Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Molekularna biotehnologija: od dinamike bioloških sistemov do aplikacij

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.06.00  Biotehnika  Biotehnologija   
1.05.00  Naravoslovje  Biokemija in molekularna biologija   

Koda Veda Področje
P310  Naravoslovno-matematične vede  Beljakovine, encimologija 

Koda Veda Področje
3.04  Medicinske in zdravstvene vede  Medicinska biotehnologija 
Ključne besede
sintezna biologija, bionanomateriali, protein origami, načrtovana celična vezja, sesalske celice, naravna imunost, imunoterapija, biosinteza, monoklonska protitelesa
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (73)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  38163  dr. Jana Aupič  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2015 - 2021  67 
2.  29495  dr. Monika Avbelj  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2017  55 
3.  14360  dr. Mojca Benčina  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  393 
4.  55265  Elvira Boršić  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2021  11 
5.  33205  dr. Sabina Božič Abram  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  42 
6.  18675  Robert Bremšak    Tehnični sodelavec  2015 - 2016  11 
7.  37380  dr. Karen Butina Ogorelec  Mikrobiologija in imunologija  Tehnični sodelavec  2015  39 
8.  37381  dr. Miša Mojca Cajnko  Kemijsko inženirstvo  Tehnični sodelavec  2015  51 
9.  14136  mag. Maja Černilec  Mikrobiologija in imunologija  Tehnični sodelavec  2015 - 2021  52 
10.  34506  dr. Manuela Čitar  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2020 - 2021  19 
11.  05236  dr. Vladka Čurin Šerbec  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2015 - 2021  264 
12.  53354  Petra Dekleva    Tehnični sodelavec  2019 - 2020 
13.  28337  dr. Igor Drobnak  Farmacija  Raziskovalec  2015 - 2017  58 
14.  53421  Hana Esih  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2019 - 2020 
15.  35277  dr. Tina Fink  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2015 - 2021  26 
16.  34529  dr. Vida Forstnerič  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  40 
17.  32254  dr. Rok Gaber  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2016  52 
18.  36426  dr. Anja Golob Urbanc  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  32 
19.  54624  Tea Govednik  Farmacija  Mladi raziskovalec  2020 - 2021 
20.  17915  dr. Helena Gradišar  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  131 
21.  23563  dr. Iva Hafner Bratkovič  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2021  212 
22.  54676  Filip Ivanovski  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2020 - 2021 
23.  28881  dr. Karolina Ivičak Kocjan  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2019  54 
24.  52001  dr. Vid Jazbec  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  14 
25.  06628  dr. Roman Jerala  Biokemija in molekularna biologija  Vodja  2015 - 2021  1.203 
26.  36853  dr. Lucija Kadunc Polajnar  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2015 - 2020  43 
27.  55727  Petra Kern  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2021 
28.  35344  dr. Valerija Kovač  Medicina  Raziskovalec  2015 - 2021  21 
29.  38387  Anja Kristl    Tehnični sodelavec  2015 - 2016 
30.  34069  dr. Duško Lainšček  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  153 
31.  37987  dr. Fabio Lapenta  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2018 - 2021  53 
32.  34252  Tina Lebar  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2015 - 2019  68 
33.  39112  dr. Katja Leben  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2016 - 2021  15 
34.  09354  dr. Matic Legiša  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  272 
35.  31709  dr. Ajasja Ljubetič  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2015 - 2018  102 
36.  32984  dr. Jan Lonzarić  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2015 - 2017  46 
37.  52428  Sanjin Lulić    Tehnični sodelavec  2018 - 2020 
38.  17917  dr. Andreja Majerle  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  92 
39.  21426  dr. Mateja Manček Keber  Farmacija  Raziskovalec  2015 - 2021  159 
40.  38960  Tjaša Marolt    Tehnični sodelavec  2016 
41.  50615  dr. Estera Merljak  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2017 - 2021  18 
42.  38257  dr. Maja Meško  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2015 - 2020  13 
43.  23939  dr. Martina Mohorčič  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  30 
44.  51485  Sandra Omejec  Mikrobiologija in imunologija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  13 
45.  53437  Sara Orehek  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  22 
46.  17280  Darija Oven    Tehnični sodelavec  2015 - 2021 
47.  26163  dr. Gabriela Panter  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2016  45 
48.  55818  Jelica Pantović Žalig  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2021 
49.  38275  Anja Perčič    Tehnični sodelavec  2015 - 2021 
50.  37589  dr. Tina Tinkara Peternelj  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2015 - 2016  40 
51.  39111  dr. Tjaša Plaper  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2016 - 2021  27 
52.  32113  dr. Jelka Pohar  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2017  101 
53.  50616  Arne Praznik  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2017 - 2018  36 
54.  39048  Jure Prešeren    Tehnični sodelavec  2016 - 2017 
55.  12060  dr. Primož Pristovšek  Kemija  Raziskovalec  2015  135 
56.  20345  dr. Uroš Rajčević  Onkologija  Raziskovalec  2015 - 2020  118 
57.  55264  Eva Rajh  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2021  10 
58.  53355  dr. Erik Rihtar  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  10 
59.  54582  dr. Tadej Satler  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2020 - 2021  12 
60.  32874  Mojca Seručnik  Biotehnologija  Tehnični sodelavec  2016  33 
61.  33201  dr. Anže Smole  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2016  80 
62.  29086  Boštjan Smrekar  Mikrobiologija in imunologija  Tehnični sodelavec  2015 - 2021  19 
63.  51999  dr. Jaka Snoj  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  10 
64.  38021  Bojana Stevović    Tehnični sodelavec  2015 - 2018  12 
65.  55061  Tina Strmljan    Tehnični sodelavec  2021 
66.  38337  dr. Žiga Strmšek  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2021  58 
67.  37644  dr. Petra Sušjan Leite  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2021  51 
68.  17281  Irena Škraba    Tehnični sodelavec  2015 - 2016 
69.  53047  dr. Tamara Šmidlehner  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019 - 2021  13 
70.  39364  Anže Verbič  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2018 - 2021  10 
71.  52006  Sara Vidmar  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021 
72.  52872  dr. Weijun Zhou  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019  12 
73.  54954  Ana Županič    Tehnični sodelavec  2021 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  21.271 
2.  0311  Zavod Republike Slovenije za transfuzijsko medicino  Ljubljana  5053960  1.761 
Povzetek
Programska skupina Molekularna biotehnologija se je v preteklem obdobju zelo uveljavila v svetu, in sicer predvsem na področjih sintezne biologije in imunologije. V predloženem programu za novo obdobje nameravamo ti dve področji še dodatno preplesti. Temeljni poudarki programa bodo: · načrtovanje bionanostrukturah na osnovi bioloških makromolekul, · načrtovanje regulacije delovanja celic, predvsem sesalskih, · razumevanje mehanizmov naravnega imunskega odziva v boleznih, · kombinacija sintezne biologije in imunologije za pripravo novih načinov terapevtske intervencije in drugih možnosti uporabe na osnovi principov sintezne biologije. Proteini so biopolimeri, ki v celicah opravljajo večino funkcij. Nedavno smo objavili nov inovativen princip modularnega zvitja polipeptidov (Gradišar et al., Nat.Chem.Biol. 2013), ki predstavlja pomemben preboj pri dizajnu bionanostruktur. Na tej osnovi smo si za program zastavili cilje pripraviti dizajnirane modularne proteine, ki se bodo lahko zvili in vivo, vgraditi v nanostrukture proteinske domene, ki bi jih lahko uporabili za cepiva, pripraviti bolj kompleksne načrtovane proteinske poliedre, regulirati njihovo sestavljanje in razstavljanje, pripraviti mreže iz več polipeptidnih enot ter odkritja prenesti v konkretne aplikacije na področju medicine, senzorjev in biosinteze. Vzporedno s polipeptidnimi bomo razvijali tudi nanostrukture na osnovi DNA ter njune kombinacije. Sposobnost spreminjanja celičnega odzivanja na signale iz okolja in znotrajcelične procese omogoča modifikacijo celic za terapevtske namene. V programu bomo nadgradil naša nedavna odkritja priprave celične logike (Gaber in sod., Nat.Chem.Biol., 2014) in dodatno razvili orodja CRISPR/Cas ter TALE za izvedbo logičnih operacij in modifikacijo genoma, ki je danes ozko grlo napredne uporabe sintezne biologije v sesalskih celicah. Naraven imunski odziv je odločilno udeležen v kroničnih vnetnih boleznih in njegovo delovanje je izjemno pomembno za zdravje. V programu bomo raziskali mehanizme aktivacije membranskih in citosolnih receptorjev naravne imunosti TLR ter NLR ter signalne poti, ki so povezane z njimi. Relevantnost odkritij za zdravje, predvsem na področju vnetnih bolezni, bomo preverili na vzorcih pacientov v sodelovanju z zdravniki. S pomočjo pristopov sintezne biologije bomo zasnovali oz. izboljšali pristope za zaznavanje bolezenskih stanj ter aktivacijo proteinov, ki imajo zdravilne učinke. V okviru tega pristopa bomo uporabili naše znanje s področja imunologije ter izkušnje sodelavcev z medicinskega področja, da bomo identificirali področja, kjer lahko uspešno uporabimo celično terapijo. To bo omogočilo nove pristope v terapiji, kar bomo preizkusili na živalskih modelih. Področja, na katerih bomo uporabili te pristope, bodo predvsem regeneracija tkiva, rak ter kronične vnetne bolezni.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagane raziskave v programu bodo odgovorile na pomembna vprašanja na področjih znanosti o življenju, še posebej v medicinsko pomembnih procesih. Poleg tega nameravamo pripraviti nova orodja sintezne biologije, tako na področju bionanomaterialov kot tudi celične logike. Takšna orodja bodo zelo uporabna za raziskovalce na področju sintezne biologije, pa tudi širše biotehnologije in ved o življenju na splošno. Naša nedavna odkritja novega modularnega načina zvitja proteinov v nove vzorce zvitja in izvedba celične logike v sesalskih celicah s pomočjo modularnih DNA vezavnih proteinov so vzbudila veliko pozornost, kar je vidno npr. v vabilih za predavanji na dveh Gordonskih konferencah v letu 2014 ter vabilu na Gordonsko konferenco, ki bo v letu 2015. S pripravo tetraedra iz ene polipeptidne verige smo odprli novo usmeritev raziskav na področju bionanotehnologije. Pri tem odkritju smo se zgledovali pri DNA nanotehnologiji, vendar ima zaradi lastnosti polipeptidov in možnosti priprave v celičnih tovarnah zelo velik potencial za dejanske aplikacije ter za industrijsko uporabo. S predlaganimi cilji programa bomo naredili velik korak k premikanju meja te tehnologije ter k razširitvi raziskovalnih skupin, ki so aktivne na tem področju. Objava dizajna tetraedra je bila deležna komentarjev v revijah Nature, Science, Nature Biotechnology in C&E News, zato pričakujemo, da bo nadgradnja teh uspešnih raziskav še bolj odmevna. Podoben vpliv pričakujemo za raziskave na področju načrtovanja celičnih vezij, kjer pričakujemo bistveno povečanje dosedanje zmogljivosti celičnih vezij in številne primere uporabe bodisi za biotehnološke ali medicinske namene. Poznavanje mehanizmov molekulskega prepoznavanja v imunskem sistemu je pomembno za razumevanje fizioloških procesov v celicah in organizmih ter nepogrešljivo za načrtovanje zdravil. Spoznanja na področju molekulskega mehanizma aktivacije TLR ter NLR bodo pomembna za razumevanje delovanja sistema naravne imunosti, zato lahko pričakujemo odmevne objave v uglednih znanstvenih revijah. Razumevanje mehanizma aktivacije receptorjev naravne imunosti je eden od temeljnih problemov imunologije in implementacija tega znanja v terapevtske aplikacije je zelo pomembna. Zaradi široke vloge TLR pri sterilnih vnetnih procesih sega pomen teh raziskav tudi na področje avtoimunosti, raka, nevropatske bolečine in številnih drugih bolezni. Inovativna kombinacija sintezne biologije ter imunologije ima velik potencial, da postane lep primer relevantnosti sintezne biologije za področje zdravja.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalni program Molekularna biotehnologija ima velik neposredni pomen za družbo preko doseganja visokega mednarodnega nivoja znanosti in izobraževanja visoko usposobljenih kadrov. V zadnjem obdobju je farmacevtska in biotehnološka industrija izkazala veliko zanimanje za naše kadre, saj se je v njej zaposlilo kar 9 sodelavcev, ki so se usposabljali v naši programski skupini. Nekdanji sodelavci programa so se v industriji izkazali kot visoko usposobljeni. Še več pa je študentov, ki so se v naši programski skupini usposabljali v okviru projektov iGEM in so potem nadaljevali svojo pot v raziskavah, v drugih programskih skupinah pa tudi na vrhunskih univerzah v tujini. Ti študenti predstavljajo most slovenske znanosti s tujino in potencialne kadre, ki se lahko po končanem usposabljanju vrnejo v Slovenijo. Od leta 2006 je naša programska skupina preko izjemnih uspehov na tekmovanjih raziskovalnih projektov v najbolj eminentni akademski konkurenci pomembno pripomogla k promociji naravoslovja in znanosti v širši javnosti in promociji Slovenije kot države z odlično znanostjo in izobraževanjem. Omenjeni uspehi so odmevali po vsem svetu in v Sloveniji preko več sto objav v časopisih, revijah, na radiu, TV, spletnih straneh … in skoraj ni bilo medija, v katerem ne bi poročali o naših uspehih. Preko aktivnosti v promociji znanosti smo in bomo pripomogli k večjemu zanimanju mladih za študij naravoslovja in tehnologije ter k večji podpori javnosti za investicije v znanje. Raziskovalna tematika programa se v veliki meri dotika področja skrbi za zdravje, kjer sodelujemo v svetovnem vrhu pri odkrivanju mehanizmov obrambe organizma pred patogeni. To znanje prenašamo v konkretne rezultate, ki jih bomo lahko uporabili za izboljšanje človekovega zdravja, ne samo v Sloveniji ampak globalno. Raziskave na področju sintezne biologije spadajo v veliki meri med usmerjene temeljne projekte, kjer imamo ves čas v mislih tudi potencialno uporabo za izboljšanje kvalitete življenja, od izboljšanja izkoristka biosintezne proizvodnje, zmanjšanja ekološke obremenitve ter energijske zahtevnosti proizvodnje, večje učinkovitosti, cenovne dostopnosti do varnosti novih načinov zdravljenja. Rezultate raziskav nameravamo pretvoriti v konkretne visokotehnološke produkte, ki jih nameravamo preko različnih načinov (ustanovljeno podjetje, prodaja licenc in patentov) pripeljati do trga. Potencialno uporabne rezultate bomo zaščitili s patenti, kar lahko omogoči bodisi prodajo licence bodisi ustanovitev podjetja, ki bi te rezultate poslovno izkoristilo. Hitro možnost komercializacije novih metod lahko pričakujemo predvsem za izboljšanje biosinteze ter diagnostične metode.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno