Ústav biochemie a mikrobiologie rozvíjí základní výzkum v oblastech molekulární biologie retrovirů, proteomiky, biochemie, fyziologie a molekulární biologie rostlin, enzymologie, mikrobiologie životního prostředí, potravinářské mikrobiologie a bioanalytických metod. Tyto aktivity vytváří platformu pro aplikovaný výzkum cílený na vývoj moderních terapeutických přístupů, možnosti bioremediací organických a anorganických zátěží v životním prostředí a sledování hygienické kvality potravin (ústav provozuje i akreditovanou Zkušební laboratoř ústavu biochemie a mikrobiologie) či interakcí rostlin s patogeny. Výzkum je v řadě případů interdisciplinárního charakteru a vedle úzké odborné spolupráce mezi jednotlivými laboratořemi ústavu by byl nemyslitelný bez kooperace s řadou národních a zahraničních pracovišť v rámci společných výzkumných programů a projektů. Na národní úrovni se pracoviště ústavu podílí na řešení úkolů Centra aplikované genomiky a na řešení výzkumného záměru Progresivní potravinářské a biochemické technologie. Současně jsou na ústavu řešeny úkoly projektů podporovaných GA ČR, TA ČR, MPO, MŠMT.
Vědecko-výzkumné portfolio ústavu v bodech:
Oblast medicínsky orientovaného výzkumu a vývoje
- biologie skládání retrovirových částic a struktura a buněčný transport retrovirových proteinů se zřetelem na využití modifikovaných částic pro genové terapie
- identifikace proteinů místně deponovaných v souvislosti s aplikací implantátů nebo kalcifikací stěn srdečních chlopní a cév; biokompatibilní materiály pro kožní náhrady
- konstrukce nanočástic cílených do nádorových buněk k zobrazení karcinomů, testování cytostatik, rostlinné nukleasy jako protinádorová terapeutika a lipidová tělíska jako nosiče cílených hydrofobních léčiv
- účinky adipokinů a možnosti nutriční a farmakologické intervence při metabolickém syndromu
- rostlinné a hmyzí peptidy s antimikrobiálním účinkem jako terapeutika
- glykosidasy extrémofilů pro enzymové syntézy terapeuticky významných derivátů sacharidů
- vývoj a aplikace nových metod molekulárního modelování a strukturní bioinformatiky
Oblast kontroly a bioremediací životního prostředí
- metabolické konverze xenobiotik a využití mikroorganismů a rostlin pro bioremediace znečištění prostředí organickými xenobiotiky
- genomika a metagenomika pro studium mikrobiální diverzity a genetického potenciálu se zřetelem na symbiosu mikrobiálních konsorcií a rostlin a jejich synergii v bioremediačních procesech
- molekulární determinanty fosfolipidového signálního systému rostlin v odpovědi na biotický a abiotický stres se zvláštním zřetelem na využití mechanismů indukované rezistence v alternativní ochraně rostlin proti chorobám
- vývoj imunochromatografických souprav pro stanovení xenobiotik a posuzování xenobiotik, jejich metabolických intermediátů a těžkých kovů z hlediska cytotoxicity, genotoxicity a fyziologického dopadu jejich ingesce
- biochemické a molekulárně biologické aspekty (hyper)akumulace těžkých kovů velkými houbami se zvláštním zřetelem na determinanty využitelné pro fytoremediace
- transgenní rostliny pro fytoremediace půd a sedimentů kontaminovaných organickými xenobiotiky a těžkými kovy
- povrchová expozice vazebných peptidů pro zvýšení kapacity mikrobiálních biosorbentů těžkých kovů
- perspektivy lipidových tělísek pro likvidace ropných havárií a snažší syntézy degradovatelných plastů
Oblast kontroly a bezpečnosti potravin
- vývoj moderních rychlých metod záchytu a kvantifikace potravinových patogenů (detekce a kvantifikace pomocí PCR, a DNA čipů, genotypizační metody, imunochemické metody včetně vývoje imunochromatografických souprav) doplněné klasickými mikrobiologickými metodami.
- molekulární biologie enterotoxinů Staphylococcus aureus
- tvorba biofilmů a sledování jejich resistence vůči disinfekčním prostředkům
- resistence vybraných potravinových patogenů k antibiotikům
- akreditované metody a vývoj nových metod detekce a kvantifikace geneticky modifikovaných potravinových surovin a potravin
- identifikace peptidů vážících ionty těžkých kovů v potravinových surovinách a potravinách
Oblast interakce rostlin s patogeny
- studium rostlinné imunity
- modelová rostlina Arabidopsis thaliana
- interakce zemědělsky významné plodiny řepky olejky s patogenem Leptosphaeria maculans
- PCR, měření fytohormonů, měření typických odpovědí rostlin na napadení patogeny (ROS, calosa …), symptomy (Hyaloperenospora arabidopsidis, Pseudomonas syringae, Botrytis cinerea)