|
Zavod za molekularnu biologiju osnovan je 1989. godine s ciljem unapređivanja bioloških istraživanja na molekularnoj razini te s ciljem osnivanja studijskog programa iz molekularne biologije. U proljeće 2004.godine Zavod je preselio u nove prostore što je poboljšalo uvjete istraživačkog rada. Istraživanja na Zavodu za molekularnu biologiju odvijaju se u okviru desetak znanstveno-istraživačkih projekata. Materijalna sredstva za istraživanja osigurava Ministarstvo znanosti, obrazovanja i športa Republike Hrvatske. Neki istraživači sudjeluju u međunarodnim istraživačkim projektima ili primijenjenim istraživanjima koja su dodatno financirana. Molekularno-biološka istraživanja provode se na biljnim i životinjskim modelima. Intenzivna su i istraživanja iz područja biomedicine, teorijske biologije i bioinformatike.
U prostoru Zavoda djeluje i Laboratorij za elektronsku mikroskopiju Biološkog odsjeka.
U području biljne i životinjske biologije istraživanja su usmjerena u četiri pravca:
1) Istraživanje strukture, organizacije i evolucije genoma na kromosomskoj i molekularnoj razini (ponavljajuće DNA - satelitska DNA i retrotranspozoni, rRNA geni). Uz to istražuje se primjena retrotranspozona u ciljanoj inaktivaciji gena («gene targeting») koja se temelji na homolognoj rekombinaciji.
2) Istraživanja upodručju razvojne biologije i regulacije sekundarnog metabolizma usmjerena su na identifikaciju i funkcionalnu karakterizaciju gena povezanih s embriogenim razvojem biljaka, te na utvrđivanje regulacijskih mehanizama biosinteze fenolnih sekundarnih metabolita.
3) Istraživanja dinamike kromatina i plastičnosti genoma odnose se na analize epigenetičkih modifikacija koje mijenjaju strukturu i funkciju pojedinih genomskih područja (uglavnom rDNA kromatin). Unutar ovih istraživanja zanima nas i plastičnost biljnih genoma izloženih stresu – proučavaju se populacije in situ (prirodne populacije) te promjene u metilacijskom statusu određenih genomskih područja u tih biljaka, a koje dovode do formiranja epialela (rDNA epialeli). Istraživanja su usmjerena i na trodimenzionalnu organizaciju aktivnog i neaktivnog rDNA kromatina unutar interfazne jezgre.
4) Istraživanja biljnog proteoma provodese s ciljem boljeg razumijevanja razvojnih procesa u biljaka, kao i biljnog odgovora na abiotički stres. Primjenom kulture tkiva i stanica tetransformacijom stanica pomoću agrobakterija, uspostavljeni su stabilni biološki sustavi koji su polazni materijal za stanično frakcioniranje,ekstrakciju i kvantifikaciju proteina, enzima i sekundarnih metabolita.
U području toksikologije istražuje se da li i u kojoj mjeri stres uzrokovan teškim metalima i modelnim genotoksikantima te abiotički stres uzrokuju oštećenja molekule DNA i/ili njezinu epigenetičku modifikaciju (promjenu metilacijskog statusa) koja utječe na mehanizme regulacije genske ekspresije. Analizom biokemijskih parametara (lipidna peroksidacija, oksidacijsko oštećenje proteina, aktivacija antioksidacijskog sustava) istražuje se povezanost oksidativnog oštećenja u biljci s količinom teškog metala akumuliranog kroz određeni vremenski period.
U području biomedicine istraživanja su usmjerenana:
1) istraživanje utjecaja ultravioletnog zračenja na molekulu DNA i usmjeravanje stanice u programiranu staničnu smrt (apoptozu) – istražuje apoptotične putove inducirane UV zračenjem te utjecaj na bitne fiziološke funkcije korištenjem modela FADD "knockout" stanica, i posebno proučava odnose membranskog i mitohondrijskog mehanizma signalnih putova apoptoze.
2) molekularno istraživanje Hepatitis C virusa po prvi puta u Hrvatskoj detaljno opisuje genotipove i subtipove prisutne u Hrvatskoj, uspoređuje ih sa sojevima drugdje u svijetu, uspoređuje tijek bolesti s evolucijom i promjenama virusa, te biokemijski opisuje virusnu RNA polimerazu i njene prirodne mutante, a sve u svrhu pronalaska još bolje terapije i zaštitnog cjepiva.
3) istraživanje regulacije stanične proliferacije i stanične smrti u kroničnim mijeloproliferativnim oboljenjima se istražuje analizom ekspresije i aktivnosti proteina u kolonijama progenitorskih stanica koštane srži oboljelih.
4) ispitivanje uloge poliADP ribozilacije, kao posttranslacijske modifikacije proteina, u odgovoru animalnih stanica na oštećenje i u procesima tumorigeneze.
U području bioinformatike i računalne biologije primjenjuju se metode informacijske tehnologije, strojnog učenja i statistike na eksperimentalne podatke u nekoliko projekata usmjerenih ka otkrivanju osnovnih načela na kojima počiva život:
1) Metagenomika– analiza genomskih podataka dobivenih skvenciranjem DNA izravno uzorkovane iz mikrobnih okoliša, sa ciljem istraživanja genetičke raznolikosti, kao i prilagodbe i evolucije genske informacije na razini cjelokupnih ekosustava.
2) Izrada programskih alata za analizu,prikaz i kontekstualnu integraciju podataka dobivenih u pokusima na biočipovima (microarrays).
3) primjena metoda strojnog učenja u predviđanju epigenetskih signala u regulaciji eukariotske transkripcije (u suradnji s Institutom Max Planck za molekularnu genetiku u Berlinu, Njemačka).
4) Izrada i eksperimentalna provjera prediktivnih modela pojačivača alternativnog izrezivanja (splicing enhancers), u suradnji s Međunarodnim centrom za genetičko inženjerstvo ibiotehnologiju (ICGEB) u Trstu, Italija.
5) Računalno predviđanje mjesta proteinskih interakcija iz primarnog slijeda proteina, bez potrebe za strukturnim podatcima.
6) Klasifikacija i predviđanje obrazaca smatanja (folding) proteina.
|
