ZAMERANIE
Štúdium hormonálnej regulácie génovej expresie počas vývoja u Drosophila melanogaster; genetické a proteín-proteínové interakcie, morfogenéza, vývinové signálne dráhy; mechanizmus apokrinnej sekrécie. Hlavným zameraním laboratória vývojovej genetiky je štúdium hormonálne kontrolovaných vývinových procesov, najmä metamorfózy, využívajúc ideálny genetický model ovocnej mušky Drosophila melanogaster. Výskumná činnosť laboratória je orientovaná predovšetkým na dva okruhy problémov: (1.) hormonálne responzívne gény zapojené do iniciácie a regulácie bunkovej diferenciácie a morfogenézy so zreteľom na molekulárny mechanizmus metamorfózy, (2) identifikáciu génov zúčastnených na regulácii apokrinnej sekrécie ako nového bunkového mechanizmu.
(1) V rámci prvého okruhu problémov laboratórium vyhľadáva a identifikuje tzv. skoré na steroidný hormón ekdyzon-responzívne gény, a to ako na úrovni jedného modelového tkaniva, tak aj na úrovni celého organizmu. Cieľom prvej úrovne je pochopiť tkanivovo-špecifickú odozvu molekulárneho pôsobenia hormónov a koordinovanej interakcie s inými signálnymi dráhami, kým zámerom druhého prístupu je vysvetliť komplexnosť hormonálnej odozvy organizmu ako celku počas postembryonálneho vývinu.
(2) Pri štúdiu programovej bunkovej smrti slinných žliaz Drosophila sme objavili prítomnosť nekanonického a nevezikulárneho transportného a vylučovacieho mechanizmu, apokrinnej sekrécie (AS), ktorá nebola dosiaľ molekulárne ani geneticky charakterizovaná. Po primárnej identifikácii procesu, určení jeho základných fáz a definovaní morfologických kritérií sme zahájili široký screening na gény kontrolujúce spúšťanie tohto procesu, ako aj hĺbkovú proteomickú analýzu mnohozložkového sekrétu. Už prvé výsledky ukázali, že sekrét je tvorený komplexom stoviek resp. tisícok bunkových proteínov, zastúpenie ktorých aj medzi tak evolučne vzdialenými živočíšnymi druhmi ako sú človek a Drosophila je silne konzervované najmä na úrovni ontologických kategórií. Jednou zo zásadných úloh apokrinného sekrétu je doručenie plne imunokompetentnej zmesi antibakteriálnych, antifungálnych a antivirálnych proteínov do prvej obrannej línie organizmu Drosophila za účelom zastavenia mikrobiálnej invázie z vonkajšieho prostredia. V uplynulom období sme identifikovali viac ako tucet génov a nimi kódovaných proteínov, ktoré zohrávajú esenciálnu úlohu pri regulácii a implementácii AS. Prevažná časť z nich sú tzv. CG gény, ktoré síce boli osekvenované v rámci genómového projektu Drosophila, ale ich význam a funkcia zostávali až doteraz neznáme. Vyradením funkcie génov nullovou alelou sme dosiahli úplnú blokáciu AS, kým reintegráciou cDNA do iného lokusu na nullovom pozadí zase tzv. „phenotype rescue“ čo znamená obnovenie pôvodného procesu AS, dokazujúc funkciu daného génu v procese AS.
Vedúci výskumnej skupiny
RNDr. Robert Farkaš, CSc.
| T: | 02 3229 5235 |
| @: | robert.farkas@savba.sk |
Dr. Robert Farkaš sa venuje výskumu bunkovej biológie a vývojovej genetiky s využitím modelového organizmu Drosophila melanogaster. Skúma procesy bunkovej signalizácie, diferenciácie a morfogenézy tkanív. Je autorom viacerých vedeckých prác publikovaných v medzinárodných časopisoch a dlhodobo sa podieľa na rozvoji moderných zobrazovacích a genetických metód vo výskume vývoja organizmov.
Zamestnanci/kyne
| Titul | Meno | Telefón | ORCID | |
|---|---|---|---|---|
| 02/ 32295 237 | ||||
| Mgr., PhD. | 02/32295 236 | |||
| Mgr., PhD. | 02/32295 236, 237 |
|
||
| RNDr., CSc. | 02/32295 235, 228, 236 |