Projekti / Programi
Molekulski mehanizmi uravnavanja celičnih procesov v povezavi z nekaterimi boleznimi pri človeku
01. januar 2009
- 31. december 2013
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.05.00 |
Naravoslovje |
Biokemija in molekularna biologija |
|
| 3.03.00 |
Medicina |
Nevrobiologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P4 |
Naravoslovno-matematične vede |
P4 |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.01 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Temeljna medicina |
Prenos signala, encimi, izražanje genov, polimorfizem genov, vektorji za vnos učinkovin, celične kulture, evkariontski mikroorganizmi, stresni dejavniki, steroidi, rekombinantni proteini
Raziskovalci (44)
Organizacije (2)
Povzetek
V okviru programa raziskujemo mehanizme uravnavanja celičnih procesov na ravni izoliranih, rekombinantnih in rekombinantno mutiranih encimov, na ravni prenosa signala v hormonsko in stresno vzbujenih kaskadah in na ravni odkrivanja in izražanja genov. Cilj vseh raziskav je pridobivanje in prenos novega znanja na različna področja praktične uporabe v biotehnologiji in medicini. Za raziskave na encimski ravni uporabljamo sledeče encime: holinesteraze, ki so vključe ne v sinaptične prenose, kratkoverižne dehidrogenaze/reduktaze (SDR) in hidroksilaze s citokromom P450, ki so vključene v metabolizem steroidov (tudi steroidnih hormonov) in ksenobiotikov ter sladkorne epimeraze, vključene v metabolizem ogljikovih hidratov
Prenose signalov preučujemo na modelnih sistemih, ki obravnavajo interakcije hormona z receptorjem, prenos signala preko G-proteinov in prenos hiperslanega signala preko sistema MAP kinaz. Na ravni interakcije hormon - receptor študiramo delovanje nesteroidnih spojin na glivni citosolni receptor za progesteron in sklopitev sesalskega receptorja za angiotensin, sesalskega receptorja za glukagonu podobni peptid-1 in glivnega membranskega receptorja za progesteron z G-proteini. Preučujemo tudi gene, ki se izražajo pod vplivom splošnega in specifičnih stresov. Pri glivi R. nigricans nadaljujemo s preučevanjem učinkov splošnih stresorjev - fungitoksičnih steroidov (progesteron, testosteron, deoksikortikosteron) na izražanje genov za stresne proteine iz družine citosolnih Hsp70, encime hidroksilaznega sistema ter encime metabolizma ogljikovih hidratov. Izražanje teh genov preučujemo v različnih stresnih pogojih, analiziramo promotorska področja in študiramo njihovo funkcionalnost. Identificirati pa želimo tudi dodatne gene, katerih izražanje se bodisi poveča ali zmanjša pod vlivom različnih stresorjev. Pri halofilni H. werneckii analiziramo tarčna gena Hog1 kinaze gpd in ena. Z globalnim pristopom bomo poskušali na ravni transkriptoma in proteoma identificirati predvsem gene, ki so povezani z adaptacijo na povišane slanosti v okolju. Na področju raziskav polimorfizmov se osredotočamo predvsem na tiste gene, ki so vključeni v presnovo zdravil z majhno terapevtsko širino. S postopki genotipizacije bomo poskusili opredeliti vpliv genetskih polimorfizmov na interindividualne razlike v hitrosti in učinkovitosti presnove zdravil in s tem povezano uspešnostjo zdravljenja in pogostnostjo neželenih učinkov zdravil, s ciljem omogočiti racionalno in individualizirano farmakoterapijo. S primerjavo zastopanosti posameznih polimorfizmov pri bolnikih z rakom in pri zdravih osebah bomo skušali ovrednotiti vpliv preučevanih polimorfizmov na genetsko pogojeno dovzetnost za nastanek različnih vrst raka pri Slovencih. Pri razvoju vektorskih prenosnih peptidov se osredotočamo na modulacijo sekvence peptida transportana, z namenom, da bi zmanjšali nezaželeno poškodbo membran pri delovanju transportana pri višjih koncentracijah in tako skušali izboljšati njegove lastnosti v smislu uporabe kot potencialnega vektorja za zdravila. Skušali bomo tudi pripraviti peptide, ki bodo združevali sposobnost prehoda preko membrane in neposrednega učinkovanja na G-proteine in tako vplivati na fiziološko delovanje posameznih organov "ex vivo" in v modelnih organizmih, predvem na žilni sistem in s tem na krvni tlak.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati naše programske predstavljajo vrhunske raziskovalne dosežke, ki sooblikujejo razvoj na vseh treh področjih, kjer delujemo: na področju bazične encimatike smo doprinesli k razvoju kinetičnih analitičnih metod za študij zelo kompleksnih reakcijskih mehanizmov; s proučevanjem signalnih poti v celičnih sistemih in na modelnih organizmih smo prispevali k razumevanju procesov celičnega komuniciranja in adaptacije na stres; s proučevanjem bolezenskih procesov in odgovora na zdravljenje pa smo prispevali k boljšemu razumevanju molekularnih mehanizmov v zdravju in v bolezni in identificirali nove diagnostične in prognostične označevalce ter nove tarče za zdravljenje. Na pomemben prispevek naših raziskav v svetovno zakladnico znanja kaže več kot 150 objavljenih izvirnih znanstvenih člankov v obdobju izvajanja programa; od tega se jih več kot dve tretjini uvršča med pomembne dosežke, tretjina med zelo kvalitetne dosežke. Na pomen naših objav za razvoj znansti kaže tudi več kot 8000 citatov, na izvirnost in novost naših raziskav pa kar 24 zaključenih doktorskih nalog. Člani programske skupine so v obdobju izvajanja programa nova znanstvena spoznanja predstavili v okviru več kot 50 predavanj in 280 prispevkov na mednarodnih srečanjih. Znanstvena področja na katerih delujejo pomembno sooblikujejo tudi kot uredniki in člani uredniških odborov znanstvenih revij. Na vpetost programske skupine v tehnološke in klinične raziskave kažejo temeljni, aplikativni in podoktorski raziskovalni projekti sodelavcev programske skupine. Večina kliničnih sodelovanj pa zaradi omejenega nabora raziskovalnih ur poteka neformalno in se izkazuje s skupnimi objavami in somentorstvom pri doktorskih nalogah.
Pomen za razvoj Slovenije
Med raziskovalci programske skupine je kar 7 rednih profesorjev, kar kaže na njihove izjemne dosežke tako na področju znanstvene ustvarjalnosti, kot tudi pri pedagoškem in strokovnem delu. So nosilci več temeljnih in izbirnih predmetov s področja biokemije in molekularne biologije na dodiplomskem in podiplomskem študiju, v zadnjih 5 letih pa so bili mentorji 19 doktoratov in somentorji 6 doktoratov. Upoštevajoč dejstvo, da na Medicinski fakulteti ni diplom, 21 mentorstev in 18 somentorstev pri diplomskih delih kaže, da so naši učitelji zelo vpeti tudi v pouk na drugih fakultetah. S tem pomembno vplivajo tako na razvoj izobraževanja na Univerzi v Ljubljani, kot tudi na razvoj področja biokemije in molekularne biologije v Sloveniji. Z vidika polne pedagoške obremenjenosti pa raziskovalci programske skupine dosegajo nadpovprečne rezultate na enoto FTE. Poleg razvoja visokega šolstva je raziskovalni program pomembeno doprinesel k prepoznavnosti Slovenije. Preučevani halofilni organizmi so bili prvič izolirani v Sečoveljskih solinah, zato slovenski raziskovalci na tem področju dosegli izjemno mednarodno prepoznavnost, kar je zelo pomembno za promocijo Slovenije. Objavljeni so že tudi prvi izsledki raziskav celotnih genomov teh organizmov, ki bodo nedvomno vodili v nove patentne prijave in lahko imajo tudi velik pomen za gospodarstvo, saj so organizmi z izboljšano toleranco na sol zanimivi za bioremediacijo, biotehnologijo in agronomijo. Naš program je tudi pomembno vplival k razvoju novih diagnostičnih in zdravstvenih postopkov, saj je pomemben del programa predstavljala translacija temeljnih raziskav v reševanje aktualnih kliničnih problemov. S kliničnimi raziskavami na področju hormonskih motenj, raka in revmatoidnega artritisa smo že identificirali nove potencialne diagnostične in prognostične označevalce, nove tarče za zdravljenje in farmakogenetske označevalce odgovora na zdravljenje. Nadaljevanje naših raziskav bo omogočilo prehod iz dosedanjega načina zdravljenja, ki je temeljilo na značilnosti celotne populacije bolnikov, v prediktivno, preventivno in personalizirano zdravljenje. Translacija našega raziskovalnega dela v klinično prakso ima zato tudi velik družbeno-ekonomski vpliv, saj učinkovitejše zdravljenje pomeni velik prihranek za zdravstvo, boljša pa je tudi kvaliteta življenja bolnikov.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
