Vilniaus universitetas

Proteomikos centras

Lietuvos biochemiku draugija


Orai Vilniuje

Molekulinės mikrobiologijos ir biotechnologijos  skyrius

Veikla

Mokslinių tyrimų kryptis – mikroorganizmų metabolizmo įvairovės tyrimas bei panaudojimas, kuriant naujomis savybėmis pasižyminčias ląsteles ir baltymus.

Milijonai mikroorganizmų rūšių dalyvauja biosferos medžiagų apykaitoje. Dėl žmogaus veiklos į aplinką patenka daugybė gamtai naujų cheminių junginių. Skyriuje tiriama kaip šie junginiai (piridino, pirazino, hidroksi- ir karboksipiridinų, indolo ir indolino ir kitų dariniai) tiek natūralūs, tiek ksenobiotikai yra skaidomi bakterijose. Taip pat tiriame mikroorganizmų tRNR randamų modifikuotųjų nukleotidų (viozino) biosintezės kelius bei modifikuotųjų bazių ar nukleotidų (2- ir 4-tiouracilo, izocitozino, 2‘-O-metiluridino ir kitų) katabolizmo mikroorganizmuose kelius.

Sukaupėme didelę tokius junginius skaidančių bakterijų kolekciją. Paprastai šie organizmai savo savybėmis labai skiriasi nuo įprastų laboratorinių mikrobų, pvz. Escherichia coli, todėl dažnai, norint tirti metabolinius kelius natūralioje aplinkoje, t.y. laukinio tipo organizme, mums tenka ieškoti specialių genų klonavimo ir raiškos instrumentų, juos patiems adaptuoti ar kurti naujus.

Mes kuriame naujus efektyvius fermentų (oksidoreduktazių, hidrolazių, aminotransferazių ir kitų) atrankos metodus, tam panaudodami unikalius substratus bei tikslingai sukonstruotas bakterijas-šeimininkes. Taip pat sintetiname naujus nukleotidų trifosfatus ir tiriame ar DNR/RNR polimerazės gali naudoti juos kaip substratus.

Skyriuje tiriama gamtoje randamų bakterijų virusų įvairovė, nes tai viena gausiausių organizmų grupių biosferoje, daranti milžinišką įtaką bakterijų populiacijų susiformavimui. Analizuojame ankstyvąsias bakteriofaginės infekcijos stadijas ir galimybes tikslingai pakeisti šeimininko atpažinimą lemiančius antireceptorinius baltymus.

Siekdami fundamentinių tikslų, ieškome galimybių ir praktiškai taikyti sukauptas žinias, pvz., biojutiklių, biokatalizės ar nanotechnologijų srityse. Bandome savitvarkius baltymus (pvz., sinukleiną), bakteriofagų struktūrinius baltymus ir kitus) panaudoti nanostruktūrų konstravimui.

Identifikuodami naujus bakteriofagų struktūrinius ir kitus funkcinius baltymus, katabolinius fermentus ir juos koduojančius genus mes prisidedame prie gilesnio supratimo apie biosferos biocheminių virsmų įvairovę bei teisingesnio duomenų anotavimo įvairiuose genų bankuose.

Pagrindiniai projektai (2012–2017):

Nacionaliniai projektai finansuojami Lietuvos mokslo tarybos:

  • Baeyer-Villiger monooksigenazių atrankos ir biosintezės metodų kūrimas. (MIP-042/2012) Dr. R. Meškys. 2012–2014
  • tRNR modifikavimo keliai – fermentų evoliucijos atspindys. (MIP-043/2012) Dr. J. Urbonavičius. 2012–2014.
  • Visuotinės dotacijos projektas Nr. VP1-3.1-ŠMM-07-K-03-015. Keiskis arba mirk: oksidoreduktazių perkonstravimas (CHORD). Dr. R. Meškys. 2013–2015
  • Proteogenominiai Escherichia coli virulentinių bakteriofagų ankstyvųjų infekcijos stadijų tyrimai. (MIP-002/2014) Dr. L. Truncaitė. 2014–2016.
  • Naujų fermentų, dalyvaujančių modifikuotųjų uracilo heterociklinių bazių ir nukleozidų katabolizme, paieška bei tyrimas (MIP-103/2015) Dr. J. Urbonavičius. 2015–2017.
  • Naujos provaistų aktyvavimo sistemos vėžio genoterapijoms (SEN-15027) Dr. J. Urbonavičius. 2015–2018.
  • Biokatalizinės sistemos nekrakmolinių poli- ir oligosacharidų konversijai" (2017-2021) dr. Marius Dagys
  • Tarptautiniai projektai:

  • EU Horizon2020 Programa. H2020-BG-2014-2. Pramoninis jūrinių fermentų panaudojimas: inovativi paieška ir raiškos platformos atrankai bei funkcinių jūrinių baltymų įvairovės taikymas (INMARE). Dr. R. Meškys. 2015–2019.
  • Užsakomieji tyrimai:

  • Bayer Technology Services GmbH (Germany), Amilina AB (Lithuania), Baxalta Innovation GmbH (Austria). Dr. R. Meškys.
  • Svarbiausios publikacijos:

    1. Šimoliūnas E., Kalinienė L., Truncaitė L., Zajančkauskaitė A., Staniulis J., Kaupinis A., Ger M., Valius M., Meškys, R. Klebsiella phage vB_KleM-RaK2 - a giant singleton virus of the family Myoviridae. PLOS One 2013 8(4): e60717.
    2. Kutanovas S, Stankeviciute J, Urbelis G, Tauraite D, Rutkiene R, Meskys R. Identification and characterization of tetramethylpyrazine catabolic pathway in Rhodococcus jostii TMP1. Appl. Environ. Microbiol. 2013 79: 3649–3657.
    3. Urbonavičius J., Meškys R., Grosjean H. Biosynthesis of wyosine derivatives in tRNAPhe of Archaea: role of a remarkable bifunctional tRNAPhe:m1G/imG2 methyltransferase. RNA 2014 20:747–753.
    4. Šimoliūnas E., Kaliniene L., Stasilo M., Truncaitė L., Zajančkauskaitė A., Staniulis J., Nainys J., Kaupinis A., Valius M., Meškys R. Isolation and characterization of vB_ArS-ArV2 – first Arthobacter sp. infecting bacteriophage with completely sequenced genome. PLoS One 2014 9(10): e111230.
    5. Povilonienė S., Časaitė V., Bukauskas V., Šetkus A., Staniulis J., Meškys R. Functionalization of alpha-synuclein fibrils. Beilstein J. Nanotech. 2015, 6: 124–133.
    6. Stankevičiūtė J., Kutanovas S., Rutkienė R., Ražanas R., Tauraitė D., Striela R., Meškys R. Ketoreductase TpdE from Rhodococcus jostii TMP1: characterization and application in the synthesis of chiral alcohols. PeerJ 2015 3: e1387.
    7. Vaitekūnas J., Gasparavičiūtė R., Rutkienė R., Tauraitė D., Meškys R. A 2-hydroxypyridine catabolism pathway in Rhodococcus rhodochrous strain PY11. Appl. Environ. Microbiol. 2016 82: 1264–1273.
    8. Stankevičiūtė J., Vaitekūnas J., Petkevičius V., Gasparavičiūtė R., Tauraitė D., Meškys R. Oxyfunctionalization of pyridine derivatives using whole cells of Burkholderia sp. MAK1. Sci. Rep. 2016 6: 39129.
    9. Urbonavičius J., Rutkienė R., Lopato A., Tauraitė D., Stankevičiūtė J., Aučynaitė A., Kaliniene L., van Tilbeurgh H., Meškys R. Evolution of tRNAPhe:imG2 methyltransferases involved in the biosynthesis of wyosine derivatives in Archaea. RNA 2016 22: 1871-1883.
    10. Dagys M., Laurynėnas A., Ratautas D., Kulys J., Vidžiūnaitė R., Talaikis M., Niaura G., Marcinkevičienė L., Meškys R., Shleev S. Oxygen electroreduction catalyzed by laccase wired to gold nanoparticle via trinuclear copper cluster. Energy Environ. Sci. 2017, 10: 498–502.
    11. Tetianec L., Chaleckaja A., Kulys J., Janciene R., Marcinkeviciene L., Meskiene R., Stankeviciute J., Meskys R. Characterization of methylated azopyridine as a potential electron transfer mediator for electroenzymatic systems. Process Biochem. 2017 54: 41–48.
    12. Kaliniene L., Šimoliūnas E., Truncaitė L., Zajančkauskaitė A., Nainys J., Kaupinis A., Valius M., Meškys R. Molecular analysis of Arthrobacter myovirus vB_ArtM-ArV1: we blame it on the tail. J. Virol. 2017 91: e00023-17.
    13. Tauraitė D., Jakubovska J., Dabužinskaitė J., Bratchikov M., Meškys R. Modified nucleotides as substrates of terminal deoxynucleotidyl transferase. Molecules 2017 22(4), 672.
    14. Sadauskas M, Vaitekūnas J, Gasparavičiūtė R, Meškys R. Indole biodegradation in Acinetobacter sp. strain O153: genetic and biochemical characterization. Appl. Environ. Microbiol. 2017 83 (19): e01453-17