Kierownik
prof. dr hab. Tomasz Pniewski
Skład
dr hab. Katarzyna Głowacka
dr Joanna Cerazy-Waliszewska
dr Karolina Sobańska
dr Benita Ortega Berlanga
mgr inż. Hanna Pudelska
mgr inż. Martyna Przewoźnik (doktorantka)
mgr inż. Estera Wojtkowiak (doktorantka)
Katarzyna Beczek
Zakład prowadzi badania z zakresu biopharmingu i bioenergetyki z wykorzystaniem metod inżynierii genetycznej roślin oraz kultur in vitro. W pierwszym obszarze prace koncentrują się na wytwarzaniu w roślinnych systemach ekspresyjnych cząstek wirusopodobnych (Virus-Like Particles,VLPs) jako składników szczepionek doustnych i iniekcyjnych, nośników białkowych dla epitopów różnych antygenów oraz składników bionanocząstek.
Badania z zakresu bioenergetyki obejmują poznanie podstaw molekularnych i fizjologicznych tolerancji na stresy abiotyczne traw energetycznych z rodzaju Miscanthus oraz zastosowanie biomasy miskanta do produkcji biopaliw i bioproduktów, w tym poprzez modyfikacje właściwości biomasy oraz polepszenie wydajności embriogenezy somatycznej miskanta.
Profil badawczy
- Produkcja białek antygenowych w roślinnych systemach ekspresyjnych.
- Przetwarzanie materiału roślinnego do form szczepionek doustnych i iniekcyjnych
- Opracowanie efektywnej immunizacji doustnej oraz iniekcyjno-doustnej.
- Wykorzystanie cząstek wirusopodobnych jako nośników dla epitopów białek oraz składników bionanocząstek.
- Określenie molekularnych i fizjologicznych podstaw tolerancji miskanta na stresy abiotyczne, w tym niskie temperatury i zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi.
- Opracowanie metod transformacji i regeneracji miskanta.
- Otrzymanie transgenicznego miskanta o zmienionych właściwościach biomasy.
- Zastosowanie biomasy miskanta do produkcji bioetanolu, biogazu, biowęgla oraz biokompozytów.
- Mikrorozmnażanie miskanta na drodze embriogenezy somatycznej z tkanek generatywnych i wegetatywnych.
Metody
- techniki rekombinacji DNA in vitro,
- transformowanie roślin za pomocą Agrobacterium i metodą biolistyczną
- produkcja VLPs w systemie ekspresji przejściowej
- oczyszczanie i analiza VLPs
- analizy odpowiedzi immunologicznej
- kultury roślin in vitro, embriogeneza somatyczna
- analiza ekspresji (trans)genów: qPCR, ddPCR, Western Blot, ELISA, immunohistochemia
- kompleksowe analizy reakcji traw energetycznych na stresy środowiskowe na poziomie morfologicznym (biometria), anatomicznym (histologia i histochemia) oraz molekularnym (RNAseq, qPCR, ddPCR ), fizjologicznym (, aktywność RuBisCo, fotosyntetyczna wymiana gazowa, fluorescencja chlorofilu, wyciek elektrolitów) oraz biochemicznym (zawartość metabolitów)
- analiza kompleksu ligninocelulozowego: FTIR, immunohistochemia, chromatografia gazowa
- fermentacja i karbonizacja biomasy roślinnej.
Obecnie prowadzone prace badawcze
- Otrzymywanie VLPs złożonych z antygenów HBV i ich pochodnych w roślinach transgenicznych i transplastomicznych oraz w systemie ekspresji przejściowej.
- Przetwarzanie materiału z roślin VLPs do form szczepionek doustnych i iniekcyjnych.
- Opracowywanie metodyki efektywnej immunizacji iniekcyjno-doustnej z użyciem preparatów oczyszczanych cząstek oraz liofilizowanego materiału roślinnego.
- Badania tolerancji miskanta na stres chłodu i zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi.
- Opracowanie wydajnej metody embriogenezy somatycznej miskanta z tkanek generatywnych i wegetatywnych.
- Weryfikacja metody transformacji i regeneracji miskanta.
- Zastosowanie biomasy miskanta do produkcji bioetanolu, biogazu, biowęgla oraz biokompozytów.
- Modyfikacja składu i struktury ścian komórkowych roślin modelowych.
Wybrane publikacje
- Pyrski M., Mieloch A.A.,Plewiński A., Basińska-Barczak A., Gryciuk A., Bociąg P., Murias M., Rybka J.D., Pniewski T. (2019). Parenteral-oral immunization with plant-derived HBcAg as a potential therapeutic vaccine against chronic hepatitis B. Vaccines 7:211.
- Pniewski T., Milczarek M., Wojas-Turek J., Pajtasz-Piasecka E., Wietrzyk J., Czyż M. (2018). Plant lyophilisate as an oral booster vaccine against HBV. Vaccine 36:6070-6076.
- Cerazy-Waliszewska J., Jeżowski S., Łysakowski P., Waliszewska B., Zborowska M., Sobańska K., Ślusarkiewicz-Jarzina A., Białas W., Pniewski T. (2019). Potential of bioethanol production from biomass of various Miscanthus genotypes in three-year plantations in west-central Poland. Industrial Crops and Products 141:111790.
- Ślusarkiewicz-Jarzina A. , Ponitka A., Cerazy-Waliszewska J., Wojciechowicz M.K., Sobańska K., Jeżowski S., Pniewski T. (2017). Effective and simple in vitro regeneration system of Miscanthus sinensis, M. × giganteus and M. sacchariflorus for planting and biotechnology purposes. Biomass and Bioenergy 107:219-226.
Projekty badawcze
Nr projektu: 2020/37/K/NZ7/02387
Tytuł projektu: Immunogenność otrzymywanych w roślinach chimerycznych cząstek wirusopodobnych formowanych przez HBcAg prezentujący epitopy HBsAg do potencjalnej terapii chronicznego zapalenia wątroby typu B
Kierownik projektu: Benita Ortega Berlanga
Typ: POLS
Okres realizacji: 15 września 2021 - 14 września 2023
Nr projektu: 2020/37/B/NZ6/02334
Tytuł projektu: Odpowiedź immunologiczna po iniekcyjno-doustnej ko-immunizacji antygenami HBV pochodzenia roślinnego polaryzującymi odpowiedź w kierunku Th1 lub Th2, w kontekście potencjalnej terapii chronicznego wzwB
Kierownik projektu: Tomasz Pniewski
Projekt realizowany w konsorcjum: Instytut Genetyki Roślin PAN (Tomasz Pniewski); Instytut Parazytologii PAN (Agnieszka Wesołowska); Narodowy Instytut Leków (Małgorzata Kęsik-Brodacka);
Typ: OPUS 19
Okres realizacji: 22 lutego 2021 - 21 lutego 2025
Nr projektu: 2019/35/B/NZ6/04002
Tytuł projektu: Wpływ płci żywiciela na odpowiedź immunologiczną i protekcję po doustnej immunizacji proteazą cysteinową Fasciola hepatica i zarażeniu tym pasożytem
Kierownik projektu: Małgorzata Kęsik-Brodacka (Narodowy Instytut Leków)
Projekt realizowany w konsorcjum: Narodowy Instytut Leków (Małgorzata Kęsik-Brodacka); Instytut Parazytologii PAN (Agnieszka Wesołowska); Instytut Genetyki Roślin PAN (Tomasz Pniewski)
Typ: OPUS 18
Okres realizacji: 10 września 2020 - 9 września 2024
Nr projektu: 2018/29/N/NZ9/00854
Tytuł projektu: Wpływ zmian w profilu ekspresji genów kodujących białka CesA, PAL i WAK podczas stresu chłodu na skład i strukturę ściany komórkowej Miscanthus sinensis
Kierownik projektu: Karolina Sobańska
Typ: PRELUDIUM 15
Okres realizacji: 2 stycznia 2019 - 1 stycznia 2022