Kolejne granty dla UPWr

Naukowcy z UPWr zdobyli granty z programów Sonatina 3, Sonata 14 i Miniatura 3 na łączną kwotę prawie 3 milionów złotych. Dr Sandra Rychel-Bielska do niedawna związana z Instytutem Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu dostanie 1 394 071 złotych z programu Sonatina 3 – w swoich badaniach zajmie się łubinem białym i możliwościami stworzenia nowych odmian tej bogatej w białko rośliny, dostosowanych do polskich warunków klimatycznych. Również nad roślinami pracować będzie dr Marta Preisner, której przyznano 1 414 700 zł – będzie ona analizowała wpływ pola elektromagnetycznego. U ludzi oddziałuje ono na ekspresję niektórych genów, a dr Preisner chce sprawdzić, czy i jak podobny mechanizm istnieje u roślin. Dwa granty z programu Miniatura 3 zdobyli dr Jarosław Suchański – 49 324 zł i dr hab. Wojciech Łaba – 46 200 zł. Badania dr. Suchańskiego dotyczą możliwości zwiększenia skuteczności leczenia raka piersi, a dr. Łaby pozyskiwania substancji bioaktywnych z młóta browarnego.

Przyszłość, czyli łubin biały

Łubin biały to roślina, która jest wykorzystywana jako nawóz, składnik pasz, ale też wartościowy element zbilansowanej diety człowieka. Nasiona łubinu zawierają bowiem do 45 procent białka i 13 procent olejów, głównie nienasyconych kwasów tłuszczowych. Jest doskonałą alternatywą dla soi, nad którą w polskich warunkach klimatycznych ma przewagę pod względem możliwości adaptacyjnych. To też roślina, która nie wymaga zasilania nawozami azotowymi i jakby było mało – sama zwiększa zawartość substancji organicznych w glebie, stymulując rozwój flory i fauny glebowej. W Europie nawet 70 procent zapotrzebowania na białka zaspokaja import soi. Łubin biały więc mógłby się stać dla niej dobrą alternatywą.

– Tym, co ogranicza możliwości jego uprawy w naszym kraju, są oporność na choroby takie jak brunatna plamistość łodyg i antraknoza oraz zbyt późne kwitnienie i dojrzewanie roślin. Ten drugi aspekt jest ważny z uwagi na czas wegetacji i coraz powszechniejszą suszę – mówi dr Sandra Rychel-Bielska, która będzie realizować projekt badawczy w ramach konkursu Sonatina 3.

Jego celem jest określenie molekularnego podłoża regulacji procesu indukcji kwitnienia łubinu białego oraz identyfikacja głównych genów zaangażowanych w ten proces.

– Sprawdzimy to poznając profil ekspresji kluczowych genów zaangażowanych w integrację szlaków indukcji kwitnienia, związanych z fotoperiodem oraz odpowiedzią na wernalizację, a więc długością dnia i reakcją na działanie niskich temperatur zaraz po wysiewie nasion – tłumaczy dr Rychel-Bielska, specjalistka z zakresu genetyki roślin i dodaje, że rozszyfrowanie mechanizmu indukcji kwitnienia tego gatunku stało się jednym z najciekawszych wyzwań genetyki roślin strączkowych i może stanowić kamień milowy oraz podstawę do dalszych prac badawczych ukierunkowanych na selekcję genotypów w celu stworzenia nowych, lepiej dostosowanych do naszego klimaty odmian łubinu białego.

Pole elektromagnetyczne i len

Pole elektromagnetyczne (EMF) jest czynnikiem występującym w środowisku i ma wpływ na wzrost i rozwój organizmów żywych. Szczególnie istotnym przedmiotem badań jest zmienne pole elektromagnetyczne o bardzo niskiej częstotliwości (ELF-EMF), ponieważ w codziennym życiu występuje ono wokół wszystkich urządzeń elektrycznych i elektronicznych lub linii energetycznych. Rośliny uprawne rosnące w pobliżu przesyłowych sieci energii elektrycznej lub sieci trakcyjnych są trwale narażone na działanie  ELF-EMF.

– W literaturze istnieją doniesienia o negatywnych skutkach oddziaływania pól elektromagnetycznych na wzrost i rozwój roślin. Dlatego też uznałam, że badania w tej dziedzinie są uzasadnione. Co więcej, dotychczas uzyskane wyniki opisują głównie wpływ EMF na wzrost, rozwój i fizjologię roślin, ale sam mechanizm działania pola elektromagnetycznego na rośliny wciąż pozostaje niewyjaśniony – tłumaczy dr Marta Preisner z Katedry Genetyki, Hodowli Roślin i Nasiennictwa.

Jak dodaje dr Preisner, przeprowadzone przez jej zespół badania wstępne wykazały, że traktowanie lnu ELF-EMF spowodowało olbrzymie zmiany w ekspresji genów (4778 genów miało znacznie zwiększoną ekspresję, podczas gdy 10178 genów wykazywało zmniejszoną). Największą grupą genów, która była podatna na działanie pola były geny zaangażowane w ogólny metabolizm roślin.  – Nasze badania pozwolą na lepsze zrozumienie regulacji ekspresji genów w roślinach i lepsze poznanie potencjalnych modulatorów wzrostu i rozwoju roślin – podkreśla dr Preisner.

Białkiem w raka

Dr Jarosław Suchański z Katedry Biochemii i Biologii Molekularnej w ramach programu Miniatura 3 będzie badał rolę dwóch białek (galaktozyloceramidu GALC i prosapozyny PSAP) w oporności komórek raka gruczołu piersiowego na chemioterapię z użyciem doksorubicyny.

– Rak gruczołu piersiowego to najczęstszy rodzaj nowotworu występujący u kobiet w krajach rozwiniętych, dlatego tak ważne jest odkrycie czynników determinujących oporność komórek na stosowane w leczeniu cytostatyki. Wiemy, że w komórkach nowotworowych często występują zaburzenia w metabolizmie lipidów, co zmienia dynamikę ich błony komórkowej a tym samym oddziaływanie cząsteczek sygnałowych i receptorów zaangażowanych w regulację apoptozy, czyli śmierć komórki. W naszych badaniach istotny jest proces degradacji galaktozyloceramidu (GalCer), który może mieć bezpośredni udział nie tylko w progresji raka piersi do bardziej złośliwego fenotypu, ale też odgrywać istotną rolę w oporności na chemioterapię u pacjentek, u których stwierdza się podwyższony poziom tego glikolipidu – tłumaczy dr Suchański, który będzie sprawdzał hipotezę, czy zahamowanie kluczowych białek zaangażowanych w rozkład GalCer, a więc GALC i PSAP, doprowadzi do akumulacji tego glikolipidu w błonie komórkowej w postaci tzw. tratw lipidowych, co w konsekwencji zwiększy oporność komórek na apoptozę wywołaną czynnikami stresogennymi.

– Realizowany projekt odpowie nam też na pytanie, który z procesów – synteza czy degradacja GalCer – odgrywa dominującą rolę w akumulacji tego związku z błonie komórek nowotworowych. Cel jest jeden: zwiększenie skuteczności leczenia raka gruczołu piersiowego – dodaje dr Jarosław Suchański.

Rocznie diagnozuje się średnio ok. 1,5 miliona nowych przypadków raka piersi na świecie. To drugi po raku płuc najczęściej diagnozowany nowotworem na świecie (stanowi 11,9% wszystkich nowotworów). Zajmuje piąte miejsce przyczyn śmierci z powodu chorób nowotworowych w ogóle i jest najczęstszą przyczynę zgonów wśród mieszkanek regionów słabiej rozwiniętych, oraz drugą, zaraz po raku płuc, przyczynę śmierci kobiet w bardziej rozwiniętych regionach świata. Jest najczęściej diagnozowaną chorobą nowotworową i drugą nowotworową przyczyną śmierci wśród Polek.

Jak wykorzystać młóto?

Młóto browarne to produkt uboczny powstający w trakcie produkcji brzeczki piwnej. I jednocześnie produkt bardzo cenny – ze względu na wysoka zawartość białka i kwasów fenolowych. Roczna produkcja młóta przekracza 30 milionów ton.

– I co ważne, to potencjał niewykorzystywany w pełni, bo młóto najczęściej ma zastosowanie w żywieniu zwierząt gospodarskich. A my chcemy sprawdzić, oczywiście najpierw w laboratorium, czy młóto browarne może stanowić źródło biologicznie czynnych peptydów – mówi dr Wojciech Łaba z Katedry Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności.

Projekt, który z konkursu Miniatura 3 dostanie dofinansowanie w wysokości 46 200 złotych, ma na celu zbadanie, czy hydroliza białek młóta w hodowlach wybranych bakterii proteolitycznych umożliwia pozyskanie bioaktywnych peptydów.

– Do tej pory do tego celu wykorzystywano dostępnego na rynku preparaty enzymatyczne, co siłą rzeczy podnosiło koszty całego procesu. Hydroliza przeprowadzona w warunkach hodowlanych obniżyłaby koszty, ale też umożliwiłaby jednoczesne działanie kilku enzymów proteolitycznych, co w efekcie pozwoliłoby na uzyskanie wysokiego stopnia hydrolizy białka – wyjaśnia dr Łaba.

kbk