Kontaktul. Lwowska 1, 87-100 Toruń
tel.: +48 56 611-25-05
fax: +48 56 611-47-72
e-mail: dwnbiw@umk.pl
obrazek nr 1

dr hab. Dariusz Jan Smoliński prof. UMK

Kierownik Katedry Biologii Komórkowej i Molekularnej

tel. (56) 611-44-54

e-mail: darsmol@umk.pl            twitter/LabSmolinski

ResearcherID

Researchgate

Google Scholar

LinkedIn

 

konsultacje – wtorek: godz. 11:00-12:00

Projekty badawcze


Zespół badawczy:                            

dr  Agnieszka Kołowerzo-Lubnau

mgr Michał Świdziński

mgr Patrycja Wróblewska-Ankiewicz – doktorant Author Profile

mgr Karolina Majewska  – doktorant Author Profile

MSc Arash Matin Mahmadi – doktorant

dr Malwina Hyjek-Składanowska – były doktorant

dr Magda Rudzka – były doktorant Author Profile

 


 Badania zespołu dotyczą analizy funkcjonalnych domen jądra komórkowego związanych z metabolizmem RNA w komórkach roślinnych oraz nowo odkrywanej roli potranskrypcyjnego splicingu w regulacji ekspresji genów podczas rozwoju i różnicowania się komórek. Poznanie tego mechanizmu wniesie istotny wkład w zrozumienie procesów zaangażowanych w dojrzewanie komórek płciowych u roślin, a także potranskrypcyjnej regulacji ekspresji mRNA w komórkach eukariotycznych.

Głównymi zagadnieniami zespołu są:

związek pomiędzy pojawieniem się ciał cytoplazmatycznych, zawierających poszczególne komponenty snRNP a powstawaniem de novo ciał Cajala; (hipotetyczny model- video1

wpływ zmian struktury chromatyny na przebieg transkrypcji prowadzonej przez polimerazę RNA II i sprzężony z nią splicing; (poniżej – ogranizacja chromatyny podczas diplotenu – 3D projekcja)

udział ciał Cajala w potranskrypcyjnej regulacji ekspresji genów;

cytoplazmatyczne mikrodomeny (ciała) zaangażowane w regulację ekspresji genów na poziomie post-transkrypcyjnym u roślin.

Biogeneza miRNA. Członkowie zespołu biorą udział także w badaniach nad syntezą i dojrzewaniem mikroRNA (miRNA). Regulacja ekspresji mRNA jest kluczowa dla prawidłowego rozwoju organizmu. miRNA to małe niekodujące RNA o długości 21 nukleotydów, które odgrywają zasadniczą rolę w regulacji poziomu ekspresji docelowych mRNA. Metylacja adenozyny m6A jest ważną modyfikacją epigenetyczną wpływającą na poziom ekspresji różnych typów RNA zarówno u roślin, jak i zwierząt. Badania opublikowane w PNAS (Bhat et al. 2020) koncentrowały się głównie na wpływie tej modyfikacji na dojrzewanie prekursorów miRNA. Badanie wykazało, że metylacja m6A jest niezbędna do utrzymania odpowiedniego poziomu dojrzałych cząsteczek miRNA i ich prekursorów. Okazało się również, że białko MTA oddziałuje z innymi białkami biorącymi udział w biogenezie miRNA, a mianowicie z Polimerazą RNA  II i białkiem wiążącym RNA (białko TOUGH). Wykazano również, że modulacja poziomów różnych miRNA poprzez metylację m6A wpływa na sygnalizację hormonalną (auksyny) odpowiedzialną za regulację procesów wzrostu i rozwoju roślin. Najnowsze badania pokazują, że dojrzewanie pre-miRNA odbywa się kotranskrypcyjnie (Gonzalo et al. 2021, Gonzalo et al. 2022). U roślin geny kodujące miRNA są w większości niezależnymi jednostkami transkrypcyjnymi transkrybowanymi przez polimerazę RNA II jako długie pierwotne prekursory (pri-miRNA). W procesie dojrzewania pri-miRNA na terenie jądra komórkowego berze udział wieloskładnikowy kompleks mikroprocesora. Jego elementami oprócz polimerazy RNA II i nowo zsyntetyzowanymi tran skryptów są białka SERRATE, HYL1 i DCL-1. Wyniki tych badań pokazują również, że biogeneza roślinnych miRNA jest sprzężona z transkrypcją w procesie, który polega na tworzeniu hybryd DNA:RNA (pętle R) między powstającym transkryptem a kodującym loci (Nature news & views).

W naszej najnowszej publikacji wykazaliśmy istnienie zależności między kotranskrypcyjnym montażem mikroprocesora a procesem transkrypcji polimerazy RNA II (RNAPII) (Stepien et al. 2022). Wykazaliśmy, że białko PRP40, pomocnicze białko U1 snRNP, koordynuje aktywność RNAPII i kotranskrypcyjne składanie mikroprocesora na genach miRNA. Nasze wyniki ujawniają związek między transkrypcją a biogenezą miRNA u roślin i wskazują, że PRP40 jest czynnik główny element regulacyjny tej zależności.

Badania Zespołu mają nie tylko charakter naukowo-poznawczy, ale również praktyczny. Poznanie mechanizmów warunkujących prawidłowy rozwój gamet, które umożliwiają prawidłowe zapłodnienie może pozwolić na uzyskanie wysokiej jakości nasion takich gospodarczo istotnych roślin jak modrzew europejski.


Znalezione obrazy dla zapytania język angielski

Finansowanie badań – realizowane Granty

Publikacje Zespołu

Katerdra Biologi Komórkowej i Molekularnej