laboratorium, * 2. - Śląska BIO-FARMA Centrum Biotechnologii

WNIOSEK
o utworzenie nowej jednostki
1. Rodzaj tworzonej/ rozbudowywanej jednostki (pozostawić jeden rodzaj)
laboratorium, *
2. Nazwa jednostki:
L105
LABORATORIUM GENETYKI MOLEKULARNEJ I INŻYNIERII
GENETYCZNEJ
3. Właściciel jednostki: POLITECHNIKA ŚLĄSKA
4. Lokalizacja jednostki: miejscowość, ulica, numer domu, numer pomieszczenia
Centrum Biotechnologii oraz hala technologiczna, GLIWICE, ul. Krzywoustego 8
oraz Centrum Onkologii, Oddział w Gliwicach, ul. Wybrzeże Armii Krajowej 15
5. Jednostka będzie wspomagać realizowanie prac z zakresu (pozostawić wyłącznie jeden
zakres):
biotechnologii i informatyki*
6. Osoba odpowiedzialna za funkcjonowanie tworzonej jednostki
prof. dr hab. Joanna Rzeszowska,
44-100 Gliwice, ul. Akademicka 16,
[email protected]
prof. dr hab. inż. Korneliusz Miksch
44-100 Gliwice, ul. Akademicka 2,
[email protected]
7. Osoba odpowiedzialna merytorycznie za treść wniosku, dane adresowe, e-mail
prof. dr hab. Joanna Rzeszowska,
44-100 Gliwice, ul. Akademicka 16,
[email protected]
8. Zakres zadań realizowanych przez jednostkę
Laboratorium będzie służyć przede wszystkim badaniom prowadzonym przez pracowników
związanych z trzema wydziałami, które uczestniczą w prowadzeniu kierunku
„Biotechnologia”, ale będzie także otwarte na współpracę z innymi grupami naukowymi.
Główne kierunki badawcze będą koncentrować się w trzech głównych pracowniach:
Pracowni genetyki molekularnej, Pracowni Genotypowania Biocenoz i Pracowni Badania
Biofilmów.
I. Pracownia genetyki molekularnej
Pracownia prowadzi badania podstawowe w zakresie struktury i funkcji genów, genetyki
populacyjnej, funkcjonowania populacji komórkowych, badania komórkowych i
międzykomórkowych obwodów sygnalizacyjnych i regulacyjnych. Wyniki badań w
zamierzeniu mają służyć konstrukcji testów prognostycznych i diagnostycznych dla potrzeb
medycyny, projektowaniu nowych leków, sprawdzaniu działania nowych, modelowych
substancji na populacjach komórkowych, sprawdzaniu modeli bioinformatycznych
funkcjonowania materii ożywionej. W pracowni używane będą metody biochemiczne,
inżynierii genetycznej, metody fizykochemiczne. Planowane są badania nad ekspresją genów,
analiza fragmentów DNA (w tym markerów mikrosatelitarnych), ocena metylacji fragmentów
DNA, poszukiwanie nowych i genotypowanie znanych polimorfizmów występujących w
różnych populacjach ludzkich, badania nad oddziaływaniem składników komórkowych z
czynnikami genotoksycznymi i mutagenezą.
II. Pracownia genotypowania biocenoz
W tej pracowni prowadzone będą badania nad organizmami występującymi w różnych
biocenozach. Prowadzona będzie
-
analiza genotypowa organizmów pro- i eukariotycznych
-
identyfikacja na poziomie molekularnym
-
porównywanie materiału genetycznego
-
screening biocenoz
-
analizy filogenetyczne
-
badanie ekspresji genów.
Identyfikacja organizmów odbywa się na podstawie sekwencji nukleotydowej w materiale
genetycznym (automatyczny system analizy) oraz późniejszego ich porównywania.
Pracownia używa standartowych metod biologii molekularnej: termocyklery używane są
do amplifikacji materiału do analizy, Real Time PCR oraz qPCR pozwalają na
przeprowadzenie badań zarówno jakościowych, jak i ilościowych, a RT-PCR pozwala
badać RNA. Elektroforeza w gradiencie czynnika denaturującego służy do monitoringu
biocenoz natomiast elektroforeza w pulsującym polu elektrycznym wykorzystywana jest
do rozdziału całych genomów i genotypowania czystych kultur .
Część stanowisk w planowanym laboratorium będzie obsługiwała obie pracownie.
2
III. Pracownia badania biofilmów
Głównym przeznaczeniem tej pracowni będą badania struktur, właściwości i oddziaływań w
obrębie układów biologicznych (w tym biofilmów ważnych z punktu widzenia zarówno
biotechnologii, jak i bioinżynierii i inżynierii biomateriałów) oraz naturalnych i sztucznych
biomateriałów i materiałów organicznych, a także na granicy ich kontaktu z powierzchnią
materiału sztucznego. Pracownia posługuje się głównie technikami biofizycznymi. Badania
nanostruktur, biomolekuł, komórek i biofilmów stanowią nieodzowny element rozwoju
biotechnologii, bioinżynierii i inżynierii biomedycznej. Z tego względu istotną rolę odgrywają
laboratoria wyposażone w aparaturę umożliwiającą poznanie:
-
właściwości biofilmów, (bio)materiałów i nanostruktur;
-
efektów wzajemnych oddziaływań nanostruktur, (bio)molekuł (np. lipidów, białek)
i/lub komórek, a także ich oddziaływań z powierzchnią różnych materiałów;
-
efektów oddziaływań czynników środowiskowych na strukturę i właściwości
nanostruktur, (bio)molekuł i biofilmów;
-
efektów oddziaływań biofilmów i czynników modyfikujących na strukturę materiałów
i biomateriałów
-
mechanizmów powstawania biofilmów i modyfikacji materiałów.
9. Aktualny stan posiadania jednostki (pominąć w przypadku wniosku o utworzenie nowej
jednostki)
nie dotyczy
10. Dotychczasowe osiągnięcia uzyskane w wyniku badań prowadzonych w istniejącej
jednostce (proszę podać nie więcej niż 10 najważniejszych osiągnięć)
W skład nieformalnego zespołu, który dotychczas współpracuje zarówno w wykonywaniu
doświadczeń biologicznych jak i teoretycznym opracowywaniu wyników wchodzą
pracownicy i doktoranci wydziałów: Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Chemicznego
i Ochrony Środowiska i Energetyki. Część doświadczeń wykonywano w pracowniach
Centrum Onkologii.
3
Niektóre publikacje zespołu:
1.
Konopacka M, Rzeszowska-Wolny J. The bystander effect-induced formation of micronucleated
cells is inhibited by antioxidants, but the parallel induction of apoptosis and loss of viability are not
affected. Mutat Res. 2006 Jan 29;593(1-2):32-8.
2.
Ryabokon NI, Goncharova RI, Duburs G, Rzeszowska-Wolny J. A 1,4-dihydropyridine derivative
reduces DNA damage and stimulates DNA repair in human cells in vitro. Mutat Res. 2005 Nov
10;587(1-2):52-8.
3.
Rzeszowska-Wolny J, Polanska J, Pietrowska M, Palyvoda O, Jaworska J, Butkiewicz D,
Hancock R. Influence of polymorphisms in DNA repair genes XPD, XRCC1 and MGMT on DNA
damage induced by gamma radiation and its repair in lymphocytes in vitro. Radiat Res. 2005
Aug;164(2):132-40.
4.
Przybyszewski WM, Widel M, Szurko A, Lubecka B, Matulewicz L, Maniakowski Z, Polaniak R,
Birkner E, Rzeszowska-Wolny J. Multiple bystander effect of irradiated megacolonies of
melanoma cells on non-irradiated neighbours. Cancer Lett. 2004 Oct 8;214(1):91-102.
5.
Fujarewicz K, Kimmel M, Lipniacki T, Swierniak A. Adjoint Systems for Models of Cell
Signaling Pathways and their Application to Parameter Fitting. IEEE/ACM Trans Comput Biol
Bioinform. 2007 Jul-Sep;4(3):322-35.
6.
Jarzab B, Wiench M, Fujarewicz K, Simek K, Jarzab M, Oczko-Wojciechowska M, Wloch J,
Czarniecka A, Chmielik E, Lange D, Pawlaczek A, Szpak S, Gubala E, Swierniak A. Gene
expression profile of papillary thyroid cancer: sources of variability and diagnostic implications.
Cancer Res. 2005 Feb 15;65(4):1587-97.
7.
Widel M, Jedrus S, Lukaszczyk B, Raczek-Zwierzycka K, Swierniak A. Radiation-induced
micronucleus frequency in peripheral blood lymphocytes is correlated with normal tissue damage
in patients with cervical carcinoma undergoing radiotherapy. Radiat Res. 2003 Jun;159(6):713-21.
8.
Kramer-Marek G, Serpa C, Szurko A, Widel M, Sochanik A, Snietura M, Kus P, Nunes RM,
Arnaut LG, Ratuszna A. Spectroscopic properties and photodynamic effects of new lipophilic
porphyrin derivatives: efficacy, localisation and cell death pathways. J Photochem Photobiol B.
2006 Jul 3;84(1):1-14.
9.
Ziembińska A, Raszka A, Stoecker K, Daims H, Truu J, Surmacz-Górska J, Miksch K, Changes
in bacterial community structure in activated sludge using denaturating gradient gel electrophoresis
(DGGE) and fluorescent in situ hybridisation (FISH). Polish Journal of Microbiology, 2007, Vol.
56, No 2, 119-127
10.
Jastrzebska M., Zalewska-Rejdak J., Wrzalik R., Kocot A., Mróz I., Barwiński B., Turek A.,
Cwalina B. Tannic acid-stabilized pericardium tissue: IR spectroscopy, atomic force microscopy,
and dielectric spectroscopy investigations. J. Biomed. Mater. Res. A, 2006, 78, 148-156.
4
11. Zakupy wyposażenia jednostki finansowane ze środków projektu (szczegółowe określenie
rodzaju aparatury; koszt jednostkowy netto w PLN; podatek VAT; liczba sztuk;
planowana data zakupu; koszt ogólny)
Rodzaj aparatury
Aparat do oznaczania azotu
Aparat do produkcji wody
dejonizowanej
Aparat do wytwarzania
mikromacierzy tkankowych
Autoklaw
Bank do przechowywania prób w
ciekłym azocie z pojemnikami
Bioluminometr
Blok grzejny z chłodzeniem
Cieplarka
Cytofluorymetr przepływowy z
sorterem
Dezintegrator ultradźwiękowy
Dyspersyjny spektrometr
ramanowski z systemem laserowym
Fitotron
Fosfoimager
Homogenizator do tkanek
zamrożonych z doposażeniem
Inkubator do hodowli komórkowych z
atmosferą CO2
Komora laminarna z wyposażeniem
Koncentrator próżniowy
Licznik scyntylacyjny
Liofilizator
Mikroskop odwrócony z kontrastem
fazowym
Piec hybrydyzacyjny
Real Time PCR
Sekwenator DNA
Spectrofotometr VIS (Spekol)
Spektofotometr UV/VIS nanodrop
Suszarka próżniowa do żeli
Termocykler (PCR)
Termomikser
Ultrawirówka z zestawem rotorów
Waga analityczna
Wirówka niskoobrotowa bez
chłodzenia
Wirówka niskoobrotowa z
chłodzeniem
Wirówka stołowa bez chłodzenia
Wirówka stołowa z chłodzeniem
Wirówka średnioobrotowa z
chłodzeniem
Witryna chłodnicza
Wyciąg chemiczny z doposażeniem
68 000
Cena
netto
PLN
53 040
14 960
1
2009
68 000
36 600
30 000
6 600
1
2009
36 600
140 000
225 000
109 200
185 000
30 800
40 000
1
2
2008
2009
140 000
450 000
69 500
160 000
11 400
12 200
54 210
124 800
8 892
10 000
15 290
35 200
2 508
2 200
1
1
4
1
2008
2008
2008
2008
69 500
160 000
45 600
12 200
1 142 000
36 600
890 760 251 240
30 000
6 600
1
1
2008
2008
1 142 000
36 600
1 098 000
36 000
695 400
856 440 241 560
28 080
7 920
570 000 125 400
1
1
1
2009
2009
2009
1 098 000
36 000
695 400
Koszt
jednostkowy
VAT
Liczba
sztuk
Data
zakupu
Koszt
ogólny
32 000
24 960
7 040
1
2008
32 000
30 500
51 200
25 000
170 800
85 400
25 000
39 936
19 500
140 000
70 000
5 500
11 264
5 500
30 800
15 400
3
4
1
1
1
2009
2009
2008
2009
2009
91 500
204 800
25 000
170 800
85 400
35 000
17 000
172 000
488 000
7 400
37 800
9 800
45 400
9 150
800 000
10 100
27 300
7 700
13 260
3 740
134 160 37 840
400 000 88 000
5 772
1 628
29 484
8 316
7 644
2 156
35 412
9 988
7 500
1 650
624 000 176 000
7 878
2 222
1
1
1
1
1
1
2
4
6
1
2
2009
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2008
2008- 2009
2009
2008
35 000
17 000
172 000
488 000
7 400
37 800
9 800
181 600
54 900
800 000
20 200
7 600
5 928
1 672
2
2009
15 200
17 100
4 200
5 500
13 338
3 276
4 290
3 762
924
1 210
2
6
4
2009
2009
2009
34 200
25 200
22 000
20 200
7 000
20 700
15 756
5 738
16 146
4 444
1 262
4 554
4
2
4
2009
2008 – 2009
2009
80 800
14 000
82 800
5
Wytrząsarka programowalna
Wytrząsarka z inkubatorem
Wytwornica lodu
Zamrażarka -80°C
Zestaw do automatycznej
mikroelektroforezy z cytometrem
Zestaw do elektroforezy białkowej
Zestaw do elektroforezy białkowej i
elektroblottingu
Zestaw do elektroforezy DNA
Zestaw do elektroforezy
gradientowej (DGGE)
Zestaw do elektroforezy
pojedynczych komórek
Zestaw do elektroforezy w zmiennym
polu elektrycznym (PFGE)
Zestaw do elektroporacji z
doposażeniem
Zestaw do oglądania i rejestracji żeli
Zestaw meblowych modułów
laboratoryjnych z doposażeniem
Zestaw podstawego sprzętu
laboratoryjnego*
Zmywarka do szkła laboratoryjnego
20 000
30 500
24 400
70 500
15 600
25 000
20 000
54 990
4 400
5 500
4 400
15 510
1
4
1
2
2008
2009
2008
2008 - 2009
20 000
122 000
24 400
141 000
130 000
13 400
101 400
10 452
28 600
2 948
1
3
2008
2008-2009
130 000
40 200
17 000
13 400
13 260
10 452
3 740
2 948
3
6
2008- 2009
2008-2009
51 000
80 400
7 500
5 850
1 650
1
2008
7 500
6 100
5 000
1 100
1
2008
6 100
40 500
33 177
7 323
1
2008
40 500
48 800
67 100
40 000
55 000
8 800
12 100
1
1
2009
2008
48 800
67 100
219 600
180 000
39 600
1
2009
219 600
206 500
48 800
159 000
40 000
34 980
8 800
1
2
2008
2009
206 500
97 600
8 000 000 zł
* pH-metr, konduktometr, pipetory i pipety automatyczne, lodówki, zamrażarki, małe wirówki stołowe i inny
sprzęt o cenie jednostkowej poniżej 2000zł
12. Sumaryczny koszt realizacji wniosku [zł]
8 000 000 PLN
13. Średnie roczne koszty eksploatacji wyposażenia planowanego do zakupienia [zł]
400 000 PLN
14. Roczne koszty amortyzacji wyposażenia planowanego do zakupienia [zł]***.
1 996 000 PLN
15. Przewidywane źródła finansowania kosztów eksploatacji i kosztów amortyzacji
Projekty badawcze krajowe i międzynarodowe, środki własne Politechniki Śląskiej i Instytutu
Onkologii oraz przychody komercyjne.
16. Nowe możliwości badawcze, które powstaną w wyniku realizacji wniosku (monitorowane
wskaźniki produktu)**
- testowanie aktywności biologicznej nowych substancji chemicznych
- testowanie działania czynników genotoksycznych
- badania modeli bioinformatycznych i biostatystycznych
- otrzymywanie populacji komórkowych o charakterystycznych markerach
- przestrzeń umożliwiająca wykonywanie eksperymentalnych części prac magisterskich i
doktorskich
17. Dane do Studium Wykonalności:
6
a) lista nowych usług badawczych, jakie będą prowadzone po zakończeniu projektu **
•
•
•
operowanie metodami inżynierii genetycznej: tworzenie rekombinowanych genów dla
potrzeb badawczych (znakowanie znacznikami fluorescencyjnymi, badanie funkcji)
wyprowadzanie linii komórkowych transfekowanych genami rekombinowanymi
badania nanostruktury filmów tworzonych przez substancje biologiczne i żywe
komórki
b) przedsiębiorstwa zainteresowane współpracą z laboratorium (nazwa; adres)
- Jednostki wchodzące w skład Konsorcjum a ponadto:
- Centrum Onkologii, Warszawa
- Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy
- Instytut Biochemii i Biofizyki PAN, Warszawa
- Rice University of Huston, USA
c) liczba projektów badawczych, rozwojowych, celowych oraz we współpracy z
zagranicą planowanych do realizacji przy pomocy zakupionej aparatury w kolejnych
latach: 2013, 2014, 2015, 2016, 2017**
Około 8 projektów rocznie
d) wpływ kupowanej aparatury na środowisko: pozytywny, negatywny, neutralny*
Neutralny
e) czy planowana do zakupienia aparatura wymaga uzyskania pozwoleń na jej
sprowadzenie (i/lub) stosowanie TAK/NIE * jeżeli tak proszę opisać jakich pozwoleń
i kiedy planuje się je uzyskać
Nie wymaga
f) planowane przychody generowane w latach 2013-2017
Jednostka ma służyć działalności badawczej i jako taka nie będzie generowała przychodów.
Jednak będą prowadzone działania w kierunku uzyskiwania dodatkowych przychodów w
ramach współpracy w projektach międzyinstytutowych.
Charakter badań jakie będą prowadzone w ramach Laboratorium otwiera możliwości ich
komercjalizacji. Możliwości te wynikają m.in. z kooperacji grup chemików biologów i
bioinformatyków.
18. Przewidywany zakres współpracy jednostki z Konsorcjum BIOFARMA
Zakłada się ścisłą współpracę Laboratorium z innymi jednostkami Konsorcjum.
7
Ośrodki wchodzące w skład Konsorcjum już ze sobą współpracowały i nadal współpracują.
W szczególności istnieje ścisła współpraca pomiędzy Wydziałem Automatyki, Elektroniki i
Informatyki Politechniki Śląskiej a Zakładem Radiobiologii Doświadczalnej i Klinicznej,
Zakładem Medycyny Nuklearnej i Endokrynologii Onkologicznej - Centrum Onkologii –
Gliwice, Katedrą i Kliniką Pediatrii Endokrynologii i Diabetologii Dziecięcej, Katedrą
Chirurgii Ogólnej i Gastroenterologicznej Śląskiej Akademii Medycznej – Katowice.
19. Jednostki zewnętrzne, które będą korzystały z zasobów jednostki
-
ośrodki zainteresowane analizą właściwości biologicznych nowych substancji – firmy
biotechnologiczne, farmaceutyczne
jednostki medyczne
jednostki dydaktyczne (wykonywanie prac dyplomowych, doktorskich)
20. Uzasadnienie środowiskowego charakteru jednostki
Powstanie laboratorium da impuls do dalszej współpracy w ramach nowoczesnej
biotechnologii, w której chemia współpracuje z biologią i informatyką a wszystkie razem
tworzą produkt dla medycyny, rolnictwa, środowiska itp. Na Śląsku mamy potężne ośrodki
chemii, informatyki i biologii molekularnej, ale dotychczas ich współpraca praktycznie nie
istniała. Wydaje się że powstanie planowanego laboratorium i jego udział w kształceniu
całkiem nowych specjalistów, którzy będą w stanie operować narzędziami biologii, chemii i
informatyki zmieni sytuację i pozwoli na lepsze wykorzystanie naszego regionalnego
potencjału.
*niepotrzebne skreślić
** wskaźniki będą monitorowane i rozliczane przez Instytucję Zarządzającą
*** stawki amortyzacji wynoszą: dla sprzętu komputerowego 30 % w skali roku, dla aparatury badawczej
25% w skali roku, naliczanie amortyzacji rozpoczyna się od pierwszego dnia miesiąca następującego po
zakupie i uruchomieniu w całości urządzenia.
8