Laboratorium Inżynierii Genetycznej
Kierownik: dr hab. Justyna Wiśniewska, prof. UMK
Laboratorium zostało powołane w 2016 r., aby pracownicy oraz studenci mogli prowadzić zamknięte badania z wykorzystaniem genetycznie modyfikowanych mikroorganizmów (GMM) lub genetycznie modyfikowanych organizmów (GMO). Działalność taka wymaga uzyskania odpowiednich zezwoleń Ministerstwa Środowiska obecnie Ministerstwa Klimatu i Środowiska, po spełnieniu warunków w zakresie bezpieczeństwa zgodnie z ustawą z dnia 22 czerwca 2001 r. o mikroorganizmach i organizmach genetycznie zmodyfikowanych (test jednolity z dnia 28 stycznia 2022 r.; Dz.U. 2022 poz. 546) oraz inne akty wykonawcze.
Zgodę na prowadzenie zamkniętego użycia GMM zaliczonych do I kategorii bezpieczeństwa biologicznego (decyzja nr 167/2016 z dnia 12.09.2016) oraz zgodę na prowadzenie zamkniętego użycia GMO zaliczonych do I kategorii bezpieczeństwa biologicznego (decyzja nr 168/2016 z dnia 19.09.2016) uzyskano bezterminowo.
Ponadto w 2022 r. uzyskano zgodę Ministerstwa Klimatu i Środowiska na prowadzenie badań z zamkniętym użyciem GMM zaliczonych do II kategorii zagrożenia bezpieczeństwa biologicznego w zakresie wykorzystywania genetycznie zmodyfikowanych zwierzęcych linii komórkowych (decyzja nr 124/2022 z dnia 27.11.2022).
Laboratoria przystosowane do pracy z GMM i/lub GMO znajdują się na terenie:
– Katedry Fizjologii Roślin i Biotechnologii (GMM i GMO I kat)
– Katedry Genetyki (GMM i GMO I kat),
– Katedry Biologii Komórkowej i Molekularnej (GMO I kat),
– Katedry Biochemii (GMM I i II kat),
– Katedry Immunologii (GMM II kat).
Profil działalności dotyczący GMM (I kategoria bezpieczeństwa biologicznego):
1) o charakterze naukowym:
– BETA MIKRO- mikrobiom buraka cukrowego (Beta vulgaris) i jego oddziaływanie z rośliną (dr M. Gołębiewski),
– Analiza białkowych elementów sygnałowych angażujących jony wapnia i cykliczne nukleotydy w procesach wzrostu i rozwoju roślin w odpowiedzi na stres biotyczny i abiotyczny (dr hab. K. Jaworski),
– Opracowanie metody otrzymywania oraz charakterystyka biochemiczna i strukturalna rekombinowanych enzymów metabolizujących nukleotydy: apiraz z ziemniaka Solanum tuberosum (StApy4, StApy5 i StApy6) i rzodkiewnika Arabidopsis thaliana (AtApy1 i AtApy2), kinazy adenylanowej (AK) z bakterii Aquifex aeolicus i Bacillus stearothermophilus oraz ludzkich kinaz adenylanowych (dr D. Porowińska, dr M. Wujak),
– Opracowanie metody otrzymywania oraz charakterystyka biochemiczna i strukturalna rekombinowanej acylotransferazy 1-O-IAGlc:myo-inozytol z ryżu Oryza sativa oraz amidosyntetazy IAA z grochu Pisum sativum (dr D. Porowińska, dr M. Wujak),
– Opracowanie metody otrzymywania oraz charakterystyka biochemiczna i strukturalna rekombinowanej ludzkiej fosfolipazy A2 grupy IIA (dr D. Porowińska, dr M. Wujak),
– Identyfikacja i analiza genów zaangażowanych w utrzymanie homeostazy jonów metali ciężkich oraz odpowiedź ścisłą u roślin i grzybów (dr hab. G. Dąbrowska, dr A. Mierek- Adamska, dr J. Boniecka),
– Analiza białkowych elementów sygnałowych angażujących cykliczne nukleotydy w procesach odpowiedzi na stres (dr hab. A. Schmidt-Jaworska, prof. UMK i mgr. M. Duszyn)
– Poszukiwanie genów zaangażowanych w adaptację roślin do niekorzystnych warunków środowiskowych (dr hab. G. Dąbrowska, dr A. Mierek-Adamska).
2) o charakterze dydaktycznym:
– Otrzymywanie białek rekombinowanych w układzie bakteryjnym – studenci drugiego roku studiów drugiego stopnia kierunku biotechnologia otrzymywać będą kinazę CDPK z Hippeastrum hybridum z wykorzystaniem bakterii Escherichia coli (dr hab. K. Jaworski),
– Ekspresja i oczyszczanie rekombinowanego białka GFP z meduzy Aequorea victoria. (zajęcia dydaktyczne) GFP (ang. green fluorescent protein) to białko nieenzymatyczne wykazujące fluorescencję w ultrafiolecie. Produkowane białko wykorzystywane będzie przez studentów na ćwiczeniach laboratoryjnych (zajęcia dydaktyczne dla kierunku biotechnologia) (dr D. Porowińska, dr M. Wujak),
– Transformacja komórek bakteryjnych i drożdżowych wektorami niosącymi geny roślinne na zajęciach ze studentami biotechnologii (dr hab. G. Dąbrowska, dr A. Mierek-Adamska, dr J. Boniecka).
Profil działalności dotyczący GMM (II kategoria bezpieczeństwa biologicznego):
1) o charakterze naukowym:
– Hodowla zwierzęcych i ludzkich komórek in vitro w formie kultur adherentnych i zawiesinowych. Przejściowa i stała transfekcja komórek zwierzęcych wektorami niosącymi geny roślinne, ludzkie, zwierzęce lub bakteryjne. Analiza parametrów biologicznych transfekowanych komórek. Produkcja białek rekombinowanych w komórkach eukariotycznych. Planowane badania mają charakter podstawowy i ukierunkowane są na analizę struktury i funkcji białek pochodzących od zwierząt, roślin i bakterii (badania w ramach OPUS21-2021/41/B/NZ7/03101dr D. Nemecz i dr A. Nemecz)
Profil działalności dotyczący GMO (I kategoria bezpieczeństwa biologicznego):
1) o charakterze naukowym:
– Poznanie funkcji roślinnych ciał Cajala w posttranskrypcyjnej regulacji ekspresji genów w warunkach fizjologicznych oraz stresu abiotycznego (badania w ramach grantu Opus 11: dr hab. J. Niedojadło, dr K. Niedojadło,
– Lokalizacja i rola białek PIN, AUX/LAX, ABCB1,4,19 w komórkach kalusa oraz wczesnych etapów pośredniej somatycznej embriogenezy u Arabidopsis thaliana w warunkach in vitro. (dr hab. J. Wiśniewska)
– cGMP jako cząsteczka koordynująca procesy sygnalizacyjne uruchamiane w komórkach Brachypodium distachyon na skutek infekcji Fusarium pseudograminearum (badania w ramach grantu PRELUDIUM, dr hab. A. Schmidt-Jaworska, prof. UMK i mgr. M. Duszyn)
– Analiza funkcji wytypowanych we wcześniejszych badaniach białek w adaptacji roślin do niekorzystnych warunków środowiskowych (dr hab. G. Dąbrowska, dr A. Mierek-Adamska).
2) o charakterze dydaktycznym:
– Szkolenie dotyczące pracy z GMM i GMO. Wykłady i zajęcia (fakultatywne) są prowadzone dla studentów kierunku: biologia, biologia sądowa i biotechnologia i umożliwią studentom zapoznanie się z organizacją laboratorium o klasie bezpieczeństwa I, II i III, w którym możliwa jest praca z GMM i/lub GMO. Uzyskają wiedzę dotyczącą wymagań sprzętowych danej grupy laboratoriów. Poruszone zostaną również aspekty dotyczące przechowywania próbek, procedur jakie obowiązują podczas utylizacji materiału modyfikowanego genetycznie. Studenci zostaną zapoznani z przepisami BHP i sanitarnymi, które są konieczne aby takie laboratorium uzyskało pozytywną opinię Państwowej Inspekcji Pracy (PIP) i Państwowej Inspekcji Sanitarnej (dr hab. J. Wiśniewska, prof.UMK; prof. dr hab. G. Dąbrowska),
– Rośliny transgeniczne oraz mutanty A. thaliana będą również wykorzystywane w ramach ćwiczeń laboratoryjnych prowadzonych na wydziale dla kierunku: biologia, biotechnologia (dr hab. J. Wiśniewska, prof.UMK; dr hab. J. Tyburski, prof.UMK; dr hab. J. Niedojadło, prof.UMK; dr K. Niedojadło, prof.UMK),
– wizyty studyjne w Laboratorium Badania GMO (LBGMO) Głównego Inspektoratu Ochrony Roślin i Nasiennictwa (GiORiN) w Toruniu, ul. Żwirki i Wigury 73 ( Interesariusz), które realizuje współpracę z Wydziałem Nauk Biologicznych i Weterynaryjnych UMK w Toruniu, umożliwiając studentom wizyty w Laboratorium Badania GMO, spełniającym normę ISO/IEC 17025, która jest podstawowym kryterium stosowanym przy akredytacji laboratoriów badawczych i wzorcujących, a jej wdrożenie dotyczy blisko 1,5 tys. laboratoriów działających w Polsce, które na co dzień świadczą usługi w niemal wszystkich obszarach życia. Celem wizyty studyjnej jest zapoznanie studentów w ramach przedmiotów: Szkolenie dotyczące GMM/GMO i Diagnostyka roślin genetycznie zmodyfikowanych z organizacją pracy w laboratorium spełniającym normę ISO/IEC 17025 oraz procedurami izolacji materiału genetycznego z różnego typu materiału (nasion, liści) oraz technikami molekularnymi umożliwiającymi wykrycie genetycznej modyfikacji u roślin. Uzupełnienie wiedzy biologicznej i umiejętności laboratoryjnych, które studenci zdobywają na studiach, o praktyczne aspekty funkcjonowania Laboratorium Badania GMO stanowi istotny element kształcenia współczesnego biologa i biotechnologa.