Prosím počkejte chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFPBTÚstav biochemie a mikrobiologie  → Laboratoř metalomiky a bioremediací těžkých kovů
iduzel: 29800
idvazba: 37927
šablona: stranka
čas: 27.9.2022 10:40:59
verze: 5159
uzivatel:
remoteAPIs:
branch: trunk
Server: 147.33.89.150
Obnovit | RAW
iduzel: 29800
idvazba: 37927
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'biomikro.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/vyzkum/vedecke-skupiny/29800'
iduzel: 29800
path: 8548/29628/29629/29705/29759/29793/29800
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW

Laboratoř metalomiky a bioremediací těžkých kovů

Houby hrají důležitou roli v ekosystému, kde se účastní především rozkladu rostlinné biomasy a následného koloběhu nutrientů. Některé, tzv. mykorhizní houby, dokonce žijí s rostlinami vsymbióze, což je pro rostliny výhodné jednak kvůli mnohonásobně zvětšenému kořenovému systému a tedy zvýšenému přísunu vody a živin, ale také bylo u některých mykorhiz prokázáno zvýšení odolnosti proti škůdcům a snížení oxidativního stresu způsobeného nadměrným přísunem těžkých kovů. 

Naše výzkumná skupina se zaměřuje na speciaci (tedy nitrobuněčný výskyt a formu) těžkých kovů v plodnicích a myceliích ektomykorhizních hub. Zajímáme se především o tzv. hyperakumulátory, tedy druhy hub které ve svých plodnicích akumulují nadměrné množství těžkých kovů; někdy i několik různých prvků (Ag, Cd, Cu, Zn atd.) najednou. Hyperakumulující druhy hub nejprve identifikuje náš externí kolega, geomykolog Jan Borovička a po změření celkového obsahu prvků v plodnicích a potvrzení druhu jakožto hyperakumulátora následují biochemické a molekulárně genetické analýzy v naší laboratoři, které mají za cíl popsat způsob a formu uložení kovů v houbových buňkách a také geny zodpovědné za akumulaci, ukládání a transport kovů. Naše sbírka houbových mycelií obsahuje přes dvacet kmenů izolovaných z rodů Amanita, Hebeloma, Agaricus a dalších, což nám umožňuje studium jak in vivo, tak in vitro. 

Ve spolupráci s dalšími pracovišti v ČR i v zahraničí se také věnujeme zkoumání speciace arsenu a transformace arsenových specií v houbách a využití proteinů a jiných látek pocházejících z hub v biotechnologiích a medicíně. 

Aktuálně řešené projekty

Speciace kadmia, zinku a mědi v plodnicích a myceliích hub Russula sp., Hebeloma sp., Amanita muscaria, Cystoderma carcharias a Agaricus crocodilinus – kromě klasického biochemického přístupu pro identifikaci specií využíváme také toho, že zmíněné houby mají sekvenované genomy a leckteré proteiny můžeme odhalit pomocí bioinformatické analýzy a následně homologního klonování. Ty, které tímto způsobem odhalit nemůžeme, se pokoušíme identifikovat pomocí konstrukce cDNA knihoven a exprese v mutantních kvasinkách. 

Identifikace bakteriálních společenstev v plodnicích hub a v jejich mykosféře – ačkoli naším hlavním zájmem jsou kovy v plodnicích hub a geny a proteiny s nimi související, otázka celkového pohledu na „nesmyslnou“ hyperakumulaci kovů v plodnicích nás dovedla ke studiu mikrobiálních společenstev, tzv. mikrobiomů, pomocí metod sekvenování nové generace. Naším cílem je zjistit, zda se bakteriální společenstva žijící v těsné blízkosti plodnic, potažmo mycelií, liší od společenstev žijících na stejné lokalitě ale bez kontaktu s houbou. 

Příprava chirálních sloučenin pomocí vláknité houby Cunninghamella elegans – tato houba je považována za převrat v testování metabolismu toxických sloučenin, jelikož disponuje enzymovým vybavením podobným živočišným játrům. Může tak být použita jak k základnímu studiu pro předvídání metabolitů nových syntetických drog, tak potažmo i k produkci bioaktivních sloučenin. Momentálně ve spolupráci s doc. Michalem Kohoutem zkoušíme, zda u chirálních látek dochází v houbě k chirálnímu metabolismu. 

Identifikace nových komplexů hliníku v buňkách Oidiodendron sp. – izolát neznámého druhu této erikoidně mykorhizní houby k nám doputoval z Polska. Po prvotním screeningu se ukázalo, že houba je multitolerantní k nejrůznějším kovům, včetně hliníku. Momentálně tedy zkoumáme formu hliníku, která se v buňkách nachází, včetně použití fluorescenční mikroskopie s hliníkovou próbou a transmisní mikroskopie s energiově disperzní spektroskopií pro určení přesného místa výskytu Al komplexů v buňkách houby. 

Identifikace nových komplexů kadmia v plodnicích Agaricus crocodilinus pátrání v literatuře nás zavedlo ke článku z roku 1983, kdy němečtí vědci popsali komplex kadmia s vysokým obsahem sacharidů, ale žádnými aminokyselinami se sírou, což je v případě kadmia velmi zvláštní. Tento komplex byl nazván „mykofosfatin“ a naším cílem je jej izolovat a popsat jeho biochemické vlastnosti. 

Izolace a charakterizaci biomolekul z plodnic a mycelií Amanita muscaria – tato houba patří k našim mírně jedovatým druhům. Vyskytuje se na celé severní polokouli a kromě své jedovatosti je známá i svými psychotropnímu účinky, kvůli nimž je využívána jak v tradičních šamanských rituálech tak i jako rekreační droga. Ve spolupráci s laboratoří BAFA budeme zkoumat potenciál této houby pro medicínské využití.

Speciace arsenu v hřibu modračce, Cyanoboletus pulverulentus – tato jedlá houba byla zkoumána již dříve naším partnerským pracovištěm ve Štýrském Hradci v Rakousku a bylo zjištěno, že obsahuje opravdu vysoká množství arsenových specií. Naším cílem je identifikovat metabolické dráhy vedoucí k transformacím v půdě se vyskytujícího „anorganického As“ na tzv. „organický As“. Na tomto i dalších našich projektech spolupracujeme s Ústavem analytické chemie. 

Vybrané publikace

Characterization of three distinct metallothionein genes of the Ag-hyperaccumulating ectomycorrhizal fungus Amanita strobiliformis
Hložková K, Matěnová M, Žáčková P, Strnad H, Hršelová H, Hroudová M, Kotrba P
Fungal Biol 2016; 120(3):358-369
DOI: 10.1016/j.funbio.2015.11.007

Accumulation of Ag and Cu in Amanita strobiliformis and characterization of its Cu and Ag uptake transporter genes AsCTR2 and AsCTR3
Beneš V, Hložková K, Matěnová M, Borovička J, Kotrba P
Biometals 2016; 29(2):249-264
DOI: 10.1007/s10534-016-9912-x

Functional analysis of two genes coding for distinct cation diffusion facilitators of the ectomycorrhizal Zn-accumulating fungus Russula atropurpurea
Sácký J, Leonhardt T, Kotrba P
Biometals 2016; 29(2):349-363
DOI: 10.1007/s10534-016-9920-x

On the possible role of macrofungi in the biogeochemical fate of uranium in polluted forest soils
Kubrová J, Žigová A, Řanda Z, Rohovec J, Gryndler M, Krausová I, Dunn CE, Kotrba P, Borovička J
J Hazard Mater 2014; 280():79-88
DOI: 10.1016/j.jhazmat.2014.07.050

Intracellular sequestration of zinc, cadmium and silver in Hebeloma mesophaeum and characterization of its metallothionein genes
Sácký J, Leonhardt T., Borovička J, Gryndler M, Briksí A, Kotrba P
Fungal Genet Biol 2014; 67():3-14
DOI: 10.1016/j.fgb.2014.03.003

Metallothionein-like peptides involved in sequestration of Zn in the Zn-accumulating ectomycorrhizal fungus Russula atropurpurea
Leonhardt T, Sácký J, Šimek P, Šantrůček J, Kotrba P
Metallomics 2014; 6(9):1693-1701
DOI: 10.1039/c4mt00141a

Putative P1B-type ATPase from the bacterium Achromobacter xylosoxidans A8 alters Pb2 +/Zn2 +/Cd2 +-resistance and accumulation in Saccharomyces cerevisiae
Suman J, Kotrba P, Macek T
Biochim Biophys Acta - Biomembr 2014; 1838(5):1338-1343
DOI: 10.1016/j.bbamem.2014.01.023

Characterization of pbt genes conferring increased Pb2+ and Cd2+ tolerance upon Achromobacter xylosoxidans A8.
Hložková K, Šuman J, Strnad H, Ruml T, Paces V, Kotrba P
Res Microbiol 2013; 164():1009-1018
DOI: 10.1016/j.resmic.2013.10.002

Transgenic approaches to enhance phytoremediation of heavy metal polluted soils
Kotrba P
Biomanagement of Metal-Contaminated Soils (M.S. Khan, A. Zaidi, R. Goel, J. Musarrat, Eds.), pp. 239-271, Springer Science+Business Media B.V., Dordrecht, Heidelberg, London, New York 2013;

Enhanced accumulation of cadmium in Linum usitatissimum L. plants due to overproduction of metallothionein α-domain as a fusion to β-glucuronidase protein
Vrbová M, Kotrba P, Horáček J, Smýkal P, Švábová L, Větrovcová M, Smýkalová I, Griga M
Plant Cell Tiss Organ Cult 2013; 112():321-330
DOI: 10.1007/s11240-012-0239-1

Lidé a kontakty:

vecoucí skupiny:

doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D. (místnost B05, tel: +420 220 443 215, email: Pavel.Kotrba@vscht.cz)

odborní asistenti:

Ing. Jan Sácký, Ph.D. (místnost B129b, tel: +420 220 443 402, email: Jan.Sacky@vscht.cz)

Ing. Tereza Leonhardt, Ph.D. (místnost B129b, tel: +420 220 443 402, email: Tereza.Leonhardt@vscht.cz)

Aktualizováno: 28.6.2022 14:53, Autor: Michal Strejček

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

zobrazit plnou verzi