowers (development of a photosynthetic system in the sepals) of the Christmas rose (Helleborus niger L.), a model system promising new insights into the coordination of vegetative and generative development in plants. A second long-term project in plant hormone biochemistry comprises the design of auxins which contain additional functional groups which 1.) specifically influence biological activity or 2.) permit coupling to molecular probes and macromolecular carriers. NMR-spectroscopic studies, including colleagues from the Institute and domestic and foreign universities, covered the structural and preparative chemistry of heterocycles, as well as molecular interactions in solution. The Laboratory for Biocenology is focused on phytocenology and studies on the biodiversity of algae and vascular plants. Field work was done on the islands of Pag, Korčula, Lastovci and on the coast of Konavle. The biodiversity of fungi was explored in diverse regions of Croatia, and 42 found species are new for Croatian mycobiota. Projekti u sklopu zavoda:
Oznaka: 0098069 Yüklə 3,67 Mb. Dostları ilə paylaş:
|