Header Image -

Centar izuzetnih vrednosti za Reproduktivnu endokrinologiju i signalizaciju (CeRES)

by ceres_admin 0 Comments

CeRES je status Centra izuzetnih vrednosti dobio odlukom Nacionalnog saveta za naučni i tehnološki razvoj Republike Srbije u aprilu 2018. godine.

Delatnost Centra je pre svega naučna i objedinjuje rad jedne istraživačke laboratorije (DBE) i tri istraživačke grupe (2 na DBE i jedne na DMI) koje se međusobno nadopunjuju u kompetencijama:

(1) LaRES/LaRES (Reproduktivna Endokrinologija i Signalizacija)

(2) SiEB/SiEB (Signalizacija u Evolucionoj Biologiji).

(3) SiDM/SiDM (Signalizacija u Diskretnoj Matematici).

(4) SiSMB/SiSMB (Signalizacija u Strukturnoj i Molekularnoj Biologiji).

 

Rad Centra se odvija kroz naučne i druge projekte, međunarodnu saradnju, održavanje seminara, naučnih skupova i rad sa mladim istraživačima. Centar takođe ima značajnu ulogu u organizovanju kurseva u okviru masterskih i doktorskih studija na Novosadskom univerzitetu.

Centar su osnovali prof.  Silvana Andrić, prof. Tatjana Kostić, prof. Vesna Milankov i prof. Dragan Mašulović sa saradnicima. Rukovodilac CeRES je prof. dr Silvana Andrić.

 

Smatramo posebnošću centra to što se više od 15 godina jedini u našoj zemlji bavi reproduktivnom endokrinologijom i signalizacijom koristeći in vivo modele koji simuliraju modele kliničke prakse i imaju značajan translacioni aspekt: stres, starenje, biološki časovnik, hipogonadalni hipogonadizam, zloupotreba androgenih anabolika, model intrauterine restrikcije rasta, model funkcionalne genomike sa delecijom insulinskih i receptora za insulinu sličan faktor rasta 1 specifično u ćelijama koje prave steroidne hormone (tzv. Insr/Igf1r conditional knock-out). Sem multidiciplinarnog istraživačkog pristupa, izvrsnost se ogleda i u sagledavanju problema na svim nivoima funkcionalna organizacije živog sistema (organizam, organi, tkiva, ćelije, organele, molekuli) i načinima njihove komunikacije u organizmu (nervne, endokrine, parakrine, autokrine, kriptokrine, intrakrine, intraćelijskog signalinga). Poslednjih par godina započeta su istraživanja vezana za konzervisanost pojedinih mehanizama kroz evoluciju korišćenjem mitohondrijalnih markera ćelija funkcionalno različitih organa (hipotalamus, hipofiza, nadbubrežna žlezda, gonade, belo i mrko masno tkivo, srce, jetra, crveni i beli mišić), kao i organizama (pacov, miš, osolika muva, riba, kornjača, a u toku je sakupljalje i uzoraka humanih tkiva). Pored toga, započeta u istraživanja in silico i eksperimentalnih interakcija između markiranih molekula. Od prošle godine, započeta su istraživanja vezana za korišćenje principa diskretne matematike tj. teorije grafa u definisanju relacija u okviru pojedinih signalnih puteva (Ca2+-signaling; NO-signaling) u testosteron-produkujućim Leydig-ovim ćelijama.

Računato prema važećim kriterijumima MPNTR, svi  istraživači u timu su kategorije A1 i A2 (8xA1+1xA2), a zahtev je 60%.  Zahtev za 4 publikacije po istraživaču u akreditacionom periodu (sa većinskom ulogom saradnika CeRES) je zadovoljen, a 61% su publikacije kategorije M21.

 

CENTAR ČINE ČETIRI ISTRAŽIVAČKE JEDINICE KOJE SE MEĐUSOBNO NADOPUNJUJU U KOMPETENCIJAMA

 

(1) RES/RES (Reproduktivna Endokrinologija i Signalizacija /Reproductive Endocrinology and Signaling)

Ova istraživačka grupa predstavlja okosnicu centra, najbrojnija je, rukovodi svim projektima na kojima i učestvuje i ima iskustvo od 25 godina rada u oblasti reproduktivne endokrinologije korišćenjem in vivo modele koji simuliraju modele kliničke prakse i imaju značajan translacioni aspekt: stres, starenje, biološki časovnik, hipogonadalni hipogonadizam, zloupotreba androgenih anabolika, model intrauterine restrikcije rasta, model funkcionalne genomike sa delecijom insulinskih i receptora za insulinu sličan faktor rasta 1 specifično u ćelijama koje prave steroidne hormone (tzv. Insr/Igf1r conditional knock-out). Pored toga, problem istraživanja se sagledava na svim nivoima funkcionalna organizacije živog sistema (organizam, organi, tkiva, ćelije, organele, molekuli) i načinima njihove komunikacije u organizmu (nervne, endokrine, parakrine, autokrine, kriptokrine, intrakrine, intraćelijskog signalinga).

Istraživačka aktivnost grupe se odvija u oblasti ćelijskog signalinga u reproduktivnoj endokrinologiji. Istraživanja su vezana za neke aspekate mehanizama i signalnih puteva koji su uključeni u adaptaciju poremećene funkcije pre svega steroidogenih ćelija, ali i regulatornih ćelija, u uslovima poremećene homostaze organizma. Teme istraživanja su: Periferni biološki časovnik u steroidogenim i drugim ćelijama; Regulacija funkcije steroidogenih ćelija u starenju;  Funkcija androgenog receptora u steroidogenim ćelijama u uslovima normalne i poremećene homeostaze organizma; Uloga IGFR signalinga u regulaciji steroidogeneze; Mitohondrijalna biogeneza u funkcionalno različitim ćelijama (spermatozoidi, steroidogene ćelije, adipociti, neurosekretorne ćelije, ćelije srži nadbubrega, belog i mrkog masnog tkiva) kao adaptivni mehanizam u uslovima starenja, stresa, poremećenog biološkog časovnika.

Dosadašnja postignuća prepoznata su od strane WBCInno kao inovacioni i naučni potencijal UNS (http://www.uns.ac.rs/index.php/en/science/scientific-potentials-of-uns).

Istraživačke aktivnosti vezane za definisanje nekih mehanizama i signalnih puteva koji su uključeni u molekularnu adaptaciju Leydigovih ćelija (ekskluzivni proizvođači muškog seksualnog hormona, testosterona).

U tom smislu, glavni rezultati koji su po prvi put objavljeni su:

  • Uloga NO-cGMP signalizacije u steroidogenezi Leydig -ovih ćelija.
  • Neki aspekti mehanizama i signalnih puteva koji su uključeni u adaptaciju oštećene steroidogeneze Leydig-ovih

ćelija na ponovljiv imobilizacioni stres.

  • Uloga cAMP/cGMP unakrsne komunikacije u regulaciji steroidogeneze Leydigovih ćelija tokom stresa.
  • Uticaj akutnih i hroničnih in vivo Viagra lečenja na steroidogenezu i cAMP/cGMP signalizaciju u Leydig-ovim ćelijama.
  • Regulacija homeostaze Leydig-ovih ćelija i smanjenje androgeneze tokom starenja.
  • Periferni biološki sat u Leydig-ovih ćelija – moguća autonomija u odnosu na centralni biološki sat, povratne informacije i odnos.
  • Uloga androgenih receptora Leydig-ovih ćelija u molekularnoj adaptaciji tokom poremećene homeostaze.
  • Uloga IGF1R/INSR u regulaciji biosinteze testosterona u Leydig-ovim ćelijama.
  • Uloga adrenergičkih receptora Leydigovih ćelija u molekularnoj adaptaciju tokom poremećene homeostaze.
  • Regulatorni mehanizmi mitohondrijalne biogeneze u Leydig-ovim ćelijama.
  • Molekularni markeri mitohondrijalne biogeneze u različitim organima (slezina, hipotalamus, ceo mozak, hipofiza, neurohipofiza, srce, jetra, mrko masno tkivo, nadbubrežne žlezde, testisi, prostata) u uslovima normalne i poremećene homeostaze.

Ekspertiza:

  • Čuvanje i rad sa laboratorijskim životinjama uključujući različite hirurške tehnike i tehnike aplikacije i injejktovanja.
  • Rad sa ćelijskim kulturama: priprema i održavanje različitih primarnih i imortalizovanih ćelijskih linija.
  • Tehnike molekularne biologije: 1) Baznična manipulacija sa RNA/DNA (RT-PCR, RQ-PCR, cloning, mutagenesis, expression assays in bacterial and mammalian cells). 2) Transgegne tehnologije. 3) siRNA i funkcionalna genomika. 4) Molekularna dijagnostika Hepatitis C virusa (HCV), Human Papilloma virus (HPV), Chlamydia Trachomatis. 5) Rad sa molekularno biološkim softverom (Exploring 3D Molecular Structures; A field Guide to GenBank; BLAST-Quickstart; LocusLink-Quickstart; etc).
  • Metode za statičku i kinetičku analizu sekrecije hormona i sekundarnih glasnika, kao i određivanje njihove koncentracije korišćenjem RIA (cAMP, cGMP, PRL, FSH, LH, GH, GnRH, steroid hormones), RRA (Scatchard, Competitive analysis), ELISA, Protein assays, Nitrite assay etc.
  • Metode za detekciju proteina: Western-blot analysis, Immunoprecipitation etc.
  • Metode za karakterizaciju funkcionalnosti i brojnosti mitohondrija (TMRE assay; MitoTrack assay).
  • Metode za ispitivanje aktivnosti i enzima i njihove kinetike.
  • Različite in vivo i in vitro tehnike za ispitivanje aktivnosti potencijalnih novosintetisanih farmakoloških supstanci sa agonističkkom i/ili antagonističkom aktivnošću (subcellularne frakcije i enzimska aktivnosti, primarna i imortalizovana kultura ćelija i tkiva, različiti in vivo modeli i nivoi).

 

(2) SiEB/SiEB (Signalizacija u Evolucionoj Biologiji / Signaling in Evolutional Biology)

Izvrsnost i ekspertiza ove grupe se ogleda u korišćenju molekularnih i fenotipskih karakteri u proučavanju genetičkog i taksonomskog diverziteta i istorije životnih formi, sa posebnim aspektom na mitohondrijalne markere kod nekih grupa insekata, riba i kornjača. Istraživanja se odnose na sistematiku, filogeniju i specijaciju različitih grupa vrsta, pretežno taksona poreklom sa Balkanskog i Iberijskog poluostrva i severne Evrope, kao i konzervacionu genetiku endemskih, retkih i prostorno fragmentisanih taksona. Osnovni istraživački objekti su alozimski lokusi, mitohondrijalni i jedarni geni, kao i geometrijska morfometrija krila. Izvrsnost se ogleda i u rezultatima koji su dobijeni proučavanjem prostorno i vremenski fragmentisanih populacija što pruža saznanja o mikroevolucionim procesima tokom istorije vrsta.  Pored toga, rezultati SiEB grupe su rešili taksonomske probleme odabranih grupa vrsta i definisanje divergentnih fenotipskih jedinica, te otkrili skrivene fenotipske i genetičke jedinice.

 

(3) SiDM/SiDM (Signalizacija u Diskretnoj Matematici / Signaling in Discrete Mathematics)

Iako je ova grupa je najmanje brojna, predstavnja sponu između ostalih jer koristi modele diskretne matematike (konkretno teoriju grafa) za opis događaja/relacija između signalnih molekula u ćeliji. Izrsnost i ekspertiza grupe se ogleda u oblasti informatike u zdravstvu, multimedije, računarske grafike, homogenih struktura, teorije klona.

 

(4) SiSMB/SiSMB (Signalizacija u Strukturnoj i Molekularnoj Biologiji / Signaling in Structural and Molecular Biology)

Naučno-istraživački rad ove grupe se odvija u oblasti signalinga u strukturnoj i molekularnoj biologiji. Ova grupa CeRES je najmlađa i pionir u oblasti strukturne biologije u Srbiji. Rukovodioci su doktorirali i obavili posledoktorske studije u SAD (Rutgers, Jel). Izvrsnost ove grupe se ogleda u upotrebi bioinformatike, molekularnog dokinga i molekularnog modelovanja za identifikaciji potencijalnih interakcija različitih molekula. To uključuje proces virtuelnog pretraživanja (virtual screening), gde se pretražuju baze podataka sa strukturama malih molekula, set malih molekula testira, a interesantni molekuli identifikuju po tome da li postoji mogućnost interakcije između njih i receptora koji se koristio kao osnova pretrage. Određivanje načina na koji neki receptor vezuje dati ligand predstavlja osnovu racionalnog dizajna lekova na osnovu strukture, dok se poređenjem jačine interakcija može raditi na poboljšanju postojećih lekova. Optimizacijom ovog procesa dolazi se do modela koji može da se koristi u brzom, tzv. in silico, testiranju potencijalnih inhibitora pre njihove hemijske sinteze. Formiranje validnog modela za analizu inhibitora ER, AR, AKR1C3, CYP17A1, HSD17B i aromataze sa potencijalnim antitumorskim delovanjem je bitan aspekt istraživanja, i podrazumeva dobijanje strukturnog modela za protein-ligand doking, zarad identifikovanja i ustanovljavanja strukturne osnove delovanja već postojećih i mogućih novih inhibitora.