profil naukowy

Tematyka zakładu koncentruje się przede wszystkim na metabolizmie RNA. Naszym materiałem badawczym są rośliny. Główne prace przeprowadzane są na roślinie modelowej Arabidopsis thaliana, niemniej jednak w wielu przypadkach nasze obserwacje naukowe przenosimy na rośliny użytkowe takie jak ziemniak i jęczmień, Prowadzimy także w badania ewolucyjne na przedstawicielach najstarszych roślin lądowych: wątrobowceach, głównie na gatunku Pellia endiviifolia.

Badania nad metabolizmem RNA obejmują prace nad dojrzewaniem mRNA i mikroRNA i udziałem różnych białek w tych procesach. Przede wszystkim zajmujemy się analizą zdarzeń splicingowych w pre-mRNA i w prekursorach mikro RNA. Bardzo słabo zbadane są u roślin zjawiska alternatywnego splicingu, które u zwierząt i człowieka często decydują o prawidłowym rozwoju. Badamy, czy alterantywny splicing pre-mRNA i prekursorów mikroRNA również ma takie zasadnicze znaczenie w procesach rozwojowych roślin. Analizujemy udział różnych białek, w szczególności białek CBP20 i CBP80 w procesach dojrzewania mRNA. Zajmujemy się także biogenezą mikro RNA i udziałem całej grupy białek zaangażowanych w te procesy (Hyl1, Serrate, CBP20, CBP80, DDL, DCL1, RDR2, DRB2, DRB3, DRB4, DRB5). Przy pomocy wyrafinowanych technik mikroskopowych takich jak BiFC i FRET analizujemy oddziaływania białek uwikłanych w te procesy, a także rolę poszczególnych domen tych białek we wzajemnych oddziaływaniach w trakcie budowania wielobiałkowych kompleksów.

Nasze badania obejmują również wpływ budowy chromatyny na przebieg transkrypcji prowadzonej przez polimerazę RNA II i sprzężony z nią splicing. Do tego celu wykorzystujemy różnego rodzaju mutanty genów histonowych, technikę ChIP (immunoprecypitację chromatyny) i qRT PCR do analiz zdarzeń splicingowych.

Metabolizm RNA zmienia się pod wpływem różnego rodzaju stresów abiotycznych. Analizujemy splicing RNA i jego zdarzenia alterntywne w odpowiedzi na zmiany warunków środowiskowych. Stworzyliśmy wysokoprzepustową platformę do reakcji PCR w czasie rzeczywistym (Real Time PCR) do równoczesnej analizy poziomu wszystkich prekursorów mikro RNA. Platformę tę wykorzystujemy do badań wpływu różnego rodzaju czynników abiotycznych, a także mutacji w wybranych genach białek na biogenezę mikroRNA.

Jednym z ważniejszych stresów abiotycznych, który dotyka szczególnie tereny Polski jest niedobór wody. Jednym z kluczowych regulatorów roślinnych kontrolujących odpowiedź rośliny na okresową suszę jest kwas abscysynowy. Nasze badania na roślinie modelowej pozwoliły zidentyfikować część białek zaangażowanych w metabolizm RNA i ważnych w odpowiedzi na okresowy niedobór wody. Wyniki naszych obserwacji staramy się wykorzystać w roślinach użytkowych: jęczmieniu, gdzie analizujemy udział mikro RNA w odpowiedzi rośliny na ten stres, a także ziemniaku, gdzie udało nam się uzyskać rośliny o podwyższonej tolerancji na niedobór wody poprzez zastosowanie technologii sztucznych mikro RNA i wyciszenie aktywności konkretnych genów.

Zajmujemy się także poznaniem mikrotranskryptomu wątrobowca P.endiviifolia, a także identyfikacją genów biorących udział w wytwarzaniu plemni i rodni. Badania te ułatwia fakt, że gatunek ten jest rozdzielnopłciowy. Stosując technikę cDNA-RDA/PCR zidentyfikowaliśmy szereg nowych genów zaangażowanych w te procesy. Obecnie pracujemy nad wprowadzeniem mobil Porno indirdo badań nowego gatunku przedstawicieli mszaków: mchu Physcomitrella patens, w którym będziemy dokonywali rekombinacji homologicznych w celu unieczynnienia ortologów genów zidentyfikowanych u wątrobowca i obserwacji rozwoju rodni i plemni w mutantach.