Laboratorium Immunologii Molekularnej i Komórkowej

Zespół zajmuje się badaniem regulacji ekspresji genów w czasie dojrzewania układu odpornościowego. Głównym obiektem badań jest odkryty przez nas gen NWC, który jest trzecim ewolucyjnie konserwowanym genem w locus genów RAG, biorących udział w rekombinacji genów receptorów limfocytów. Do tej pory poznaliśmy mechanizmy odpowiedzialne za  wzajemną regulację ekspresji genów RAG i NWC w czasie dojrzewania limfocytów, a także rolę, jaką mógł pełnić gen NWC w czasie ewolucji transpozonu RAG u kręgowców. Ponadto wykazaliśmy, że białko NWC oddziałuje z białkami retrogradowego transportu wewnątrzrzęskowego i jego brak upośledza funkcjonowanie plemników u myszy. W chwili obecnej prowadzimy badania nad szczegółowym określeniem roli NWC w transporcie wewnątrzrzęskowym oraz nad zobrazowaniem wpływu czasowego wyciszenia ekspresji NWC u Danio rerio na ultrastrukturę rzęsek i na rozwój narządów posiadających urzęsione komórki. Drugim tematem badań prowadzonych w naszym zespole jest określenie czynników odpowiedzialnych za zróżnicowanie alleli genu determinującego płeć (csd) w populacji pszczoły miodnej, którego odpowiednie zróżnicowanie jest konieczne dla żywotności populacji. W toku prowadzonych badań stwierdziliśmy występowanie znacznie wyższej niż do tej pory oczekiwanej liczby alleli csd oraz ich nierównomiernej dystrybucji wskazującej na bardzo szybkie powstawanie nowych wariantów. Prowadzone są badania mające na celu określenie tempa i mechanizmu powstawania nowych alleli. Prowadzone badania nad strukturą genetyczną populacji pszczół mają również na celu określenie jej związku z podatnością na choroby zakaźne.

Kontakt

Kierownik

Kierownik: dr hab. Małgorzata Cebrat, prof. IITD PAN (http://orcid.org/0000-0003-4544-3289)

Studia wyższe: biotechnologia, Uniwersytet Wrocławski (1994-1999) Doktorat: “Zastosowanie techniki cDNA-RDA w identyfikowaniu różnic w ekspresji genów pomiędzy prawidłowymi i nowotworowymi komórkami jelita cienkiego myszy z mutacją genu APC“, IITD PAN we Wrocławiu (2002) Habilitacja: „Funkcja, regulacja ekspresji i ewolucja genów locus RAG/NWC”, IITD PAN we Wrocławiu (2010) Staże zagraniczne: Instytut Immunologii w Bazylei (2000-2001) Zainteresowania badawcze: regulacja ekspresji genów w czasie rozwoju układu odpornościowego, immunologia ewolucyjna, struktura genetyczna populacji pszczół miodnych w kontekście determinacji płci i odporności na choroby zakaźne Inne: popularyzacja nauki (organizacja i przeprowadzanie warsztatów edukacyjno-badawczych dla licealistów), projektowanie i wykonywanie urządzeń laboratoryjnych metodą druku 3D, hodowla pszczół.

Zespół

Adiunkci:
Dr Agnieszka Łaszkiewicz (http://orcid.org/0000-0002-0317-4255)
Dr Joanna Niedbalska-Tarnowska (http://orcid.org/0000-0002-1420-3285)

Specjaliści:
mgr Kinga Adamczyk-Węglarzy

Doktoranci:
Mgr Robert Mroczek

Profesorowie emerytowani:
Prof. dr hab. Paweł Kisielow

Najważniejsze osiągnięcia naukowe
  • odkrycie genu NWC, określenie czynników biorących udział w kontroli ekspresji NWC w kontekście regulacji ekspresji i ewolucji locus genów RAG pełniących kluczową rolę w dojrzewaniu limfocytów
  • wykazanie udziału białka NWC w spermatogenezie
  • wykazanie istnienia znacznie większej od spodziewanej liczby alleli genu odpowiedzialnego za determinację płci u pszczół (csd) oraz ich nierównomiernej dystrybucji w populacji
Metody badawcze
  • analiza ekspresji genów i mechanizmów jej regulacji (PCR w czasie rzeczywistym, analiza aktywności promotorowej i zmian epigenetycznych), sekwencjonowanie
  • tworzenie konstruktów genetycznych metodami standardowymi i rekombinacji homologicznej, w tym konstruktów dużych (100-200 kpz) oraz wektorów lentiwirusowych
  • mikroskopia konfokalna i fluorescencyjna
  • analiza ekspresji białek i nadprodukcja białek rekombinacyjnych w bakteriach i komórkach ssaczych
  • hodowle komórkowe, transfekcje i transdukcje
  • badanie oddziaływań pomiędzy białkami (komplementacja fluorescencji, ko-immunoprecypitacja)
  • przejściowe wyłączanie ekspresji genów w embrionach Danio rerio i analiza ich fenotypu
  • wyprowadzanie linii myszy transgenicznych, hodowla Danio rerio, hodowla pszczół
Kluczowa aparatura badawcza
  • sekwenator kapilarny ABI PRISM 310 Genetic Analyzer
  • aparatura do badań z zakresu biologii molekularnej
  • aparatura do badań z zakresu biologii komórkowej
  • drukarki 3D typu FDM i SLA/DLP
Najważniejsze projekty badawcze (ostatnie 10 lat)
  1. Charakterystyka czynników wpływających na zróżnicowanie alleli genu csd w populacji pszczoły miodnej (Apis mellifera)”, Narodowe Centrum Nauki, OPUS, 2019-2022, dr hab. Małgorzata Cebrat
  2. Rola NWC w budowie i funkcji rzęsek komórkowych w Danio pręgowanym”, Narodowe Centrum Nauki, MINIATURA, 2020-2021, dr Joanna Niedbalska-Tarnowska
  3. Rola dwukierunkowej aktywności promotora genu NWC w ewolucji transpozonu RAG”, Narodowe Centrum Nauki, PRELUDIUM, mgr Łukasz Śnieżewski
  4. Mechanizmy kontrolujące metylację DNA w locus RAG/NWC”, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, 2010-2013, dr. hab. Małgorzata Cebrat
  5. Otrzymanie i charakterystyka genetycznie zmodyfikowanych myszy z warunkową niezdolnością do syntezy białka NWC”, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, 2010-2013, prof. dr hab. Paweł Kisielow
Wybrane publikacje
  1. Cebrat M., Miazek A., Kisielow P.: Identification of a third evolutionarily conserved gene within the RAG locus and its RAG1-dependent and -independent regulation. Eur J Immunol., 2005, 35(7): 2230-8 (http://doi.org/10.1002/eji.200526225)
  2. Laszkiewicz A., Sniezewski L., Kasztura M., Bzdzion L., Cebrat M., Kisielow P.: Bidirectional activity of the NWC promoter is responsible for RAG-2 transcription in non-lymphoid cells. PLoS One, 2012, 7(9): e44807 (http://doi.org/10.1371/journal.pone.0044807)
  3. Laszkiewicz A., Bzdzion Ł., Kasztura M., Snieżewski L., Janik S., Kisielow P., Cebrat M.: Ikaros and RAG-2-mediated antisense transcription are responsible for lymphocyte-specific inactivation of NWC promoter. PLoS One, 2014, 9(9): e106927 (http://doi.org/10.1371/journal.pone.0106927)
  4. Kasztura M., Sniezewski L., Laszkiewicz A., Majkowski M., Kobak K., Peczek K., Janik S., Kapusniak V., Miazek A., Cebrat M., Kisielow P.: Search for the Function of NWC, Third Gene Within RAG Locus: Generation and Characterization of NWC-Deficient Mice. Arch Immunol Ther Exp (Warsz), 2016, 64(4): 311-9 (http://doi.org/10.1007/s00005-015-0379-1)
  5. Sniezewski L., Janik S., Laszkiewicz A., Majkowski M., Kisielow P., Cebrat M.: The evolutionary conservation of the bidirectional activity of the NWC gene promoter in jawed vertebrates and the domestication of the RAG transposon. Dev Comp Immunol, 2018, 81: 105-115 (http://doi.org/10.1016/j.dci.2017.11.013)
  6. Majkowski M., Laszkiewicz A., Sniezewski L., Grzmil P., Pawlicka B., Tomczyk I., Michniewicz M., Kapusniak V., Janik S., Chodaczek G., Cebrat M.: Lack of NWC protein (c11orf74 homolog) in murine spermatogenesis results in reduced sperm competitiveness and impaired ability to fertilize egg cells in vitro. PLoS One, 2018, 13(12): e0208649 (http://doi.org/10.1371/journal.pone.0208649)
  7. Marchwicka A., Cebrat M., Łaszkiewicz A., Śnieżewski Ł., Brown G., Marcinkowska E.: Regulation of vitamin D receptor expression by retinoic acid receptor alpha in acute myeloid leukemia cells. J Steroid Biochem Mol Biol, 2016, 159: 121-30 (http://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2016.03.013)
  8. Janik S., Nowak U., Łaszkiewicz A., Satyr A., Majkowski M., Marchwicka A., Śnieżewski Ł., Berkowska K., Gabryś M., Cebrat M., Marcinkowska E.: Diverse Regulation of Vitamin D Receptor Gene Expression by 1,25-Dihydroxyvitamin D and ATRA in Murine and Human Blood Cells at Early Stages of Their Differentiation. Int J Mol Sci, 2017, 18(6):1323 (http://doi.org/10.3390/ijms18061323)
  9. Sulborska A., Horecka B., Cebrat M., Kowalczyk M., Skrzypek T.H., Kazimierczak W., Trytek M., Borsuk G.: Microsporidia Nosema spp. – obligate bee parasites are transmitted by air. Sci Rep, 2019, 9(1):14376 (http://doi.org/10.1038/s41598-019-50974-8)
  10. Zareba J., Blazej P., Laszkiewicz A., Sniezewski L., Majkowski M., Janik S., Cebrat M.: Uneven distribution of complementary sex determiner (csd) alleles in Apis mellifera Sci Rep, 2017, 7(1): 2317 (http://doi.org/10.1038/s41598-017-02629-9)