Molekularna biologija in biotehnologija - spoznavajmo življenje

O Institutu
ijs.si/novice

Več o Institutu
Več o reaktorskem centru v Podgorici
Več o fiziku Jožefu Stefanu

Biokemija.jpg

Področje, ki je bilo na institutu ves čas na določen način povezano z življenjem (biologijo), se je začelo z radiobiologijo. Žal je bilo takrat še preveč neznank, da bi lahko prišli do kakšnih posebnih odkritij o vplivu radioaktivnega sevanja na razgradnjo beljakovin v živih organizmih, kar je bil cilj raziskav. Vendar so te raziskave spodbudile temeljite študije encimov, ki pri tej razgradnji sodelujejo, in njihovih inhibitorjev, ki jo zavirajo, ter jo eni in drugi na ta način regulirajo, ne le pod vplivom sevanja temveč tudi pri presnovi beljakovin bodisi v normalnih ali bolezenskih stanjih. Z razvojem najmodernejših biokemijskih metod in metod genskega inženiringa smo raziskave lahko razširili tudi na encime in inhibitorje človeškega in rastlinskega izvora ter na študij njihove vloge.

Raziskovalna dejavnost se sedaj odvija v okviru štirih programov: proteoliza, strukturna biologija, rastlinska biokemija in živalski toksini. Prav slednje smo poleg proteoliznih encimov in njihovih inhibitorjev ves čas intenzivno raziskovali, saj gre za zelo zanimive beljakovine (encime), ki so lahko tudi toksične.

Nastajanje raziskovalnih področij
Pogled v zgodovino Instituta
Zlati znak Jožefa Stefana


MOLEKULARNA BIOLOGIJA IN BIOTEHNOLOGIJA


Dosedanji pomembni dosežki na področju osnovnih raziskav so nekateri novo odkriti inhibitorji proteoliznih encimov, kot npr. stefini in tiropini. Z določitvijo tridimenzionalne strukture teh proteinov smo postavili osnove za razumevanje mehanizmov njihovega delovanja. Poleg tega smo določili tudi tridimenzionalne strukture nekaterim cisteinskim proteinazam, kot npr. katepsinu H, katepsinu L in prokatepsinu B, ter izmerili katalitične lastnosti encimov. V rastlinah imajo proteinazni inhibitorji poleg regulatorne tudi obrambno vlogo pred napadom insektov in mikroorganizmov, zato smo preiskali nekatere rastline, med njimi tudi krompir, in odkrili nove inhibitorje. Tako smo v krompirjeve celice vnesli gen ekvistatina, inhibitorja cisteinskih proteinaz iz morske vetrnice, in vzgojili nove, transgene rastline, ki so odporne proti napadu koloradskega hrošča, saj se ličinke ne morejo normalno razvijati. Te raziskave tečejo v sodelovanju z nizozemskimi raziskovalci.

V kačjih strupih so zanimivi encimi toksične in netoksične fosfolipaze. Posebnost so njihovi geni, kajti v nekaterih intronih smo ugotovili mobilni segment DNA, ki se je med evolucijo prenesel s plazilcev na govedo. Vsi ti rezultati so bili objavljeni v najbolj uglednih mednarodnih znanstvenih časopisih, kar dokazuje visok nivo raziskav. Ker smo ugotovili, da imajo proteinaze in inhibitorji pomembno vlogo pri razvoju npr. rakastih obolenj, smo razvili imunokemijsko metodo za njihovo kvantitativno določevanje in tovarna zdravil Krka že proizvaja potrebne komercialne komplete. Z usvojenimi imunološkimi metodami smo v sodelovanju z Zavodom za transfuzijo krvi pripravili tudi prve komplete za določevanje krvnih skupin.

Navedene raziskave so prispevale k vzgoji mladega raziskovalnega kadra tako na dodiplomskem kot na podiplomskem nivoju. Sodelavci instituta smo vključeni v organizacijo medfakultetnega podiplomskega študija biokemije in molekularne biologije, sodelujemo pa tudi v dodiplomskih programih nekaterih fakultet.

Na področju molekularne biologije in biotehnologije imamo dobro razvito mednarodno sodelovanje z mnogimi pomembnimi univerzami in instituti v svetu, ki se ukvarjajo s sorodno problematiko. Posebno priznanje pomeni vključitev naše skupine v mrežo UNESCO laboratorijev za molekularno in celično biologijo (MCBN).


Institut "Jožef Stefan", Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana, Slovenija, Telefon: (01) 477 39 00, Faks.: (01) 251 93 85
info@ijs.si