A mikroorganizmusok természetes élőhelyeit dinamikus kondíciók jellemzik. A különböző környezeti (fizikai és (bio)kémiai) faktorok heterogén térbeli és időbeni eloszlást mutatnak. Ez a környezeti heterogenitás rengeteg biológiai folyamatot befolyásolhat, mely több szinten is megnyilvánul, kezdve az egyedi sejtektől a populációkon át egészen az ökoszisztémákig.
Laboratóriumunkban mikrofabrikációs és mikrofluidikai módszerek segítségével modellezzük a természetes élőhelyek összetettségét. Pontosan tervezett, jól meghatározott mikrokörnyezeteket hozunk létre, és ezekben a rendszerekben vizsgáljuk a baktériumok viselkedését: kommunikációját, úszását, térbeli eloszlását, növekedését és evolúcióját. Jelenlegi kutatási irányok:
1. A környezeti heterogenitásnak (pl. kémiai gradiensek jelenlétének) fontos szerepe lehet az antibiotikum rezisztencia gyors kialakulásában. Mikrofluidikai eszközökkel vizsgáljuk különböző hatásmechanizmusú antimikrobiális szerek koncentráció gradiensének hatását baktériumokra. A következő kérdésekre keressük a válaszokat:
− Van-e az antibiotikumoknak kemoeffektor hatása?
− Hatással van-e az antibiotikum gradiens jelenléte a rezisztencia evolúciójára? Felgyorsítja-e az evolúciós folyamatokat? Ha igen, hogyan befolyásolják ezt különböző fizikai-kémiai paraméterek?
− Lehet-e a kemotaxisnak szerepe a rezisztencia kialakulásában?
− Milyen genetikai változások vezetnek rezisztenciához antibiotikum gradiensben?
− Milyen fenotípus jellemzőket azonosíthatunk az evolvált baktériumtörzsek esetén?
2. Egy érdekes és fontos biológiai kérdés az, hogy a sejtek jellemző paraméterei hogyan változnak egy genetikailag homogén populáció növekedése során, illetve miként jelenik meg a fenotípus heterogenitása egyetlen sejt leszármazottai között. A fenotípusos heterogenitás hozzájárul a gyorsan változó környezethez való alkalmazkodáshoz és az adott populáció túléléséhez. A heterogenitás rengeteg formája közül kutatásaink a következő két témakört érintik:
− Stressz (pl. antibiotikum kezelés) hatására bekövetkező változások.
− A jelmolekulákkal történő bakteriális kommunikációban (quorum érzékelésben), és a quorum-érzékelés-függő folyamatokban megnyilvánuló fenotípusos heterogenitás.
Ezekhez a vizsgálatokhoz olyan mikrofluidikai eszközöket készítünk, melyekkel egyes sejteket tudunk csapdázni, és hosszú távon (akár sok száz generáción át) követni jól meghatározott mikrokörnyezetben.
előírt nyelvtudás: angol
Jelentkezési határidő: 2024-12-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
