Ústav experimentální medicíny AV ČR úspěšně rozšířil přístrojové vybavení pro vědce z peněz evropských fondů

Transkript

1 Ústav experimentální medicíny AV ČR úspěšně rozšířil přístrojové vybavení pro vědce z peněz evropských fondů Ústav úspěšně dokončil realizaci dvou investičních projektů s využitím prostředků z Operačního programu Praha Konkurenceschopnost, jejichž cílem bylo pořízení špičkového přístrojového vybavení do nově vzniklého Výzkumného centra genomiky a proteomiky (13 mil. 902 tis. Kč) a Laboratoře pokročilého zobrazování živých tkání. (16 mil. 50 tis. Kč). Za provoz Výzkumného centra genomiky a proteomiky odpovídá garant MUDr. Radim J. Šrám, DrSc., vedoucí Oddělení genetické ekotoxikologie ÚEM AV ČR, který říká: Jedním z cílů nového Centra bude studium vlivu znečištěného ovzduší na změny v lidské DNA, tedy výzkum, kterému se dlouhodobě naše oddělení věnuje. Za odborný chod Centra včetně přístrojového vybavení odpovídá Pavel Rössner, vedoucí Laboratoře genomiky, vědci této laboratoře budou přístroje využívat ke svému výzkumu zaměřenému na studium celogenomové i specifické genové exprese a jednonukleotidové polymorfismy (SNPs) v lidském genomu s použitím čipových technologií s cílem proniknout hlouběji do mechanismů toxického působení komplexních směsí látek v životním prostředí. Cílem výzkumu je prostřednictvím moderních výzkumných biomedicínských metod sekvenování, čipové analýzy, proteinové analýzy a analýzy funkčních vlastností buněk komplexně pojmout zkoumání vlivů různých látek (zejména v ovzduší) na lidský organismus. Ústav tak potvrdil excelenci ve výzkumu vlivu toxicity látek a životního prostředí na lidský genom.

2 Modul MiSeq Stanovení sekvencí nukleotidů Systém pro sekvenování a čipovou analýzu představuje zařízení pro sekvenování nové generace (Next Generation Sequencing, NGS). Je teprve pátým zařízením svého druhu v České republice. Část systému MiSeq umožňuje ve srovnání s klasickými metodami sekvenování NGS provádět analýzy mnohem delších úseků nukleových kyselin za výrazně kratší dobu. Další výhodou je omezení počtu kroků, při nichž je nutné manipulovat se vzorky, Systém MiSeq bude v rámci Výzkumného centra sloužit pro stanovení sekvence nukleotidů v genech a kratších úsecích DNA a RNA včetně microrna. Sekvence nukleotidů hraje klíčovou roli pro zajištění správné funkce organismu a její změna, ať už vlivem nemoci, nebo působením okolního prostředí, může vést až ke vzniku nádorových onemocnění. Z toho důvodu je velmi důležité pomocí pořízeného přístroje identifikovat faktory, které mohou sekvenci nukleotidů ovlivnit. Druhá část systému iscan je zařízení s možností uplatnění v několika genomických analýzách. iscan je scanner fluorescence, který provádí detekci signálů o různé intenzitě ve vzorcích DNA nebo RNA nanesených na čipy. V centru bude přístroj převážně aplikován pro hodnocení exprese RNA na celogenomové úrovni, která představuje první krok v realizaci genetické informace. Změny exprese RNA mohou odrážet negativní procesy v organismu způsobené nemocí, nebo vlivem vnějšího prostředí, např. působením polutantů. Přístrojové vybavení Výzkumného centra genomiky a proteomiky doplňují: Zařízení pro měření koncentrací proteinů a nukleových kyselin pomocí imunofluorescenční metody, které napomůže identifikaci klíčových regulátorů při regeneraci širokého spektra zkoumaných tkání. Technologie XMAP díky vysoké citlivosti vzorku, možnosti současného měření setu antigenů a minimálnímu objemu vzorků překonavá metody ELISA ve všech ohledech. Vzhledem k vysoké flexibilitě, statisticky přesnějším výsledkům, časové a finanční úspoře, umožňuje metoda XMAP kvantifikaci širokého spektra proteinů spojených s regenerací

3 chrupavky, kosti, kůže a srdečně cévního systému. Nová technologie umožňuje akceleraci výzkumu a vývoje tkáňově inženýrských náhrad pro medicínské a veterinární aplikace. Toto zařízení bude převážně využíváno Oddělením tkáňového inženýrství, které vede prof. RNDr. Evžen Amler, CSc. Obrázek přístroje Bio-Plex 200 Výstup z analýzy koncentrace proteinů Automatický sběrač buněk, který umožňuje přesnou charakterizaci růstu buněk ovlivněných stimulujícími nebo inhibičními faktory. Buňky kultivované v tkáňových kulturách a ovlivněné selektivními činidly mohou být na tomto přístroji kvantitativně isolovány a pak analyzovány na molekulární úrovni. To zajišťuje propojení s proteinovou nebo genetickou analýzou buněk prováděnou dalšími přístroji Výzkumného centra. Přístroj umožňuje relativně rychle a ekonomicky stanovit proliferaci různých typů buněk a to i při vysokém počtu vzorků. Budou jej využívat vědci Oddělení transplantační imunologie, jež vede prof. RNDr. Vladimír Holáň, DrSc. Přístroj Harvester 96, Model MachIIIME Stanovení vlivu různých růstových faktorů na proliferaci limbálních kmenových buněk v tkáňové kultuře.

4 Garantem nově vzniklé Laboratoře pokročilého zobrazování živých tkání je RNDr. Jan Malínský, Ph.D., vedoucí Oddělení mikroskopie. Zvlášť zařízená a upravená místnost laboratoře je vybavena nejmodernějším zařízením pro bezprostřední pozorování živých preparátů buněčných kultur a různě silných tkáňových řezů ve vodném médiu - vzpřímeným konfokálním badatelským fluorescenčním mikroskopem Olympus FV1200 MPE a rychlým monochromátorem pro multifrekvenční excitaci fluorescence. Smyslem projektu je výraznou měrou přispět k poznání aspektů výskytu a průběhu neurodegenerativních onemocnění (Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy choroby, roztroušené sklerózy, cévních mozkových příhod) a posttraumatických stavů a s nimi souvisejících komplikací (míšních a mozkových poranění, posttraumatického edému, epilepsie), to vše prostřednictvím pokročilých zobrazovacích metod. Výzkum v Laboratoři bude provádět multidisciplinární tým specialistů z různých oddělení ÚEM AV ČR a Ústavu neurověd 2. lékařské fakulty UK v Praze

5 Jemná struktura sítě výběžků astrocytů po ischemickém poškození hipokampu na řezu mozkovou tkání potkana je zviditelněna pomocí fluorescence exprimovaného gliálního fibrilárního acidického proteinu. Na obrázku lze porovnat množství obrazové informace získané pomocí klasického konfokálního zobrazení (vlevo) a metodou prostorové rekonstrukce konfokálních obrazů pořízených v režimu zvýšeného dynamického kontrastu (vpravo). Rámečky (nahoře) ohraničují rozsah detailních záběrů cévní pleteně astrocytárních výběžků (dole). Záběry byly pořízeny pomocí nově zakoupeného mikroskopu Olympus FV1200 MPE Nově zřízené pracoviště poskytne zázemí pro vědecký rozvoj mladých výzkumníků především z řad doktorandů v oboru biomedicíny. Přímé pozorování živých buněk v tkáňovém kontextu vědcům umožní studovat reakce na nově vyvíjená farmaka či stresové odpovědi studovaných organismů. Nově zřízené pracoviště umožní jak rychlé sledování iontové odezvy na fyziologické či farmakologické podněty, tak detailní trojrozměrný popis změn distribuce specifických proteinů či morfologických změn, a to bez kompromisů v časovém či prostorovém rozlišení.