Výzkum na Oddělení mikrobiologie

Laboratoř anaerobních mikroorganizmů (LAM) se zaměřuje na výzkum rozkladu organických látek pomocí různých skupin anaerobních bakterií a také striktně anaerobních metanogenních Archaea. Tyto anaerobní mikroorganizmy hrají často klíčovou roli v prostředích termálních pramenů, řašelinišť, říčních sedimentů, ale i v trávicím traktu živočichů. Jejich aktivita je využívána v zemědělství, odpadovém hospodářství, energetice, medicíně a při sanaci starých ekologických zátěží.

Hlavním předmětem zájmu LAM jsou biochemické a ekologické aspekty anaerobních procesů a výzkum mikrobiálního konzorcia účastnícího se těchto procesů. Zabýváme se studiem fyziologických a biochemických vlastností nových kmenů izolovaných z čistíren odpadních vod, bioplynových reaktorů a podzemních zásobníků plynu. Mnohé izolované metanogenní Archaea jsou dosud nepopsány. Další oblastí je studium střevních sulfát redukujících bakterií, které mohou způsobit zánětlivé onemocnění střev včetně ulcerózní kolitidy a také na studium přírodních a chemických sloučenin působících proti aktivitě těchto mikroorganizmů. Silný důraz klademe na anaerobní prokaryota, protože mohou mít nové a jedinečné vlastností. Toto může být důležité pro různé aplikace v průmyslových oblastech i v oblasti základního výzkumu.

Mezi současné členy LAM patří vědečtí pracovníci, studenti a technický personál. Je navázána funkční spolupráce s laboratořemi a útvary MU i jiných vysokých škol, členové LAM participují na řešení národních i mezinárodních projektů a zajišťují vedení bakalářských, diplomových a doktorských prací. LAM je velmi aktivní v oblasti aplikovaného výzkumu, aktuálně řeší řadu spoluprací s průmyslovým sektorem.

Členové LAM zajištují výuku v předmětech: Úvod do studia specializace Mikrobiologie (Bi1044), Mikrobiologie (Bi5710), Fyziologie bakterií (Bi7030), Microbiology (Bi4095en), Cytologie a morfologie bakterií (Bi7330),  Biologické čistění odpadních vod (Bi8950) a podílejí se na výuce v řadě dalších předmětů vyučovaných na MUNI.

Kontaktní osoba

Zaměstnanci a studenti v této laboratoři se specializují na inženýrství bakterií a mikrobiálních metabolických drah pro biotechnologické účely. Cílem výzkumné skupiny je propojovat mikrobiologii s dalšími vědními obory, především molekulární biologií, biochemií a bioinformatikou a pracovat na interdisciplinárních projektech, které přispívají k základnímu poznání studovaných systémů a mají i nezanedbatelný aplikační potenciál. Hlavními tématy laboratoře jsou biotechnologické zpracování rostlinné biomasy (lignocelulózy) a biodegradace odpadních látek (toxické environmentální polutanty, plasty). Jako hostitelské organismy jsou využívány především bezpečné robustní kmeny bakterií Escherichia coli a Pseudomonas putida. Pro účely efektivnějšího zpracování a zužitkování sacharidů z rostlinné biomasy či snažší degradace těžko rozložitelných znečišťujících látek jsou bakterie cíleně upravovány moderními metodami syntetické biologie a metabolického inženýrství. Nástroje syntetické biologie jsou také aplikovány pro přípravu umělých bakteriálních konsorcií, která by měla být schopna plnit požadované funkce s vyšší účinností a dlouhodoběji než jednotlivé rekombinantní mikroorganismy.

Laboratoř zajištuje přednášku a cvičení k předmětu Speciální metody analýzy mikroorganismů (Bi6721 a Bi6721c) pro magisterské studenty a volitelný předmět Úvod do metabolického inženýrství a syntetické biologie mikroorganismů (Bi7034). Přispívá do několika dalších předmětů a zajišťuje vedení bakalářských, diplomových a dizertačních prací.

Kontaktní osoba

Laboratoř zoonotických mikroorganizmů úzce spolupracuje s Oddělením medicínské zoologie Ústavu biologie obratlovců AVČR, v.v.i., Brno na jeho detašovaném pracovišti ve Valticích na jižní Moravě. Hlavní náplní výzkumu této laboratoře je studium ekologie, taxonomie a sérologie mikrobiálních původců vybraných zoonóz (zejména virů, bakterií a prvoků) přenášených hematofágními členovci, s využitím klasických i molekulárně biologických metod. Laboratoř zoonotických mikroorganizmů se zabývá rovněž výchovou studentů v rámci bakalářských, magisterských i doktorských programů Biologie obecná se zaměřením na mikrobiologii (vedení bakalářských a magisterských prací, doktorských disertací).

Laboratoř zoonotických mikroorganizmů se v současnosti zaměřuje především na základní výzkum agens přenášených hematofágními členovci (např. flaviviry West Nile a středoevropské klíšťové encefalitidy, baktérie Borrelia burgdorferi a Anaplasma phagocytophilum nebo prvoci Babesia spp.) Výsledky výzkumu napomáhají k lepší prevenci před infekčními onemocněními u obratlovců včetně surveillance vybraných zoonóz. Laboratoř zajišťuje přednášku a cvičení předmětu Mikrobiální zoonózy a sapronózy (Bi8011; Bi8011c).

Kontaktní osoby

Laboratoř virologie úzce spolupracuje s Výzkumným ústavem veterinárního lékařství v Brně a Parazitologickým ústavem Biologického centra AVČR v Českých Budějovicích. Hlavní náplní výzkumu této laboratoře je základní výzkum v oblasti molekulární patogeneze významných virových nákaz, především klíšťové encefalitidy a dalších flavivirových infekcí, a dále exotických a jiných emergentních virových nákaz zvířat a člověka. Laboratoř se věnuje i vývoji a testování nových preventivních či terapeutických protilátek, nové generace vakcín a látek s antivirovým účinkem.

Věnujeme se takovým otázkám, jako je cesta průniku neurotropních virů přes hematoencefalickou bariéru do mozku, coby svého cílového orgánu, zajímá nás interakce virů s buňkami v centrální nervové soustavě a imunitní odpověď na infekci. Zkoumáme úlohu hostitelského genotypu v předurčení závažnosti klinického průběhu virové infekce. Vyvíjíme nové protivirové vakcíny a terapeutika, u kterých studujeme jejich mechanismus účinku a strategie virové rezistence. Hledáme i nové biomarkery virových infekcí, které mohou být využity diagnosticky, či pro určení prognózy závažnosti onemocnění.

Výsledky našeho výzkumu přinášejí nejen nové poznatky týkající se virových onemocnění, ale mají i praktické uplatnění v oblasti prevence a léčby virových nákaz člověka a zvířat.

Kontaktní osoba