VEDECKÉ ZÁUJMY
Pracovná skupina je zameraná na izoláciu a charakterizáciu génov pre hydrolytické enzýmy − chitinázy, β-1,3-glukanázy a proteázy z málo preskúmaných rastlín. V súčasnosti sú predmetom výskumu enzýmy mäsožravých rastlín, ktoré trávia ulovenú korisť. Pomocou molekulárneho klonovania zavádzame jednotlivé gény do expresného systému, čím produkujeme rekombinantné proteíny. Tieto proteíny charakterizujeme z biochemického aj funkčného hľadiska a hodnotíme ich potenciál v biotechnologických aplikáciách.
POUŽÍVANÉ METÓDY
- aseptická kultivácia rastlín in vitro a extrakcia nukleových kyselín z rastlinného materiálu
- metódy založené na PCR (vrátane kvantitatívnej real-time PCR) a pochodovanie po genóme
- elektroforéza v agarózovom a polyakrylamidovom géli
- reverzná transkripcia a rýchla amplifikácia koncov cDNA (RACE)
- molekulárne klonovanie a genetická transformácia mikroorganizmov
- produkcia rekombinantných proteínov a afinitná purifikácia proteínov
- biochemické metódy na detekciu enzýmovej aktivity (fluorometrické testy a zymografia)
- transformácia rastlín pomocou Agrobacterium tumefaciens
- restrikčná analýza and Southern hybridizácia
- svetelná mikroskopia
VÝZNAM
V rastlinách sa vyskytujú desiatky génov pre chitinázy a β-1,3-glukanázy, ktoré zohrávajú úlohu v špecifických vývinových procesoch a pri odpovedi rastlín na biotický a abiotický stres. V prípade mäsožravých rastlín sa obe hydrolázy spolu s proteázami zapájajú do procesu trávenia zachytenej koristi. Predpokladá sa, že jednotlivé chitinázy, β-1,3-glukanázy a proteázy majú špecifické biochemické vlastnosti a sú prispôsobené rastlinným fyziologickým procesom. Proces trávenia mäsožravých rastlín je spojený s tvorbou špecifickej zmesi enzýmov, ktorej úlohou je efektívne rozložiť makromolekuly z ulovenej živočíšnej potravy. Objasnenie regulácie expresie jednotlivých génov pre tráviace enzýmy a charakterizácia ich biochemických vlastností prispieva k lepšiemu pochopeniu mechanizmu trávenia. Získané poznatky umožňujú využitie týchto enzýmov v biotechnológiách. Ako príklad možno uviesť využitie chitináz a β-1,3-glukanáz, s výraznou schopnosťou potlačiť rast fytopatogénov, pri biologickej ochrane rastlín. Enzýmy so zaujímavými biochemickými parametrami možno využiť aj pri produkcii oligomérov sacharidov s terapeutickými vlastnosťami.