Informačná stránka organizácie SAV
Projekty
Ústav molekulárnej biológie SAV, v. v. i.
Medzinárodné projekty
PathogenTracker - Epidemiológia vody/odpadovej vody: Vývoj spoľahlivých molekulárno-biologických detekčných metód pre dohľad nad ohniskami epidémií
Water/Wastewater epidemiology: Development of robust and reliable molecular detection systems for surveillance of disease outbreaks
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
Bilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Pangallo Domenico DrSc. |
| Anotácia: | Before being a health emergency, the COVID-19 pandemic should be considered as a problem related to the unsustainable exploitation of the environment. We retain that the monitoring of the environmental microorganisms and viruses can be a suitable solution to face the next pandemics. Early warning systems are necessary to assess the health status of our cities using the samples recovered from sewage, wastewater, and aquatic environments. These systems can be based on reliable and quick molecular approaches that consent to make prompt decisions against the spreading of dangerous outbreaks. In our project, these molecular systems will be targeted to antibiotic-resistant bacteria (ARB), Dengue virus (DENV), and SARS-CoV-2. ARB are already a real threat, and many pandemics that have not made so much clamor in media occur periodically. DENV is another dramatic reality in many countries (including Taiwan) of tropical and subtropical regions, but by climate change and globalization, this threat can readily spread to other world regions. SARS-CoV-2 is new, and unfortunately, no therapy and vaccine are available at the moment. Through the cooperative works, we will
develop and optimize several molecular approaches based on qPCR and RT-qPCR techniques. Such PCR assays will reveal and quantify the described pathogens, and they will be coupled with internal amplification controls able to guarantee their efficiency. Our investigation will be completed by the in-depth analysis of viral and microbial communities, including the resistome. This analysis will consent better to understand the viral and bacterial interactions in studied environments. For this purpose, two different high-throughput sequencing platforms, MinION and NovaSeq 6000, will be used. |
SuWaCer - Trvalo udržateľná regenerácia vody založená na filtrácii keramickými membránami
Sustainable Water Reclamation Based on Ceramic Membrane Filtration
| Doba trvania: |
1. 4. 2020 - 31. 3. 2023 |
| Program: |
Bilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Pangallo Domenico DrSc. |
| Anotácia: | Microplastics are a source of concern since they pose threats to aquatic species as well as human being. They not only contribute to accumulation of plastics in the environment, but due to absorption they can also contribute to spreading of micropollutants to the environment. Studies have shown that wastewater treatment plants are responsible for releasing micropollutants to the environment. Therefore, both detection and removal of microplastics from wastewater treatment plants are of paramount importance. Although the primary treatment process is efficient in removing microplastics of larger size, and microplastic fibers, it doesn’t remove small shaped microplastics. To remove very small shaped microplastic fragments, and to have the highest rate of microplastic removal, membrane technology is the best available technology. Organic membranes can be used for this purpose. Nevertheless, they are damaged easily. Ceramic membranes, on the other hand, have many advantages when compared to organic membranes such as higher abrasion resistance, chemical resistance, ability to be used at a very wide pH range (0 to 14), higher resistance to ozone and chloride, allowing the disinfection of water, and higher thermal resistance. In the light of this information, the aim of this project is to develop a robust durable ceramic membrane which will remove microplastics from secondary treated wastewater. To achieve this aim, tubular ceramic membranes with ultra and nanofiltration layers will be synthesized, and secondary treated wastewater will be treated with these membranes at lab and pilot scale for the removal of microplastics. The cyto-toxicity, genotoxicity and oxidative stress of micro/nanoplastics on human cells will be assessed, previously in vitro and then using the water of the wastewater pilot scale plant. In addition, also the antimicrobial properties of the membrane will be assessed, evaluating the microbial communities’ changes before and after the ceramic membrane treatment. |
Národné projekty
Ako bunka nájde miesto asymetrického delenia počas sporulácie Bacillus subtilis.
How the cell finds the asymetric site of septation during sporulation of Bacillus subtilis
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Barák Imrich DrSc. |
| Anotácia: | V podmienkach bohatých na živiny baktérie rastú a množia sa procesom bunkovej expanzie, po ktorej nasleduje delenie v strede bunky za vzniku identických dcérskych buniek. Keď baktérie hladujú tak spomalia svoj
metabolizmus a prijímajú rôzne stratégie na prežitie. Niektoré baktérie majú schopnosť tvoriť dormantné bunkové formy nazývané spóry. Trvácnosť spór k vývoju spór ako biologických systémov na prípravu nových vakcín. Sporulácia tyčinkovej baktérie Bacillus subtilis je odpoveď baktérie na nedostatok živín. Začína asymetrickým bunkovým delením, ktoré vedie k vzniku menšej prespóry a väčšej materskej bunky. Obe časti bunky majú odlišný osud, materská bunka na konci procesu umiera a z prespóry vzniká odolná spóra. Tento projekt navrhuje študovať ako bunka nájde asymetrické miesto delenia a ako sa vytvorí asymetrické septum. V rámci projektu sa plánujú študovať kľúčové proteíny bunkového delenia, proteíny syntetizujúce peptidoglykán, ako aj proteíny určujúce tvar bunky. |
Amylolytické enzýmy – tisíce sekvencií, stovky štruktúr, desiatky špecificít – a čo evolúcia...?
Amylolytic enzymes – thousands of sequences, hundreds of structures, dozens of specificities – and what about evolution...?
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
prof. Ing. Janeček Štefan DrSc. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na in silico štúdium amylolytických enzýmov. Sú to škrobové hydrolázy a príbuzné enzýmy, aktívne voči škrobu, glykogénu a ďalším sacharidom na báze alfa-glukánov. Nie sú to len hydrolázy (EC 3), ale aj transferázy (EC 2) a izomerázy (EC 5). V centre záujmu sú amylolytické enzýmy uplatňujúce tzv. retenujúci reakčný mechanizmus, t.j. produktom ich účinku sú alfa-glukány. Na základe ich sekvencií sú klasifikované do rodín glykozidových hydroláz (GH), najmä: GH13 – hlavná alfa-amylázová rodina (~94700 sekvencií; viac ako 30 enzýmových špecificít) a GH57 – druhá alfa-amylázová rodina (~2750 sekvencií; menej ako 10 špecificít). Hlavným cieľom projektu je pomocou detailných bioinformatických analýz sekvencií a štruktúr amylolytických enzýmov vo vzťahu k ich enzýmovej špecificite zásadne prispieť k celkovému poznaniu biologických procesov, do ktorých sú tieto enzýmy zapojené. Výsledky budú využiteľné hlavne v ich rýchlejšej a finančne menej náročnej biochemickej charakterizácii. |
CELLDIV - Asymetrické bunkové delenie počas tvorby bakteriálnej endospóry
Asymmetric cell division during bacterial endospore formation
| Doba trvania: |
1. 7. 2019 - 30. 6. 2023 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Barák Imrich DrSc. |
| Anotácia: | Bacillus subtilis je medzinárodne uznávaný modelový organizmus, ktorého fyziológia, biochémia a genetika sú študované niekoľko desaťročí. Tento organizmus sa intenzívne využíva na štúdium mechanizmov bunkového delenia a hlavne diferenciačného procesu, nazývaného sporulácia. Pri tomto procese vznikajú veľmi rezistentné spóry, ktoré sú schopné prežiť nepriaznivé podmienky a potom vyklíčiť. Táto vlastnosť spór je zároveň hrozbou aj výhodou pre človeka. Dve závažné infekčné ochorenia, botulizmus a tetanus, sú prenášané spórami. Spóry Clostridium difficile sú zodpovedné za nebezpečné a ťažko liečiteľné infekcie spojené s hospitalizáciou v nemocniciach. Zatiaľ čo spóry Bacillus cereus vyvolávajú otravy jedlom a ich eliminácia je významnou výzvou hlavne pre potravinársky priemysel a spóry Bacillus anthracis predstavujú riziko z hľadiska bioterorizmu. Na druhej strane, trvácnosť spór nachádza využitie v nano-biotechnológiách a v probiotikách a ich odolnosť voči teplote a vysychaniu sa stala základom pre ich vývoj ako systémov na výrobu nových ľahko skladovateľných a použiteľných vakcín. Napriek intenzívnemu výskumu sporulácie B. subtilis, stále nie sú objasnené mnohé kľúčové detaily tohto komplexného procesu. Pravdepodobne jedna z najdôležitejších otázok bunkového delenia B. subtilis sa týka mechanizmu, ktorý zabezpečuje správne umiestnenie deliaceho septa; v strede bunky počas vegetatívneho delenia a bližšie k jednému pólu počas sporulácie.Tento projekt plánuje študovať mechanizmy tvorby asymetrického septa a skorých štádií sporulácie u B. subtilis. Ciele práce by mali byť dosiahnuté pomocou širokého spektra moderných metód molekulárnej biológie, biochémie, genetiky, štrukturálnej biológie a najnovších mikroskopických techník. |
Bio-čistenie farebných škvŕn na historických dokumentoch: mikrobiálne, enzymatické a chemické prístupy
Bio-cleaning of colored stains on historical documents: microbial, enzymatic, and chemical approaches
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Pangallo Domenico DrSc. |
| Anotácia: | Farebné škvrny na historických dokumentoch a knihách predstavujú celosvetový problém. Ide o škvrny
mikrobiálneho alebo syntetického pôvodu, ktoré sa môžu líšiť v závislosti od geografickej oblasti. Je potrebné
vypracovať finančne dostupné, účinné a šetrné postupy na odstraňovanie farebných škvŕn z povrchu historických
predmetov. Vedecké poznatky indikujú, že niektoré enzýmy zo skupiny peroxidáz a lakáz sú schopné odfarbovať
rôzne druhy farbív. Mnohé z týchto enzýmov sú už komerčne dostupné, iné je možné získať z mikroorganizmov, napr. z bazídiomycétnych húb. Enzýmy použijeme ako aktívnu zložku na odstránenie zafarbenia bez poškodenia
historických predmetov. V rámci predkladaného projektu sa budeme zaoberať najmä výberom mikroorganizmov
produkujúcich peroxidázy / lakázy, na prípravu mikrobiálnych enzymatických extraktov a ich aplikáciou na odstraňovanie farebných škvŕn z povrchu historických predmetov. |
DIAMICROBIOTA - Črevná mikrobiota a diabetická periferálna neuropatia: účinok cemtirestatu v potkaňom modely diabetu.
Gut microbiota and diabetic peripheral neuropathy: effect of cemtirestat in rat models of diabetes.
AnCatSyn - Dešifrovanie ancestrálnych sekvencií hémových kataláz pre rekonštrukciu ich evolúcie najmä v patogénoch a výber jedinečných kandidátov pre syntetickú biológiu.
Deciphering ancestral sequences of heme catalases for inferring their evolution mainly in emerging pathogens and selecting unique candidates for synthetic biology.
| Doba trvania: |
1. 1. 2022 - 31. 12. 2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Zámocký Marcel DrSc. |
| Anotácia: | Katalázy rozkladajúce toxický peroxid vodíka na vodu a molekulový kyslík patria medzi veľmi účinné enzýmové antioxidanty. Hlavným cieľom tohto projektu je systematické porovnanie rôznych molekulárnych variantov rozšírených hémových kataláz v patogénnych a nepatogénnych mikroorganizmoch. Početné sekvencie kataláz z molekulových databáz budú analyzované s využitím fylogenomického prístupu zacieleného na regióny kódujúcej DNA a príslušných proteínových sekvencií. Zameriame sa najmä na novo objavené patogény ako Candida auris, ktorej celý genóm bol už osekvenovaný. Táto nebezpečná multirezistentná patogénna kvasinka obsahuje množstvo katalázových a peroxidázových génov. Bude vykonané podrobné porovnanie celého genómu aby sa objavili tie formy kataláz, ktoré sú pre patogenézu relevantné. Skonštruujeme evolučné stromy založené na novoobjavených sekvenciách aby sme odhalili sekvencie predchodcov v dôležitých evolučných vetvách. Po heterológnej expresii syntetických génov bude vyhodnotená enzýmová aktivita kataláz. |
PreveLynch - Dlhodobý strategický výskum a vývoj zameraný na výskyt Lynchovho syndrómu v populácii SR a možnosti prevencie nádorov spojených s týmto syndrómom
-
| Doba trvania: |
1. 1. 2020 - 30. 6. 2023 |
| Program: |
Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Pangallo Domenico DrSc. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je výskum a vývoj v oblasti problematiky dedičných nádorov spôsobených Lynchovým syndrómom a predpokladaného genetického pozadia vyššieho výskytu vybraných typov nádorov v slovenskej populácii. Získané poznatky a ich následná implementácia v podobe špecificky navrhnutého programu skríningu ako aj centrálnej databázy konkrétnych pacientov s Lynchovým syndrómom budú základom pre efektívnejšiu prevenciu a manažment nádorových ochorení asociovaných s Lynchovým syndrómom a taktiež pomôžu pri navrhovaní vhodného skríningového programu pre našu populáciu. |
PLASARS - Dvojsečný meč plazminogénového systému: Od udržiavania homeostázy po COVID-19
The double-edged sword of the plasminogen system: From homeostasis maintenance to COVID-19
| Doba trvania: |
1. 8. 2021 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Leksa Vladimír PhD. |
| Anotácia: | Pandémia COVID-19 v roku 2020 zasiahla celý svet. Okrem vakcín je nutné vyvíjať aj špecifické terapeutiká, ktoré
by zablokovali šírenie SARS-CoV-2. Proteázy, ktoré sú zodpovedné za proteolytickú úpravu (priming) SARS -CoV-
2 a následne za jeho vyššiu virulenciu, predstavujú racionálny terapeutický cieľ pre elimináciu infekcie vírusom
SARS-CoV-2. Selektívne inhibítory týchto proteáz predstavujú zasa potenciálne nástroje na prevenciu a liečbu
COVID-19. Systém aktivácie plazminogénu je dobre známy svojou úlohou pri fibrinolýze a migrácii buniek. Tento
systém však môže byť zneužitý na proteolytickú úpravu vírusu. Plazmín je teda dvojsečný meč. Na jednej strane je
nevyhnutný pre množstvo fyziologických procesov, na druhej strane môže byť zapojený do patog enézy. Hlavným
cieľom tohto projektu je podrobne študovať obe strany plazminogénového systému odrážajúce sa v zdraví aj v
chorobe. Po prvé, projekt sa zameria na odhalenie molekulárnych dráh, ktoré Plg systém zohráva na udržiavanie
homeostázy, konkrétne pri eferocytóze – odstraňovaní apoptotických buniek. Po druhé, cieľom projektu je
poskytnúť nové prirodzené inhibítory na farmakologickú moduláciu infekcie hostiteľských buniek vírusom SARS -
CoV-2 prostredníctvom blokády proteolytickej úpravy vírusu. Návrh projektu vychádza z nášho dlhodobého
kontinuálneho výskumu v oblasti plazminogénového systému a spoľahlivých predbežných údajov. Výsledky
projektu budú veľmi zaujímavé pre vedcov v základnom výskume, ale aj pre lekárov a farmakologické spoločnosti.
Naše ciele sa navzájom dopĺňajú; existuje medzi nimi podstatná integrácia na úrovni základných bunkových a
molekulárnych mechanizmov, podobne ako je tomu medzi zdravím a chorobou. |
StainsAway - Farebné škvrny na historických papieroch: biologická a chemická charakterizácia spojená s ich odstraňovaním
Colored stains on historical papers: biological and chemical characterization coupled with removal solutions
| Doba trvania: |
1. 7. 2020 - 30. 6. 2023 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Bučková Mária PhD. |
| Anotácia: | Farebné škrvrny na historických papierových dokumentoch a knihách predstavujú celosvetový problém. Ide o
škvrny mikrobiálneho pôvodu, ktoré sa môžu značne líšiť v rôznych geografických oblastiach v súvislosti s
odlišným podnebím a odlišnou diverzitou mikroorganizmov. Je potrebné vypracovať finančne dostupné postupy na
odstraňovanie farebných škvŕn z povrchu historických papierových predmetov, ktoré by boli účinné a pritom šetrné.
Súčasné vedecké poznatky indikujú, že niektoré enzýmy zo skupiny peroxidáz a lakkáz sú schopné odfarbovať
rôzne druhy farbív. Niektoré z týchto enzýmov sú už komerčne dostupné, iné je možné získať z rôznych
mikroorganizmov, napr. z bazídiomycét. Uvedené vlastnosti by bolo možné využiť na odstraňovanie pigmentov
alebo farbív mikrobiálneho pôvodu. Na tento účel použijeme enzýmy ako aktívnu zložku postupov na
odstraňovanie zafarbenia bez poškodenia krehkého a vzácneho papiera historických dokumentov a kníh. V rámci
predkladaného projektu budeme, okrem prípravy enzýmových extraktov a ich aplikácie, tiež študovať ďalšie
aspekty danej problematiky ako izoláciu mikroorganizmov zodpovedných za tvorbu pigmentov a farbív na papieri,
selekciu mikroorganizmov produkujúcich peroxidázy a lakkázy, chemické zloženie farebných škvŕn na autentických
papierových predmetoch, vývoj nedeštruktívnych postupov na identifikáciu farbív priamo na historických
predmetoch. Získané poznatky a vypracované metódy budú bezprostredne využiteľné v oblasti reštaurátorstva a
ochrany kultúrneho dedičstva na Slovensku prostredníctvom Vysokej školy výtvarných umení, ktorá je
spoluriešiteľskou organizáciou projektu, a tiež prostredníctvom ďalších inštitúcií ako napr. Slovenského národného
archívu a Univerzitnej knižnice v Bratislave. Vypracované metódy budú užitočné aj pre zahraničné pracoviská v
oblasti ochrany kultúrneho dedičstva. |
FUNPOXHYB - Hybridné hémové peroxidázy húb z pralesa s využitím v environmentálnych biotechnológiách
Fungal Hybrid Heme Peroxidases from Primeval Forest with Application in Environmental Biotechnologies
| Doba trvania: |
1. 7. 2021 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Zámocký Marcel DrSc. |
| Anotácia: | Hybridné hémové peroxidázy (EC 1.11.1.7) sú novoobjavené špecifické oxidoreduktázy schopné štiepiť reaktívne
peroxidové väzby v anorganických aj organických zlúčeninách za súčasnej oxidácie predovšetkým organických
zlúčenín na radikálové produkty, ktoré môžu následne vstúpiť do polymerizačnej reakcie. Je známych vyše 260
kompletných sekvencií týchto unikátnych enzýmov z celogenómových DNA, ktoré po preklade do proteínových
sekvencií vykazujú vysoký stupeň konzervácie a zatiaľ boli objavené iba v ríši húb. Na základe vysoko
konzervovaných typických sekvenčných čŕt umožňujúcich väzbu hémovej prostetickej skupiny boli zaradené ako
zatiaľ posledná novoobjavená rodina do veľmi rozsiahlej peroxidázovo-katalázovej superrodiny. Tá celkovo
obsahuje už vyše 41000 reprezentantov z prokaryotov aj z eukaryotov. Hybridné peroxidázy predstavujú svojou
katalytickou aktivitou extracelulárne enzýmové antioxidanty so širokým využitím pri potláčaní toxických účinkov
oxidačného stresu. Nedávno bola popísaná ich expresia a funkcia vo fytopatogénnych hubách. V nami
predkladanom projekte sa chceme zamerať na výskum kompletných génových DNA klastrov, odpovedajúcich
mRNA transkriptov ako aj príslušných sekretovaných izozýmov hybridných hémových peroxidáz u nepatogénnych
húb izolovaných zo zachovaných pralesových biotopov Slovenska. Našim cieľom je získať stabilnú heterológnu
expresiu vybraných rekombinantných hybridných peroxidáz s najvyššou možnou katalytickou efektivitou pre túto
rodinu a purifikovať dostatočné množstvá týchto enzýmových antioxidantov aby bolo možné z vyprodukovaných
kryštálov týchto bielkovín určiť ich charakteristickú trojrozmernú štruktúru. To umožní vysvetliť ich reaktivitu ako
vzťah medzi štruktúrou a funkciou v hémovom katalytickom centre. Pre žiadnu hybridnú peroxidázu ešte takáto
kryštálová štruktúra doposiaľ nie je známa, preto jej vyriešenie pre unikátne peroxidázy získané z pralesových
biotopov otvára veľké možnosti budúceho využitia v zelených biotechnológiách. |
REZTEST - Identification of new treatment options in refractory testicular germ cell tumors
Identification of new treatment options in refractory testicular germ cell tumors
| Doba trvania: |
1. 7. 2021 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Kľučár Ľuboš PhD. |
| Anotácia: | Nádory semeníkov zo zárodočných buniek (TGCT) sú najčastejším nádorom mladých mužov s rastúcou
incidenciou na Slovensku a predstavujúc svojím klinickým a biologickým charakterom model kurabilnej rakoviny.
Malá časť pacientov, však nedosiahne kompletnú remisiu iniciálnou chemoterapiou na báze cisplatiny. Iba 20–40%
z nich je možné vyliečiť pomocou chemoterapie so štandardnými alebo vysokými dávkami obsahujúcou platinu s autológnou transplantáciou kmeňových buniek. Pacienti, ktorí sa nedokážu vyliečiť po záchrannej liečbe v druhej línií, majú mimoriadne zlú prognózu a dlhodobé prežitie bolo dokumentované u menej ako 5%. U pacientov s refraktérnym TGCT bolo testovaných množstvo nových liečebných režimov, vrátane cielenej a biologickej terapií;
avšak s veľmi obmedzenou účinnosťou. Cieľom tohto projektu je identifikovať nové terapeutické ciele u
chemorefraktérneho ochorenia pomocou vysoko výkonných metód molekulárnej biológie a translačného výskumu a identifikovať nové lieky, ktoré prekonávajú rezistenciu na cisplatinu. |
IntMmiMito - Interakcia proteínu Mmi1/TCTP s mitochondriami
Interaction of Mmi1/TCTP protein with mitochondria
| Doba trvania: |
1. 7. 2022 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Pevala Vladimír PhD. |
| Anotácia: | Mmi1 (proteín interagujúci s mitochondriami a mikrotubulami) je kvasinkový ortológ ľudského translačne kontrolovaného nádorového proteínu (TCTP), ktorý je konzervovaným a vysoko exprimovaným proteínom v mitoticky aktívnych a rakovinových bunkách. Ovplyvňuje kľúčové biologické procesy a čo je dôležité, bol navrhnutý ako cieľ liečby rakoviny. Napriek svojmu veľkému potenciálu v humánnej medicíne zostáva TCTP stále záhadným proteínom, pretože nie všetky jeho úlohy v bunke sú úplne pochopené alebo dokonca známe. Výsledky naznačujú, že kvasinkový ortológ Mmi1 proteín slúži ako senzor stresu, ktorý sa môže relokalizovať z cytosolu do mitochondrií. Mitochondrie sú esenciálne organely, ktoré dominujú rozhodovacím procesom o živote a smrti v bunke a Mmi1 pravdepodobne inhibuje bunkovú smrť (apoptózu) po väzbe na mitochondrie. Mechanizmus väzby Mmi1 na mitochondrie, ako aj jeho presné účinky na mitochondrie sú však veľmi málo pochopené. V našej štúdií použijeme modelový organizmus kvasinku Saccharomyces cerevisiae a ľudské bunky na štúdium väzby a interakcie Mmi1/TCTP s mitochondriami. Získané výsledky rozšíria naše poznatky o interakcii Mmi1 s mitochondriami a tiež nám pomôžu lepšie pochopiť silnú antiapoptotickú aktivitu TCTP v ľudských bunkách, ktorá je kritickým faktorom napr. pre rast a šírenie rakoviny. |
Laktoferín a laktofericín ako prirodzené inhibítory plazmínu: Od určenia štruktúry po terapeutické aplikácie
Lactoferrin and lactoferricin as natural plasmin inhibitors: From the structure resolution to therapeutic applications
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Leksa Vladimír PhD. |
| Anotácia: | Laktoferín (LF) je prítomný v mlieku, sekundárnych granulách neutrofilov, exokrinných sekrétoch a na slizniciach.
Má množstvo funkcií, ako sú antimikrobiálne, protinádorové alebo imunomodulačné aktivity. Mnohé z nich
závisia buď od schopnosti LF vychytávať železo, alebo od väzbových kapacít pozitívne nabitej oblasti
umiestnenej v N-terminálnej doméne, z ktorej je odvodený aj prirodzený peptid laktofericín (LFC). Objavili sme
novú funkciu pre LF vo fibrinolýze: priamo viaže serínovú proteázu plazminogén (Plg), hlavnú zložku
fibrinolytického systému a inhibuje aktiváciu Plg na aktívnu formu plazmín (Plm). Tento systém je fyziologicky
dôležitý pre rozpúšťanie krvných zrazenín, udržanie homeostázy v tkanivách alebo zápalové reakcie, môže sa
však podieľať aj na patologických procesoch, ako je invazívnosť baktérií. V navrhovanom projekte plánujeme
podrobne charakterizovať priamu interakciu LF/LFC s Plg, opísať jeho funkčný význam pri regulácii imunitných
odpovedí a vymedziť jeho možné terapeutické aplikácie. |
SafeCheese - Mikrobiálne kontaminanty v tradičných slovenských syroch: ich eliminácia vedeckými nástrojmi založenými na kvantitatívnej analýze a matematickom modelovaní
Microbial contaminants in traditional Slovakian cheeses: their elimination by scientific tools based on quantitative analysis and mathematical modelling
| Doba trvania: |
1. 7. 2020 - 30. 6. 2023 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Pangallo Domenico DrSc. |
| Anotácia: | Mikrobiologická bezpečnosť tradičných slovenských syrov (bryndza, oštiepok, parenica, korbáčiky) sa v posledných
rokoch zvýšila vďaka úpravám technológie výroby a zlepšeným hygienickým podmienkam. Napriek tomu sú, v
prípade tradičného spôsobu výroby z nepasterizovaného ovčieho mlieka, pretrvávajúcou hrozbou enterobaktérie a
toxinogénne stafylokoky, ktoré sú permanentne prítomné na pomerne vysokých hladinách vo vstupnej surovine. K
týmto mikroorganizmom, ktoré ohrozujú bezpečnosť a kvalitu výrobkov, sa v posledných rokoch pridružili
mikroorganizmy schopné dlhodobej perzistencie vo výrobnom prostredí, ako je nebezpečná patogénna baktéria
Listeria monocytogenes. Z eukaryotických mikroorganizmov sa kvôli nežiaducemu rastu na povrchu musia
všeobecne eliminovať vláknité huby. Vzhľadom na rýchly rast sa v syroch ako indikátorové javia divé kmene Mucor
circinelloides a Geotrichum candidum, a to aj napriek ich spoluúčasti pri zrení hrudkových syrov. Cieľom projektu
bude charakterizácia rastu a rozmnožovania uvedených mikroorganizmov v médiách, mlieku a syroch v závislosti
na podmienkach (teplota, pH, aw), pričom sa použijú postupy prediktívnej mikrobiológie a matematické
modelovanie. Súčasťou riešenia bude definovanie podmienok ich redukcie a eliminácie. Získané poznatky budú
podkladom pre zvýšenie mikrobiologickej bezpečnosti a kvality tradičných slovenských syrov. |
iMMunoedit - Nádorové imunoeditovanie v mnohopočetnom myelóme: imunitné kontrolné body a klinický význam
Cancer immunoediting in multiple myeloma: immune checkpoints and clinical significance
| Doba trvania: |
1. 8. 2021 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Kľučár Ľuboš PhD. |
| Anotácia: | Pochopenie komplexných imunitných obranných mechanizmov proti nádorom, tzv. imunoeditovani e nádorov, je pri
mnohopočetnom myelóme (MM) náročné. Charakteristickým znakom mikroprostredia MM je závažná imunitná
dysregulácia a strata imunitného dozoru. Celkovým cieľom projektu je charakterizovať imunoeditovanie v MM
pomocou bunkových a molekulárnych prístupov. Zameriame sa na pochopenie komplexného vr odeného a
adaptívneho imunitného systému počas vývoja MM: od premalígnych štádií MGUS a tlejúci MM po symptomatický
MM. Zadefinujeme rôzne mechanizmy imunitných kontrolných bodov a ich biologické prejavy na nádor
podporujúce/potláčajúce subtypy imunitných buniek v mikroprostredí nádoru, spolu s nádorovými MM bunkami,
ako aj blokujúci účinok nových inhibítorov imunitných kontrolných bodov ex vivo. Preskúmame vplyv anti -MM
terapie na moduláciu imunoeditovania MM v homogénne liečenej skupine pacientov s MM, čo nám umožní
vyhodnotiť vplyv potlačeného imunitného systému na vznik rezistentných nádorových klonov a naopak. Pomocou
hmotnostnej cytometrie vyhodnotíme imunoeditovanie MM na primárnych vzorkách pacientov spolu s
mechanizmami imunitných kontrolných bodov, vrátane regulačných kostimulačných/nádorových
antigénov/kontrolných molekúl a signálnych dráh. Tieto štúdie identifikujú mechanizmy a biologické následky
imunoeditovania v MM a budú podkladom pre dizajn cielenej terapie a imunoterapie v MM. |
MEDIHONEY - Nový pohľad na biochemické a funkčné vlastnosti hlavných antibakteriálnych zložiek medu
New insight into biochemical and functional properties of the major antibacterial components of honey
Príprava mutantných lytických a replikačných proteínov bakteriofágov a ich antibakteriálny potenciál.
Preparation of mutant lytic and replication proteins of bacteriophages and their antibacterial potential
| Doba trvania: |
1. 1. 2022 - 31. 12. 2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Bukovská Gabriela CSc. |
| Anotácia: | Projekt je pokračovaním štúdia bakteriofágov a ich lytických a replikačných proteínov. Hlavným cieľom projektu je príprava proteínov s novou špecificitou, zvýšenou katalytickou a inhibičnou aktivitou voči baktériám a overenie ich antibakteriálneho potenciálu voči patogénom. Nové hybridné proteíny pripravíme vzájomnou kombináciou katalytických a väzbových domén doteraz nami charakterizovaných piatich endolyzínov. Zvýšenie lytickej aktivity a zmenu špecificity dosiahneme pomocou cielenej mutagenézy v aktívnych miestach katalytických domén muramidáz, glykozylhydroláz a endopeptidáz a väzbových domén. Pri replikačných proteínoch sa zameriame na prípravu mutantov replikačných proteínov helikáz pomocou riadenej mutagenézy. Modelovaním vlastností helikáz získame nové poznatky o replikácii a replikačnom mechanizme fágovej DNA, a o interakciách
fágových a bakteriálnych proteínov, alebo o inhibítoroch, ktoré sú zodpovedné za vypnutie replikačného
mechanizmu a životných procesov bakteriálneho hostiteľa. |
Génové manipulác - Príprava nových antibiotík a protinádorových látok manipuláciami génov sekundárnych metabolitov a metódami syntetickej biológie
Preparation of new antibiotics and antitumor agents by manipulations of secondary metabolite genes and synthetic biology methods
| Doba trvania: |
1. 7. 2020 - 30. 6. 2024 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Kormanec Ján DrSc. |
| Anotácia: | Baktérie rodu Streptomyces sú dominantnými producentami sekundárnych metabolitov so širokým spektrom biologických aktivít. Gény pre tieto metabolity sú fyzicky zoskupené v tzv. biosyntetických génových klastroch. Zámerom projektu je príprava a charakterizácia nových antibiotík a protinádorových látok manipuláciami génov sekundárnych metabolitov a metódami syntetickej biológie. Projekt nadväzuje na predchádzajúci projekt APVV, kde sme stanovili genomickú sekvenciu nášho modelového kmeňa S. lavendulae subsp. lavendulae CCM 3239, ako aj jeho transkriptóm v divom type a v mutante pre globálny regulátor sekundárneho metabolizmu. Okrem charakterizovaného klastra pre unikátne antibiotikum auricín sme bioinformaticky identifikovali 30 génových klastrov pre potenciálne nové sekundárne metabolity, ktoré sú silentné pri laboratórnych podmienkach. Cieľom projektu bude aktivácia týchto génových klastrov integráciou silných promótorov pred gény pozitívnych dráhovo-špecifických regulátorov, resp. pred biosyntetické operóny a charaterizácia indukovaných biologicky aktívnych látok. Tieto klastre budú klonované a integrované do genómu heterologického kmeňa S. lividans RedStrep za účelom ich genetickej modifikácie pre tvorbu účinnejších biologicky aktívnych látok. Štruktúra auricínu a organizácia jeho génového klastra naznačila unikátny mechanizmus jeho biosyntézy. Cieľom projektu bude charakterizácia tejto biosyntézy a biologických vlastností pripravených medziproduktov auricínu. V predchádzajúcom projekte sme úspešne zaviedli metodiku syntetickej biológie pre tvorbu nových sekundárnych metabolitov. Cieľom projektu bude využitie tohto prístupu pre charakterizáciu biosyntézy auricínu ako aj pre produkciu nových biologicky aktívnych látok s využitím kombinácie génov auricínu a iných polyketidových antibiotík. Naše výsledky prispejú k poznaniu biosyntézy sekundárnych metabolitov a môžu odhaliť nové biologicky aktívne látky s účinnými terapeutickými vlastnosťami. |
Regulácia interakčnej špecificity multi-PDZ proteínov
-
Signálne kaskády regulácie sigma faktorov RNA polymerázy pri odozve na stres, bunkovej a fyziologickej diferenciácii u pôdnych baktérií rodu Streptomyces
Signal cascades of regulation of sigma factors of RNA polymerase in response to stress, cell and physiological differentiation in soil bacteria of the genus Streptomyces
| Doba trvania: |
1. 1. 2020 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Kormanec Ján DrSc. |
| Anotácia: | V prirodzenom prostredí sú baktérie vystavené rôznym stresom. Odozva na tieto stresy je sprostredkovaná hlavne „stress-response“ sigma faktormi RNA polymerázy. Genóm Streptomyces coelicolor kóduje unikátne až 9 homológov týchto sigma faktorov a veľké množstvo ich regulátorov (anti-sigma faktorov, anti-anti-sigma faktorov a signálnych PP2C fosfatáz). V predchádzajúcich prácach sme charakterizovali úlohu týchto sigma faktorov, preukázali ich duálnu úlohu v strese a diferenciácii, ako aj ich regulačné prepojenie. Pomocou viacerých prístupov sme dokázali interakcie medzi všetkými sigma faktormi, anti-sigma faktormi a anti-anti-sigma faktormi, ako aj fosforyláciu anti-anti-sigma faktorov s viacerými anti-sigma faktormi, čo naznačuje komplexný spôsob ich regulácie. Cieľom tohto projektu je ďalšia charakterizácia týchto sigma faktorov, ich komplexnej regulácie a mechanizmov ich aktivácie v odozve na špecifický stresový alebo diferenciačný signál prostredníctvom signálnych aktivačných PP2C fosfatáz.
|
STRAKA - Strom a krajina – vplyv drevín na diverzitu pôdnych mikroorganizmov v poľnohospodárskej krajine
Tree and country - influence of trees on diversity of soil microorganisms in agricultural land
BryndzaStart - Štartovacie a prídavné kultúry na výrobu slovenskej bryndze s tradičnými organoleptickými vlastnosťami.
Microbial starters and adjunct cultures for production of Slovakian bryndza cheese with traditional organoleptic properties
Štúdium a charakterizácia Min proteínov z Clostridioides difficile.
Study and characterization of Clostridioides difficile Min proteins.
| Doba trvania: |
1. 1. 2022 - 31. 12. 2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Labajová Naďa PhD. |
| Anotácia: | Navrhovaný projekt je zameraný na štúdium schopnosti samo-organizácie a mechanizmov zapojených vo fungovaní proteínov Min systému z Clostridioides difficile. C. difficile je bežná ľudská patogénna baktéria. Najmä po liečbe antibiotikami sa môže premnožiť a potlačiť baktérie normálnej črevnej mikroflóry, produkovať toxíny, ktoré spôsobujú pacientom silné hnačky, zápaly hrubého čreva alebo dokonca smrť. Min systém je konzervovaný proteínový komplex, ktorý sa podieľa na regulácii polohy deliaceho septa v tyčinkových baktériách. Pôsobí ako negatívny regulátor bunkového delenia, ktorý blokuje tvorbu deliaceho septa v miestach, v ktorých je jeho tvorba nežiaduca. C. difficile Min systém zahŕňa homológy z gram-pozitívnych aj gram-negatívnych baktérií, a predstavuje tak jedinečný, zatiaľ neopísaný druh Min systému. Pochopenie mechanizmov zapojených do regulácie bunkového delenia u C. difficile je mimoriadne dôležité a môže viesť k vývoju cielenejších a účinnejších liečiv proti infekciám spôsobených C. difficile. |
Štúdium vplyvu mutácií asociovaných so srdcovými arytmiami na štruktúru a funkciu ľudského ryanodínového receptora 2
Study of the effect of cardiac arrhythmia-associated mutations on the structure and function of the human ryanodine receptor 2
| Doba trvania: |
1. 1. 2020 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Bauerová Vladena PhD. |
| Anotácia: | Ľudský ryanodínový receptor 2 (hRyR2) je vápnikový kanál, ktorého hlavnou funkciou je uvoľňovanie vápnikových iónov zo sarkoplazmatického retikula do cytoplazmy, čo je podmienkou pravidelnej srdcovej činnosti. V géne tohto proteínu bolo identifikovaných vyše 300 mutácií, ktoré ovplyvňujú jeho funkciu a súvisia s viacerými ochoreniami srdca (CPVT1, ARVD2, SUO, SCD, SIDS), vrátane jeho zlyhania, čím znižujú nielen kvalitu života, ale v mnohých prípadoch spôsobujú aj smrť jedinca. Väčšina patologických mutácií v RyR2 géne je zoskupená v troch klastroch – N-terminálnom, centrálnom a C-terminálnom. Hlavnou náplňou projektu je štúdium vybraných mutácii asociovaných so srdcovými arytmiami pomocou in vitro a in silico prístupu. Projekt významne prispeje k charakterizácii vybraných mutácií na biochemickej, biofyzikálnej a štrukturálnej úrovni a pomôže porozumieť procesom otvárania/zatvárania kanála vo vyššie uvedených patologických stavoch. |
Úloha N-terminálnej fosforylácie a prirodzenej proteínovej neusporiadanosti v regulácii stability transportérov neurotransmiterov.
-
Využitie biokompatibilných 2D nanomateriálov a nanočastíc ako ochrana pred biodeterioráciou rôznych druhov povrchov
-
Využitie imunologických mechanizmov v rôznych subtypoch B-bunkových lymfómov
Harnessing the immunological mechanisms in various subtypes of B cell lymphoma
| Doba trvania: |
1. 7. 2020 - 30. 6. 2024 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Kľučár Ľuboš PhD. |
| Anotácia: | Malígne B-bunkové lymfómy sú skupina prevažne nevyliečiteľných nádorových ochorení krvi, ktoré postihujú Blymfocyty v lymfatických orgánoch, vrátane lymfatických uzlín, sleziny a kostnej drene. Vznikajú z B-buniek v rôznom štádiu zrenia s rôznymi biologickými vlastnosťami a klinickou agresivitou. Tieto nádorové bunky súťažia o priestor na svoj rast v mikroprostredí nádoru, ovplyvňujú okolité zdravé bunky v kostnej dreni tak, aby sa potlačila imunitná odpoveď pacienta. Cieľom tohto projektu je objasniť imunitné zmeny vyvolané nádorom a vyhodnotiť ich fenotypové rozdiely a funkčnú komplexnosť najmodernejšou technológiou, hmotnostnou cytometriou (CyTOF). Plánujeme študovať imunologické mechanizmy „imunitné kontrolné body“, ktoré môžu byť terapeutickým cieľom v malígnych lymfómoch. Lepšie pochopenie patogenézy B-bunkových malignít povedie k novým terapeutickým stratégiám namiereným proti nádorovým a imunitným bunkám, aby sa úplne odstránil nádor u jednotlivých pacientov. |
Vývoj nových metodických prístupov na hodnotenie kvality medu
The development of new methods for assessing honey quality
Vzájomná inerakcia proteáz, šaperónov a kináz v mitochodriách pri strese spôsobenom patologickými stavmi.
Interaction between proteases, chaperones and kinases in stress condition cause by pathological conditions.
Celkový počet projektov: 31
