Výzkumné zaměření na léta 2012-2017

Biofyzikální ústav AV ČR, v.v.i. (BFÚ) se bude věnovat zejména základnímu výzkumu struktury, funkce a dynamiky biologických systémů (biomolekul, buněčných komponent, buněk i buněčných populací) s využitím širokého spektra metod (molekulární biologie, biochemie, biofyziky a bioinformatiky). Konkrétněji bude výzkum pracoviště v příštích 5 létech zaměřen na tyto směry:

     (1) Poškození DNA indukované protinádorovými komplexy platiny a ruthenia, jejich rozpoznávání, reparaci a další biologické následky na úrovni buňky. Práce je směřována na lepší pochopení mechanismů působení těchto látek a navrhování nových účinnějších cytostatik i strategií léčby.

     (2) Strukturu a interakce přirozených a chemicky modifikovaných nukleových kyselin v roztoku a na površích, elektrochemické vlastnosti peptidů a proteinů, interakce přirozených a modifikovaných DNA s proteiny (se zvláštním zaměřením na nádorové supresory rodiny p53) a s dalšími biomolekulami.

     (3) Tradiční nosná témata zahrnující genetické a epigenetické aspekty regulace genové exprese, organizaci a evoluci eukaryotického genomu.

     (4) Architekturu buněčného jádra, epigenetické stavy chromatinu ve vztahu k funkčním aspektům a to v průběhu buněčného cyklu a diferenciace buněk, při reparaci DNA a v průběhu kancerogeneze. Dále se bude výzkum týkat chromosomových proteinů (např. HMG nebo HP1) a pozornost bude věnována také telomerám. Studium reparace po ozáření bude zahrnovat úroveň molekulární, buněčnou, tkáně i organismu.

     (5) Poznání úlohy molekul účastnících se mechanismů vzniku a rozvoje nádorových onemocnění, tj. cytokinetiky (proliferace diferenciace, buněčné smrti) normálních i nádorových buněčných populací. S jasnými terapeutickými cíli bude pozornost věnována zejména fyziologickým regulátorům těchto procesů (TGF-β, TNF-α, TRAIL, Wnt, EGF, PUFA, fosfolipidy atd.) a jejich interakcím s toxickými látkami a léčivy.

     (6) Mechanismy tvorby reaktivních metabolitů kyslíku a dusíku imunitními a endoteliálními buňkami a úlohu těchto metabolitů v buněčném signálování a v cytokinetice normálních a transformovaných buněčných populací.  

     (7) Teoretické studie struktury, dynamiky a molekulárních interakcí nukleových kyselin a jejich komplexů s proteiny a léčivy.

     (8) Anomální struktury DNA a vztah mezi těmito strukturami a konformačními vlastnostmi DNA ve vztahu k funkci, patologii a evoluci genomů.

     (9) Radiační indukovanou mutagenezi modelové dvoudomé rostliny Silene latifolia s cílem identifikovat sex-determinující geny. Bude také rozvedena problematika tolerance vybraných druhů rostlin k těžkým kovům za účelem izolace korespondujících genů.

     Svou činností bude BFÚ přispívat ke zvyšování úrovně poznání a vzdělanosti, k rozvoji biotechnologií a transferu výsledků výzkumu do praxe, zejména v oblasti diagnostiky a léčby závažných onemocnění. V rámci předmětu své činnosti bude BFÚ rozvíjet mezinárodní spolupráci, včetně organizování mezinárodních vědeckých konferencí a seminářů. Ve spolupráci s vysokými školami bude BFÚ vychovávat přibližně 60 doktorandů a podílet se významně na pedagogické činnosti (BFÚ bude zajišťovat zhruba 60 semestrálních přednášek ročně na různých univerzitách).