Strukturna biologija
P1-0048
Trajanje: od 1.1.2018 do 31.12.2027
Vodja: prof. dr. Dušan Turk
Vodja na FKKT:
prof. dr.
Dolinar Marko
V ospredju raziskav so biokemijski in molekularnobiološki procesi, ki potekajo v cianobakterijah - to so okoljsko izredno pomembni mikroorganizmi, sposobni izvajanja fotosinteze. Ker za svojo rast ne potrebujejo dragih gojišč in jih lahko gojimo v zelo velikih količinah, imajo tudi velik biotehnološki potencial.
Bioinformacijske analize kažejo, da genomi nekaterih cianobakterij, kakršna je na primer Microcystis aeruginosa, vsebujejo nenavadno veliko genov za pare toksin - antitoksin. To so proteinske molekule ali nukleinske kisline, ki delujejo samo znotraj celice in uravnavajo njihovo preživetje. Vloga teh parov makromolekul v celici še ni povsem razjasnjena, zato poskušamo razkriti njihov pomen.
Razumevanje medmolekulskih interakcij med cianobakterijskimi toksini in antitoksini temelji najprej na njihovi identifikaciji, v nadaljevanju pa na pripravi rekombinantnih proteinov, njihovi izolaciji ter funkcijski in strukturni karakterizaciji. Pri tem je neredko potrebno sestaviti nove vektorje za vnos genov tako v laboratorijske seve bakterij vrste Escherichia coli, kot tudi v izbrane biotehnološko zanimive cianobakterije.
S spoznavanjem raznolikih bioloških molekul, ki jih proizvajajo cianobakterije, se širi tudi vpogled v njihovo potencialno uporabno vrednost v različnih vejah biotehnologije. Zaradi izjemnega okoljskega pomena cianobakterij je potrebno zagotoviti, da bi ob njihovi širši biotehnološki uporabi preprečili preživetje gensko spremenjenih cianobakterij v naravnem okolju. Pri tem je pomembno, da v gensko spremenjene celice vgradimo genetska stikala za povečano biološko varnost.
Preučujemo tudi interakcije med cianobakterijami in drugimi v naravnem okolju prisotnimi organizmi in poskušamo najti molekularne mehanizme, ki so za to odgovorni.