Projekti / Programi
Primerjalna genomika in genomska biodiverziteta
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.02.00 |
Biotehnika |
Živalska produkcija in predelava |
|
| 4.06.00 |
Biotehnika |
Biotehnologija |
|
| 3.04.00 |
Medicina |
Onkologija |
|
| 3.05.00 |
Medicina |
Reprodukcija človeka |
|
Raziskovalci (38)
Organizacije (2)
Povzetek
Genomska revolucija je zaznamovala razvoj temeljnih in aplikativnih bioloških znanostih v zadnjem desetletju. Uporaba sodobnih metod genetike, molekularne in celične biologije ter imunologije v povezavi z visoko zmogljivimi genomskimi orodji odpira popolnoma nove možnosti za pridobivanje znanja o strukturi in delovanju genomov. Program je sestavljen modularno s poudarkom na proučevanju genetske pestrosti v naravnih in gojenih populacijah ter primerjalnem proučevanju genetske determiniranosti lastnosti, ki so povezane z zdravjem in proizvodnimi lastnostmi. Biologija laktacije predstavlja modul, ki je usmerjen v proučevanje izražanja genov v mlečni žlezi različnih sesalskih vrst v različnih fizioloških stanjih. Poleg genov, ki so pomembni za sestavo in tehnološke lastnosti mleka je modul usmerjen v proučevanje izražanja genov, ki uravnavajo razvoj mlečne žleze in imunski odziv ob okužbah. Ker je mlečna žleza cikličen organ, nam nudi idealen model za študij razvoja in rasti, kakor tudi involucije organa v odvisnosti od reprodukcijskega cikla. Za proučevanje vloge posameznih genov in genomskih regij uporabljamo in vitro sisteme, ki omogočajo študij delovanja posameznih genov pod kontroliranimi pogoji in nudijo široko paleto eksperimentalnih možnosti. Pomemben aspekt modula predstavlja študij post transkripcijskih mehanizmov, ki vključujejo procesiranje mRNA in modulacijo izražanja genov z RNA interferenco. Cikličen razvoj mlečne žleze nam omogoča proučevanje vloge matičnih celic v mlečni žlezi in njihovo vlogo pri nastanku tumorjev. Detekcija kandidatnih genov in razvoj transgenih živalskih modelov je programski modul, ki je pretežno usmerjen v gensko mapiranje in odkrivanje regij, ki uravnavajo metabolizem energije in nalaganje maščob v telesu. Identifikacija kandidatnih genov poteka v več korakih, ki obsegajo kartiranje genskih regij z velikim vplivom (QTL), razvoj informativnih markerjev in izbor kandidatnih genov z ozirom na njihov fiziološki pomen in genetsko variabilnost v proučevanjih populacijah. Za preverjanje vloge kandidatnih genov uporabljamo predvsem asociacijske študije v gojenih populacijah, razvijamo pa tudi mišji model z izničenimi geni za in vivo študij delovanja tarčnih regij v genomu. Poleg študija dejavnikov, ki vplivajo na metabolizemn energije, posebno pozornost namenjamo biogenezi mitohondrijev in interakcijam med jedrnim in mitohondrijskim genomom. Proučevanje molekularnih osnov antigenske variabilnosti ptičjih mikoplazem, je namenjeno odkrivanju mehanizmov, ki tem organizmom omogočajo uspešno izogibanje gostiteljevemu imunskemu odzivu in preživetje v imunsko kompetentnem gostitelju. Študij imunskega odziva je tema, ki povezuje več modulov programa in omogoča iskanje novih rešitev za zaščito pred infekcijami.
Študij interakcij med delovanjem genoma patogenih mikroorganizmov in gostitelja pomembno doprinaša k boljšemu razumevanju faktorjev virulence omogoča razvoj novih diagnostičnih sredstev in cepiv. Modul, ki je usmerjen v študij genetske pestrosti prosto živečih in gojenih populacij živali omogoča evidentiranje stanja v proučevanih populacijah, proučevanje medpopulacijskih razmerij in zgodovine populacij na osnovi njihove genetske strukture. Poleg tega pojasnjuje taksonomski položaj redkih in pogosto ogroženih taksonov in jim na ta način zagotavlja ustreznejšo obravnavo in boljše možnosti za preživetje. Razvoj citogenetskih in molekularnih metod za gensko diagnostiko v medicini je modul, ki se metodološko povezuje z večino drugih modulov in na ta način v medicinsko naravnane raziskave vnaša širši, primerjalni aspekt.
Pomen za razvoj znanosti
Programska skupina deluje na področju primerjalne genomike in na področju proučevanja genomske biodiverzitete. S primerjalnim pristopom izkorišča stalno naraščajoči penzum genomskih informacij pri različnih vrstah in na ta način doprinaša k bolj racionalnemu izkoriščanju genomskih informacij. V preteklem obdobju pomeni pomemben prispevek k razumevanju vzorkov za debelost razvoj od leptina neodvisnega mišjega modela, ki omogoča iskanje paralel pri proučevanju vzrokov za debelost pri človeku. Z uporabo modela transgenih miši smo pojasnili vlogo gena RAIDD v embrionalnem razvoju in v apoptozi. Povezava med polimorfizmi kandidatnih genov in markerjev (Tfam, Polrmt, Pgc1) s proizvodnimi lastnostmi omogoča razvoj na molekularne markerje oprtih selekcijskih strategij, odpira pa tudi povezave s posledicami prekomerne debelosti pri ljudeh. Naše raziskave na področju filogeografije Salmonidnih vrst so pomemben prispevek k boljšemu razumevanju filogenetskih odnosov med vrstami, pomenijo pa tudi praktično osnovo za pripravo načrtov za ohranitev ogroženih vrst. Na področju genomike laktacije smo pomembno dopolnili razumevanje procesiranja mRNA za laktoproteine in opozorili na vlogo miRNA pri uravnavanju izražanja genov v mlečni žlezi. Na področju imunoloških raziskav je najpomembnejši doprinos pojasnitev vloge gena AIRE pri prepoznavanju organizmu lastnih antigenov in odziv gostitelja na okužbo z aviarnimi mikoplazmami. Prvič smo lahko tudi dokazali neuraminidazno aktivnost aviarnih mikoplazem.
Pomen za razvoj Slovenije
Programska skupina vidi pomen svojega delovanja predvsem v povezovanju genomskih raziskav pri različnih vrstah, kar omogoča bolj racionalno izkoriščanje bioloških in tehnoloških resursov. Posebo pozornost namenjamo povezovanju s področjem humane genetike, kar nam omogoča tudi institucionalna sestava skupine. Programska skupina vidi svoje poslanstvo tudi v prenosu novih tehnologij v slovenski prostor in v obravnavi tem, ki so nacionalnega pomena (zaščita biodiverzitete, ohranjanje genskih resursov). V nacionalnem okviru je programska skupina pomemben promotor izobraževanja na področju genetike/genomike in s svojim sodelovanjem v študijskih programih na vseh treh stopnjah pomembno doprinaša h kakovosti izobraževanja. Razvoj novih molekularnih markerjev, izkoriščanje bioinofrmacijskih virov in odkrivanje povazav med genetskimipolimorfizmi in fenotipskimi lastnostmi predstavljajo ustrezno podporo domačemu kmetijstvu in mu poleg hitrega prenosa temeljnih odkritij v prakso omogoča tudi stik z mednarodnimi raziskovalnimi trendi. Glede na zastopanost ekspertiz v programski skupini je pomembna naloga skupine tudi integracija različnih pristopov (molekulska genetika, populacijska genetika, citogenetika, funkcijska genomika, bioinformatika) v delujoč raziskovalni organizem, ki je sposoben vzrdževati stik z podobnimi skupinami v tujini.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
