Notice: Undefined index: alias in /home/people/clients/igrpan/igrwww/www_prod/modules/MleCMS/MleCMS.module.php on line 302
Zespół Ewolucji Funkcji Systemów Biologicznych
Na skróty

Zespół Ewolucji Funkcji Systemów Biologicznych

Lider

dr Grzegorz Koczyk

Skład

dr Katarzyna Czyż (Wyrwa)
mgr Piotr Zaremba (doktorant-wolontariusz)

Badamy ewolucję elementów genomu (zarówno genów jak i sekwencji niekodujących) jako pochodną selekcji wynikającej z zarówno wymagań funkcjonalnych, jak i ograniczeń wynikających z praw fizyki, chemii i rachunku prawdopodobieństwa. Stosujemy, rozwijamy i testujemy algorytmy i modele łączące bioinformatykę strukturalną, filogenomikę i teorię gier. Naszym celem jest poszukiwanie uproszczonych, ogólnych reguł kształtujących ewolucję systemów biologicznych wykorzystując zarówno techniki biologii molekularnej jak i narzędzia bioinformatyczne. W ramach prac, staramy się również tworzyć i udostępniać nowe narzędzia umożliwiające łatwe prowadzenie analiz i prac opartych na tychże zasadach.

Profil badawczy

  • filogenomika specyficzności substratowej i aktywności enzymatycznej w biosyntezie, modyfikacjach i transporcie metabolitów wtórnych u Eukaryota (w szczególności: mikotoksyn i metabolitów roślin uprawnych),
  • ewolucja metabolizmu pierwotnego i wtórnego roślin strączkowych, w tym w szczególności ich zdolności do asymilacji azotu atmosferycznego dzięki stabilnym oddziaływaniom symbiotycznym,
  • rekonstrukcja scenariuszy ewolucji odporności na naturalne i sztuczne substancje grzybobójcze (strategie usuwania, akumulacji i wzrostu),
  • ewolucja domen i architektury domenowej białek.

Metody

  • metody diagnostyki molekularnej (m.in. PCR, qRT-PCR, bezpośrednie sekwencjonowanie produktów PCR i głębokie sekwencjonowanie próbek środowiskowych),
  • filogenomika i analizy filogenetyczne (przybliżone metody maksymalizacji wiarygodności, statystyczna analiza wzorców i trendów w filogenii i fenotypie),
  • modelowanie struktur białkowych w oparciu o homologię,
  • nadzorowane i pozbawione nadzoru techniki analizy skupień w danych bibliograficznych i adnotacji funkcjonalnej,
  • przewidywanie i adnotacja miejsc sekwencji istotnych dla funkcji z wykorzystaniem metod profilowej analizy sekwencji, interakcji molekularnych i ograniczeń strukturalnych dotyczących cząsteczek białka.

Obecnie prowadzone prace badawcze

  • analizy molekularne i ewolucyjne potencjalnych producentów makrolaktonów wśród grzybów wyższych,
  • analizy transkryptomiczne i filogenomiczne dywergentnych gatunków roślin strączkowych (Caesalpinioidae),
  • analizy filogenomiczne mające na celu rekonstrukcję szerokiego zbioru “map drogowych” (Koczyk i in. 2015) metabolizmu wtórnego i transportu metabolitów u grzybów wyższych,

Wybrane publikacje

 

  • Pniewski T, Czyż M, Wyrwa K, Bociąg P, Krajewski P, Kapusta J (2017) Micropropagation of transgenic lettuce containing HBsAg as a method of mass-scale production of standardised plant material for biofarming purposes. Plant Cell Rep 36:49–60

  • Nelson MN, Książkiewicz M, Rychel S, Besharat N, Taylor C, Wyrwa K, Jost R, Erskine W, Cowling W, Berger JD, Batley J, Weller J, Naganowska B, Wolko B (2017).The loss of vernalization requirement in narrow-leafed lupin is associated with a deletion in the promoter and de-repressed expression of a Flowering Locus T (FT) homologue. New Phytologist 213(1): 220-232.

  • Fedorowicz-Strońska O, Koczyk G, Kaczmarek M, Krajewski P, Sadowski J (2017) Genome-wide identification, characterisation and expression profiles of calcium-dependent protein kinase genes in barley (Hordeum vulgare L.) J Appl Genet.;; 58(1):11-22.

  • Popiel D, Dawidziuk A, Koczyk G, Mackowiak A, Marcinkowska K (2017). Multiple facets of response to fungicides–the influence of azole treatment on expression of key mycotoxin biosynthetic genes and candidate resistance factors in the control of resistant Fusarium strains. European Journal of Plant Pathology, 147(4), 773-785.

  • Koczyk G, Dawidziuk A, Popiel D (2015) The Distant Siblings-A Phylogenomic Roadmap Illuminates the Origins of Extant Diversity in Fungal Aromatic Polyketide Biosynthesis. Genome Biol Evol.; 7(11):3132-54

Projekty badawcze