Pracownia Biologii Molekularnej | Międzyuczelniany Wydział Biotechnologii UG i GUMed

Pracownia Biologii Molekularnej

wtorek, 27 września 2016 roku, 13:17

PROFIL

Badania prowadzone w Pracowni obejmują analizę molekularnych mechanizmów odpowiedzialnych za replikację DNA i stabilne utrzymywanie pozachromosomalnych elementów genetycznych. Prowadzone są projekty doświadczalne z wykorzystaniem eksperymentów in vivo na żywych kulturach bakterii, in vitro w układach doświadczalnych rekonstruowanych z oczyszczonych elementów oraz in silico z wykorzystaniem technik bioinformatycznych. Projekty koncentrują się na opisie mechanizmów, które umożliwiają replikację i utrzymywanie się plazmidowego DNA w komórkach różnych gatunków bakterii. Plazmid RK2, należący do grupy plazmidów o szerokim zakresie gospodarzy, nadaje oporność bakterii na szereg antybiotyków. Plazmid ten stabilnie utrzymuje się i może ulegać transferowi pomiędzy komórkami wielu gatunków bakterii, w tym groźnych patogenów roślin, zwierząt i człowieka. RK2 ulega również transferowi do komórek eukariotycznych. Główny wysiłek badawczy skierowany jest na określenie specyficznych właściwości plazmidu RK2 nadających mu charakter uniwersalnego wektora międzygatunkowego. Badany jest proces inicjacji replikacji plazmidu RK2, prowadzona jest charakterystyka bakteryjnych białek opiekuńczych oraz systemów proteolitycznych zaangażowanych w metabolizm plazmidowego DNA. Badany jest system programowanej śmierci komórki kodowany przez ten plazmid oraz wpływ białek opiekuńczych i proteolizy na procesy związane z rozdzielaniem kopii cząstek plazmidowych. Badania z wykorzystaniem tak unikalnego systemu, który pozwala na analizę mechanizmów komórkowych w różnych organizmach, wnoszą istotny wkład w rozumienie fundamentalnych procesów takich jak replikacja DNA, proteoliza czy transfer DNA. Prowadzone badania stanowią podstawę do konstrukcji nowoczesnych narzędzi biotechnologicznych oraz rozwoju nowoczesnych terapii przeciw chorobom wywołanych infekcjami bakteryjnymi. Badania są finansowane z środków NCN, MNiSW, Howard Hughes Medical Institute (HHMI), Europejskiej Organizacji Biologii Molekularnej (EMBO) oraz Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (FNP).

ZESPÓŁ

Pracownia Biologii Molekularnej

Katedra Biologii Molekularnej i Komórkowej
Międzyuczelniany Wydział Biotechnologii UG i GUMed

ul. Abrahama 58, 80-307 Gdańsk

Sekretariat - Ewa Zaremba
Tel.:+48 58 523 6421


Lista pracowników i doktorantów:

Kierownik: prof. dr hab. Igor Konieczny [link] [e-mail]
tel. +48 58 523 6365

dr Katarzyna Bury (wewn. 6425) [e-mail]
dr Urszula Uciechowska-Kaczmarczyk (wewn. 6366) [e-mail]
dr Katarzyna Węgrzyn (wewn. 6325) [e-mail]

mgr Andrzej Dubiel (wewn. 6325) [e-mail]
mgr Marta Gross (wewn. 6325) [e-mail]
mgr Anna Karłowicz (wewn. 6325) [e-mail]
mgr Małgorzata Ropelewska (wewn. 6325) [e-mail]

PROJEKTY NAUKOWO-BADAWCZE

Tytuł projektu Kierownik projektu Źródło finansowania Kwota Realizowany w latach
Kompleksy nukleoproteinowe w replikacji DNA, proteolizie i plazmidowych systemach programowanej śmierci komórki Konieczny Igor NCN-MAESTRO 2 541 800 zł 2012-2017
Białko Rep i rejon AT origin - analiza struktury i funkcji w inicjacji replikacji DNA Konieczny Igor MNiSW-własny 455 000 zł 2009-2012
Plazmidy w komórkach bakterii - dynamika i molekularne mechanizmy replikacji DNA Konieczny Igor KBN-własny 365 000 zł 2006-2009
Plazmidy w komórkach bakterii - molekularne mechanizmy replikacji i utrzymywania Konieczny Igor FNP-MISTRZ 240 000 zł 2004-2006
Badanie mechanizmu replikacji plazmidów o szerokim zakresie gospodarza Konieczny Igor EMBO/HHMI 290 000 zł 2003-2005
Mechanizm replikacji plazmidu w różnych gatunkach bakterii Konieczny Igor KBN-własny 525 000 zł 2002-2005

PUBLIKACJE

  1. Konieczny Igor, Bury Katarzyna, Wawrzycka Aleksandra, Węgrzyn Katarzyna. Iteron plasmids. Microbiology Spectrum 2014, 2(6): art. no PLAS-0026-2014 (1-16) (doi: 10.1128/microbiolspec.PLAS-0026-2014).

  2. Koper Tomasz, Polit Agnieszka, Sobiecka-Szkatula Anna, Węgrzyn Katarzyna, Scire Andrea, Figaj Donata, Kadziński Leszek, Zarzecka Urszula, Żurawa-Janicka Dorota, Banecki Bogdan, Lesner Adam, Tanfani Fabio, Lipińska Barbara, Skórko-Glonek Joanna. Analysis of the Link between the Redox State and Enzymatic Activity of the HtrA (DegP) Protein from Escherichia coli. PLoS ONE 2015, art. no e0117413 (1-24) (doi: 10.1371/journal.pone.0117413).

  3. Wawrzycka Aleksandra, Gross Marta, Wasążnik Anna, Konieczny Igor. Plasmid replication initiator interactions with origin 13-mers and polymerase subunits contribute to strand-specific replisome assembly. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2015, 112(31): E4188-E4196 (doi: 10.1073/pnas.1504926112).

  4. Osbourne Devon O., Soo Valerie W. C., Konieczny Igor, Wooda Thomas K. Polyphosphate, cyclic AMP, guanosine tetraphosphate, and c-di-GMP reduce in vitro Lon activity. Bioengineered 2014, 5(4): 264-268 (doi: 10.4161/bioe.29261).

  5. Węgrzyn Katarzyna, Fuentes-Perez Maria Eugenia, Bury Katarzyna, Rajewska Magdalena, Moreno-Herrero Fernando, Konieczny Igor. Sequence-specific interactions of Rep proteins with ssDNA in the AT-rich region of the plasmid replication origin. Nucleic Acids Research 2014, 42(12): 7807-7818 (doi: 10.1093/nar/gku453).

  6. Zabrocka ElżbietaWęgrzyn KatarzynaKonieczny Igor. Two replication initiators - one mechanism for replication origin opening? Plasmid 2014, 76: 72-78 (doi: 10.1016/j.plasmid.2014.10.003).

  7. Diago-Navarro Elizabeth, Hernandez-Arriaga Ana Maria, Kubik Sławomir, Konieczny Igor, Diaz-Orejas Ramon. Cleavage of the antitoxin of the parD toxin-antitoxin system is determined by the ClpAP protease and is modulated by the relative ratio of the toxin and the antitoxin. Plasmid 2013, 70(1): 78-85

  8. Węgrzyn Katarzyna, Witosińska Monika, Schweiger Paweł, Bury Katarzyna, Jenal Urs, Konieczny Igor. RK2 plasmid dynamics in Caulobacter crescentus cells - two modes of DNA replication initiation. Microbiology-SGM 2013, 159(Pt 6): 1010-1022

  9. Kubik Sławomir, Węgrzyn Katarzyna, Pierechod Marcin, Konieczny Igor. Opposing effects of DNA on proteolysis of a replication initiator. Nucleic Acids Research 2012, 40(3): 1148-1159

  10. Rajewska Magdalena, Węgrzyn Katarzyna, Konieczny Igor. AT-rich region and repeated sequences - the essential elements of replication origins of bacterial replicons. FEMS Microbiology Reviews 2012, 36(2): 408-434

  11. Szambowska Anna, Pierechod Marcin, Węgrzyn Grzegorz, Glinkowska Monika. Coupling of transcription and replication machineries in λ DNA replication initiation: evidence for direct interaction of Escherichia coli RNA polymerase and the λO protein. Nucleic Acids Research 2011, 39(1): 168-177

  12. Kołatka Katarzyna, Kubik Sławomir, Rajewska Magdalena, Konieczny Igor. Replication and partitioning of the broad-host-range plasmid RK2. Plasmid 2010, 64(3): 119-134

  13. Pierechod Marcin, Nowak Agnieszka, Saari Anna, Purta E., Bujnicki Janusz M., Konieczny I. Conformation of a plasmid replication initiator protein affects its proteolysis by ClpXP system. Protein Science 2009, 18(3): 637-649

NAGRODY I WYRÓŻNIENIA

W 2002 roku Zespół Biologii Molekularnej uzyskał nagrodę Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za cykl prac dotyczących molekularnych mechanizmów inicjacji replikacji DNA. Prof. Igor Konieczny jest laureatem nagrody EMBO Young Investigator Programme (2000) oraz nagrody Howard Hughes Medical Institute - Young Investigator (2002). W 2004 roku Prof. Igor Konieczny uzyskał Subsydium Profesorskie FNP. W 2006 roku publikacja zespołu `Positioning and the specific sequence of each 13-mer motif are critical for activity of the plasmid RK2 replication origin` (Molecular Microbiology 2006, 57 (5): 1439-1449) została wyróżniona przez Komitet Mikrobiologii PAN w konkursie na najlepszą pracę w dziedzinie mikrobiologii wykonaną w polskich laboratoriach. W tym samym konkursie w 2009 roku kolejna praca zespołu `Specific mutations within the AT-rich region of a plasmid replication origin either origin opening or helicase loading`, która ukazała się w czasopiśmie Proc Natl Acad Sci USA (2008, 105(32): 11134-11139) uzyskała nagrodę im. Prof. Kazimierza Bassalika. Publikację tę w tym samym roku wyróżniono w konkursie im. Prof. Parnasa organizowanym przez Polskie Towarzystwo Biochemiczne. Prof. Konieczny, jako reprezentant Polski, jest członkiem Komitetu Technicznego COST (Europejski Program Współpracy w Dziedzinie Badań Naukowo-Technicznych). Uczestniczy w pracach zespołów oceniających projekty badawcze finansowane przez MNiSW, FNP oraz EMBO. Prof. Igor Konieczny jest promotorem dziewięciu rozpraw doktorskich, których autorami byli: Alina Okniańska (2001), Marcin Pacek (2002) - w roku 2002 laureat programu START FNP, Łukasz Kowalczyk (2006), Marcin Pierechod (2008), Monika Witosinska (2008), Katarzyna Kołatka (2009), Katarzyna Zdanowicz (2009), Sławomir Kubik (2011), Magdalena Rajewska (2012) - laureatka stypendium START FNP i Nagrody Prezesa Rady Ministrów.

Imię i nazwisko Nazwa nagrody Przyznający Rok
dr Magdalena Rajewska Nagroda Prezesa Rady Ministrów za rozprawę doktorską Prezes Rady Ministrów 2013
prof. dr hab. Igor Konieczny Medal Komisji Edukacji Narodowej Ministerstwo Edukacji Narodowej 2010
dr Magdalena Rajewska Stypendystka programu START Fundacja na rzecz Nauki Polskiej 2009
Wszyscy autorzy publikacji: Rajewska M., Kowalczyk Ł., Konopa, G., Konieczny I. Nagroda im. prof. Kazimierza Bassalika za najlepszą publikację w dziedzinie mikrobiologii dla "Specific mutations within the AT-rich region of a plasmid replication origin either origin opening or helicase loading" (PNAS 2008, 105(32): 11134-11139) Komitet Mikrobiologii PAN 2009
Wszyscy autorzy publikacji: Rajewska M., Kowalczyk Ł., Konopa, G., Konieczny I. Wyróżnienie w konkursie im. prof. Parnasa za publikację "Specific mutations within the AT-rich region of a plasmid replication origin either origin opening or helicase loading" (PNAS 2008, 105(32): 11134-11139) Polskie Towarzystwo Biochemiczne 2009
prof. dr hab. Igor Konieczny Subsydium profesorskie FNP Fundacja na rzecz Nauki Polskiej 2004
prof. dr hab. Igor Konieczny Howard Hughes Medical Institute Young Investigator HHMI (Howard Hughes Medical Institute) 2002
Zespół Biologii Molekularnej Nagroda Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za cykl prac Minister Nauki i Szkolnictwa Wyższego 2002
prof. dr hab. Igor Konieczny European Molecular Biology Organization Young Investigator Programme Award EMBO (European Molecular Biology Organization) 2000

WSPÓŁPRACA NAUKOWA

Projekty naukowe realizowane są we współpracy z krajowymi i zagranicznymi ośrodkami. Partnerzy w projektach to: Prof. Donald Helinski [Uniwersytet Kalifornijski w San Diego (UCSD)], Prof. Urs Jenal (Biocentrum Uniwersytet w Bazylei), Prof. Eva Top (Uniwersytet Idaho), Prof. Janusz Bujnicki (Międzynarodowy Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie), Prof. Fernando Moreno-Herrero (Centro National de Biotecnologia Madrid), Prof. Ramon Diaz and Prof. Rafael Giraldo (Centro de Investigaciones Biologicas Madrid).