Sześcioro badaczy z SGGW otrzymało granty w konkursie MINIATURA7
dr inż. Tomasz Maciąg
Zmiany w architekturze ściany komórkowej bulw ziemniaka infekowanych przez bakterie pektynolityczne wywołane stresem hipoksji.
W związku ze zmianami klimatycznymi oraz globalnym handlem warzywami i owocami obserwujemy przyspieszające się rozprzestrzenianie istotnych dla gospodarki chorób roślin. Mokra Zgnilizna jest jedną z najbardziej istotnych gospodarczo bakteryjnych chorób roślin. Powoduje ona gnicie wielu gatunków warzyw owoców a także kwiatów w przechowalnictwie. Chorobę tą wywołują bakterie pektynolityczne z rodzaju Pectobacterium i Dickeya. Do wywołania symptomów potrzebują one określonych warunków środowiskowych – podwyższonej wilgotności. Takie warunki dodatkowo powodują w tkankach roślinnych stres związany z mniejszą dostępnością tlenu ze względu na utrudnioną wymianę gazową w warunkach wyższej wilgotności. Dzięki temu bakterie pektynolityczne mogą z powodzeniem zainfekować roślinę ze względu na jej obniżoną odporność. Celem działania naukowego finansowanego przez NCN w ramach konkursu MINIATURA7 jest poznanie w jaki sposób bulwy ziemniaka odpowiadają na infekcję bakteriami pektynolitycznymi w warunkach hipoksji (zmniejszonej dostępności tlenu, wynikającej z podwyższonej wilgotności). Porównanie ekspresji genów bulw ziemniaków różniących się stopniem odporności na mokrą zgniliznę będzie pomocne w przyszłych badaniach mających na celu stworzenie metod ochrony warzyw przed mokrą zgnilizną.
dr Anna Didkowska
Białka ostrej fazy i interleukiny fazy jako wspomagające biomarkery zakażeń prątkami u bydła
Gruźlica bydlęca, wywoływana przez Mycobacterium bovis, występuje endemicznie w wielu regionach i stanowi poważne zagrożenie odzwierzęce, zwłaszcza w krajach rozwijających się.
Na całym świecie roczne straty ekonomiczne szacuje się na 3 miliardy USD. Chociaż wiele krajów zainicjowało kosztowne wysiłki w celu wyeliminowania choroby w oparciu o politykę testów i uboju i/lub nadzoru rzeźni, eradykacja choroby pozostaje nieuchwytna. Jedną z głównych przeszkód na drodze do skutecznych badań przesiewowych jest dobrze znany zestaw ograniczeń obecnych testów diagnostycznych. Ważnym kierunkiem w celu ulepszania diagnostyki jest obecnie stworzenie algorytmu diagnostycznego, uwzględniającego włączenie kilku testów na raz, aby uzyskać ogólną wysoką czułość i swoistość. Wielokrotnie konieczne jest uzyskanie wyników szybko, co jest niemożliwe przy użyciu standardowych metod hodowli prątków.
Reakcja ostrej fazy jest odpowiedzią organizmu na zaburzenia jego homeostazy, między innymi w wyniku zakażenia bakteryjnego. Białka ostrej fazy są biomarkerami początkowego etapu zakażenia, co potwierdzono m.in. u bydła w przebiegu zakażeń Mannheimia haemolitica czy BRSV (ang. bovine respiratory syncytial virus). Niektóre badania wskazują także na znaczenie białek ostrej fazy jako markerów w diagnostyce gruźlicy u ludzi oraz gruźlicy u bydła. Również interleukiny, będące grupą cytokin, mogą być potencjalnie pomocniczym biomarkerem w zakażeniach prątkami. Główną hipotezą działania jest założenie, że oznaczenie poziomu wybranych białek ostrej fazy oraz cytokin może być przydatnym dodatkowym narzędziem do diagnostyki zakażeń prątkami u bydła. Działanie obejmie testowanie zarchiwizowanych surowic od bydła pochodzącego ze stad wolnych od gruźlicy oraz od bydła, u którego potwierdzono mikrobiologicznie gruźlicę. Każda z próbek surowicy od bydła zostanie przebadana w kierunku pięciu potencjalnych biomarkerów przy użyciu komercyjnych testów ELISA. Uzyskane wyniki zostaną poddane analizie statystycznej. W kontekście częstych wyników zarówno fałszywie dodatnich jak i fałszywie ujemnych śródskórnej próby tuberkulinowej, rozpoznanie dodatkowych biomarkerów zakażenia może zapobiegać niepotrzebnym eliminacjom, co ma istotne znaczenie ekonomiczne. Działanie naukowe pozwoli także na pogłębienie wiedzy na temat przebiegu reakcji ostrej fazy u bydła zakażonego Mycobacterium bovis.
dr Kinga Janina Biernacka
Analiza profilu metabolomicznego płynu mózgowo-rdzeniowego w przebiegu wirusowego zapalenia stawów i mózgu kóz
Metabolomika pozwala na oznaczenie bardzo szerokiego zakresu metabolitów również tych, których stężenia w warunkach fizjologicznych pozostają bardzo niskie. Dzięki temu możliwe staje się zidentyfikowanie zaburzeń metabolizmu zbyt słabych nie tylko aby wywołać objawy kliniczne, ale również by doprowadzić do zmian w wynikach badań laboratoryjnych wykonywanych rutynowo. Otwiera to szczególnie interesujące możliwości wykorzystania materiału biologicznego, którego rutynowe analizy laboratoryjne prowadzą do uzyskania ograniczonego zakresu informacji, do badania chorób o długotrwałym przebiegu bezobjawowym. Taką chorobą jest wirusowe zapalenie stawów i mózgu kóz (ang. caprine arthritis-encephalitis, CAE), wywołane zakażeniem lentiwirusem małych przeżuwaczy (ang. small ruminant lentivirus, SRLV). W ramach niniejszego działania naukowego planuję określić profil metaboliczny płynu mózgowordzeniowego i osocza dorosłych kóz zakażonych SRLV i kóz wolnych od tego zakażenia. Pozwoli to na bezpośrednie porównanie stężeń szerokiego zakresu metabolitów między tymi grupami, określenie stosunku stężenia poszczególnych metabolitów po obu stronach bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy u kóz i być może pozwoli na wykrycie zaburzeń funkcjonowania tej bariery u kóz zakażonych SRLV. Do badania wykorzystane zostaną będące już w moim posiadaniu próbki surowicy i płynu mózgowo-rdzeniowego, które pobrano od 10 dorosłych kóz mlecznych wyeliminowanych z 2 stad ze względu na zaawansowane zapalenie stawów w przebiegu CAE w stadzie A (5 kóz) i zbyt niską produkcyjność mleczną spowodowaną przewlekłymi zmianami zapalnymi w wymieniu w stadzie B (5 kóz). Próbki osocza i płynu mózgowo-rdzeniowego zostaną poddane badaniu testem MxP® Quant 500 Kit, który pozwala na ilościowe określenie stężenia 630 metabolitów należących do 24 różnych grup chemicznych. Test ten jest nowym narzędziem badawczym, rzadko dotychczas wykorzystywanym w badaniach naukowych u zwierząt. Badanie wykonane zostanie w specjalistycznym laboratorium zewnętrznym akredytowanym przez producenta testu, co biorąc pod uwagę bardzo zaawansowany sprzętu i duże doświadczenie konieczne do prawidłowego wykonania tych badań, jest najlepszą gwarancją wysokiej jakości otrzymanych wyników.
dr inż. Maciej Adamowski
Rekrutacja GNOM-LIKE1 do aparatu Golgiego zależna od konserwowanej reszty seryny
W komórkach roślin znajduje się mikroskopijny system transportowy, który odpowiada za dostarczanie we właściwe miejsca materiałów, w tym na przykład składników ścian komórkowych lub substancji zapasowych. Ten system, zwany układem endomembranowym, składa się z różnych przedziałów otoczonych błoną, takich jak np. aparat Golgiego, i z wielu typów pęcherzyków, które kształtują się z błon przedziałów a następnie ulegają fuzji z błonami w innych miejscach układu. Aby ten system mógł funkcjonować, w cytozolu obecne jest wiele rodzin wyspecjalizowanych białek odpowiedzialnych za działanie poszczególnych przedziałów, w tym za formowanie, czy później fuzję, pęcherzyków. Jednym z tych białek jest obecny u Arabidopsis thaliana GNOM-LIKE1, a jego rola to aktywacja białek ARF odpowiedzialnych za tworzenie pęcherzyków COPI na aparacie Golgiego. W działaniu MINIATURA zaproponowane jest sprawdzenie, czy GNOM-LIKE1 rekrutowany jest do aparatu Golgiego z pomocą konserwowanego aminokwasu seryny, który niezbędny jest do wiązania z aparatem Golgiego bliskiego homologa GNOM. Pozytywna weryfikacja otworzyłaby drogę ku szczegółowym badaniom mechanizmów rekrutacji GNOM-LIKE1 do aparatu Golgiego, a więc wczesnego etapu procesu formowania pęcherzyków COPI niezbędnych do funkcjonowania aparatu Golgiego a tym samym całej komórki roślinnej.
dr Yuliia Trach
Analiza i badania możliwości wykorzystania materiałów z betonu wapniowego w technologiach środowiskowych
Przemysł wydobywczy wytwarza znaczną ilość odpadów nieorganicznych. Odpady te często stanowią rozdrobnione frakcje wapieni, granitów, bazaltów, tufów wulkanicznych, piasków kwarcowoglaukonitowych itp. W ich skład wchodzą najczęściej różne glinokrzemiany, hematyt, kalcyt, kwarc i inne składniki. Należy podkreślić, że nie zawierają metali ciężkich, dlatego ich stosowanie jest bezpieczne dla zbiorników wodnych i gleb. Jednak gromadzenie odpadów na dużą skalę może powodować zanieczyszczenie powietrza w okolicznych obszarach, a składowanie odpadów wymaga znacznych powierzchni. Biorąc to pod uwagę, jednym z możliwych obszarów ich wykorzystania jest inżynieria środowiska. Tradycyjnie uważa się, że frakcja 0-4 mm naturalnego kamienia wapiennego jest produktem wtórnym lub odpadem. W środowisku wodnym wapień dysocjuje na jony wapnia i węglany (Са2+ i СО32-), co prowadzi do obniżenia kwasowości wody i gleby.
Jednym z możliwych rozwiązań technicznych unieszkodliwiania obu wyżej opisanych odpadów może być produkcja materacy z bloczków betonowych (MBB). Każdy taki blok materaca można uznać za aktywny materiał reaktywny, który może pełnić funkcję antykorozyjną dla ochrony betonowych konstrukcji inżynierskich eksploatowanych w środowisku wodnym. Drugim obszarem zastosowania MBB jest rekultywacja naturalnych i sztucznych zbiorników wodnych.
dr Izabela Betlej
Ekstrakty z różnych odmian Origanum vulgare jako fungicydy stosowane w ochronie drewna