Laboratorij za vede o okolju in življenju

Molekularna biologija in biotehnologija

Laboratorij razvija številne multidisciplinarne dejavnosti v sodelovanju z različnimi skupinami doma in v tujini. Naša poglavitna ekspertiza je na področju tehnologije rekombinantnih protiteles, ukvarjamo pa se tudi z razvojem onkoloških reagentov in okoljske diagnostike, ki temelji na uporabi imunskih tehnik.
Na področju bazičnih raziskav proučujemo različne vidike celičnega odziva na patogene mikroorganizme (interakcije med gostiteljem in patogenom) in okoljske stresorje.
Raziskovalno delo poteka v okviru nacionalnih in mednarodnih projektov ter zagotavlja številne možnosti za usposabljanje študentov in mladih raziskovalcev na različnih stopnjah kariere.

Področja

Tehnologija rekombinantnih protiteles

Uporabljamo platformo za produkcijo enodomenskih protiteles, ki ustrezajo variabilni regiji težke verige (VHH) protiteles IgG. Ta vrsta protiteles, ki so jih prvotno odkrili pri živalih družine Camelidae, so najmanjše imunske vezavne molekule in zaradi tega poimenovana tudi nanotelesca. Zaradi svojih fizikalnih karakteristik (majhne molekule, dobra stabilnost) in relativno enostavne produkcije so zelo obetavni reagenti v diagnostiki in terapiji. V našem laboratoriju razvijamo različne aspekte produkcije nanotelesc: testiranje različnih strategij za njihovo optimalno ekspresijo in funkcionalizacijo, tehnike mutageneze za izboljšanje afinitete in izplena, razvoj selekcijskih protokolov za identifikacijo vezavnih molekul s točno določenimi lastnostmi (selektivnost za izbrane epitope, sposobnost inhibicije vezave makromolekul, razločevanje med različnimi izoformami tarčnega proteina).

Onkološki reagenti

Zanesljiva diagnostika in ciljna terapija pri rakavih obolenjih sta odvisni od razpoložljivih biomarkerjev, ki nedvoumno razločujejo tumorske celice od zdravih tkiv. Paning velikih pre-imunnskih knjižnic na intaktnih celicah se je izkazal za učinkovito metodo izolacije protiteles, zlasti nanotelesc, ki so sposobna selektivno prepoznati tumorsko specifične biomarkerje. V našem laboratoriju smo že razvili tumorsko specifična nanotelesca, ki so optimizirana za različne aplikacije (ELISA, FACS, IF, IP). Poleg tega smo jih uporabili tudi za funkcionalizacijo nanodelcev in biosenzorjev ter za pripravo kromatografskih elementov. Pred kratkim smo uspešno selekcionirali nanotelesca za detekcijo ekstracelularnih veziklov, kar bo po pričakovanju bistveno izboljšalo izolacijo in analizo nukleinskih kislin v telesnih tekočinah.

Okoljska diagnostika

Predstavlja novo raziskovalno področje v okviru laboratorija, ki pa je že podprto z dobrimi preliminarnimi rezultati. Naš srednjeročni cilj je izolacija vezavnih molekul, primernih za diagnostiko patogenih bakterij in toksičnih alg v sladki in slani vodi.

Interakcije med gostitelji in patogeni

Naše raziskovalno delo je osredotočeno na internalizacijo in znotrajcelični transport virusov DNA brez ovojnice, zlasti humanih virusov papiloma (HPV). Še zlasti nas zanimajo procesi virusne infekcije na celičnem nivoju in molekularni mehanizmi, ki omogočajo transport virusnega genoma od celične membrane do jedra. Proučujemo tudi nestrukturne lastnosti plaščnega proteina L2 virusov HPV, njegove post-translacijske modifikacije in vlogo L2 pri nastanku virusnega plašča. V prihodnje bomo pridobljeno znanje o mehanizmih znotrajceličnega transporta snovi in recikliranju površinskih receptorjev uporabili tudi za študij nastanka in napredovanja rakavih obolenj, ki nastanejo kot posledica dolgotrajnih virusnih okužb.