Tytuł projektu: Nowy, zwierzęcy model ludzkiej choroby McArdle'a w danio pręgowanym (Danio rerio)

Kierownik projektu: Marta Migocka-Patrzałek

Numer projektu: 2021/43/D/NZ4/00081

Instytucja finansująca: Narodowe Centrum Nauki, Sonata 17

Instytucja realizująca projekt: Uniwersytet Wrocławski, Wydział Nauk Biologicznych, Zakład Biologii Rozwoju Zwierząt

Słowa kluczowe: McArdle, danio pręgowany, choroba genetyczna, choroba spichrzeniowa glikogenu typu V, mięśniowa forma fosforylazy glikogenu, CRISPR-Cas9.

Streszczenie:

PYGM na tkankę mięśni szkieletowych tej ryby. Zalety danio to mały rozmiar ciała, duża liczba potomstwa, krótki cykl życia i niskie koszty hodowli. Przeprowadzanie na danio pręgowanym badań przedklinicznych leków (które, w porównaniu do badań przeprowadzanych na myszach, są tanie i szybkie) jest zatwierdzone przez FDA. Celem projektu jest stworzenie nowego modelu zwierzęcego ludzkiej choroby McArdle'a w danio pręgowanym przy użyciu metody CRISPR-Cas9. Uzyskany model z wyciszoną ekspresją genu pygm (pygm-/-) zostanie poddany dogłębnej charakterystyce (morfologicznej, biochemicznej, behawioralnej i molekularnej). Dodatkowo przeanalizujemy wpływ wybranych substancji na wydolność fizyczną linii ryb pygm-/-. Nasze podejście opiera się na testowaniu dostępnych komercyjnie leków, mając nadzieję na możliwość ich ponownego, efektywnego wykorzystania także wobec choroby McArdle’a. Przetestujemy również wybrane substancje i suplementy diety, które mogą wspomóc leczenie choroby. Nasz plan badawczy jest oparty obiecującymi, wstępnymi wynikami badań uzyskanymi dzięki czasowemu wyciszeniu genu pygm przy użyciu techniki morfolino (MO). Wyniki badań pokazują, że obniżenie poziomu Pygm prowadzi m.in. do zmian struktury mięśni i podwyższonego poziomu glikogenu u danio pręgowanego, co przypomina objawy obserwowane u pacjentów cierpiących na chorobę McArdle'a. Skuteczny model zwierzęcy ludzkiej choroby McArdle w danio pręgowanym jest ważny dla skutecznego poszukiwania środków terapeutycznych. Wyniki projektu, nowa linia danio pręgowanego (pygm-/-), innowacyjny model zwierzęcy ludzkiej choroby McArdle'a, będzie bezcennym narzędziem dostępnym dla społeczności naukowej na całym świecie. 

 

Tytuł: Świat odkrywców, odkrywanie świata - nowatorski program rozwoju kompetencji i pobudzenia aktywności edukacyjnej i kulturalnej dla dzieci szkół podstawowych

Źródło finansowania: WND-POWR.03.01.00-00-T121/18-02, NCBiR

Kierownik projektu: dr Katarzyna Guz-Regner

Pracownicy ZBRZ zaangażowani w realizację projektu: Arnold Garbiec, Marta Migocka-Patrzałek, Magda Dubińska-Magiera

Projekt obejmie opracowanie nowatorskiego programu kursu dla dzieci SP kl. 7-8 z gmin pow. oleśnickiego, w wieku 13-15 lat. i jego realizację w 4 ed. w formie 5-dniowych obozów naukowo-edukacyjno-kulturalnych (maj/czerwiec 2019 i 2020 oraz wrzesień 2019 i 2020). Program będzie złożony z zajęć edukacyjnych z biologii: genetyki, mikrobiologii, zoologii, biologii człowieka i botaniki, z elementami ekologii i ochrony środowiska oraz zaj. wychowania społeczno-komunikacyjne, realizowanych na Uczelni i w terenie. Zajęcia poprowadzi doświadczona kadra dydaktyczna UWr. z Wydziału Nauk Biologicznych oraz Nauk Historycznych i Pedagogicznych, wspierająca przy licznych okazjach proces edukacji i wychowania dzieci i młodzieży szkolnej.

 

Tytuł: Naukowe poznanie świata – program rozwoju kompetencji niezbędnych na rynku pracy dla młodzieży szkół ponadpodstawowych

Źródło finansowania: WND-POWR.03.01.00-00-T067/18-02, NCBiR

Kierownik projektu: dr Józef Krawczyk

Pracownicy ZBRZ zaangażowani w realizację projektu: Arnold Garbiec, Marta Migocka-Patrzałek, Magda Dubińska-Magiera

 

Tytuł: „Ocena wpływu przejściowego wyciszenia ekspresji mięśniowej formy fosforylazy glikogenu (Pygm) na strukturę mięśni danio pręgowanego”
Źródło i kwota finansowania: NCN, Miniatura 1, 49 707 zł.
Kierownik projektu: dr Marta Migocka-Patrzałek
Opis:
Celem naukowym projektu jest ocena wpływu przejściowego wyciszenia ekspresji mięśniowej formy fosforylazy glikogenu (miofosforylazy) na strukturę mięśni danio pręgowanego. Hipoteza badawcza zakłada, że brak miofosforylazy (enzymu niezbędnego do rozpoczęcia glikogenolizy w komórkach mięśniowych) powoduje zmiany fenotypowe w strukturze mięśni wynikające z nagromadzenia glikogenu. Zmiany są analogiczne do obserwowanych u osób z zespołem braku miofosforylazy (choroba McArdle’a,). Przejściowe wyciszenie ekspresji miofosforylazy jest niezbędne by ocenić czy ryba danio pręgowany będzie odpowiednim modelem badawczym zespołu braku miofosforylazy. Choroba ta jest spowodowana mutacją genu kodującego mięśniową formę fosforylazy glikogenu. Brak funkcjonalnego enzymu powoduje nagromadzenie glikogenu w mięśniach i ich uszkodzenie. Ta genetyczna choroba objawia się niezdolnością do wzmożonego wysiłku fizycznego, słabością, skurczami i bólem mięśni. Dotychczas nie poznano sposobów jej leczenia.

 

Tytuł: „Funkcjonalna analiza HSPB8 w organizmach modelowych (Danio rerio i Drosophila melanogaster) ze szczególnym uwzględnieniem stanów patologicznych związanych z zaburzeniami ludzkiego ortologa

Źródło i kwota finansowania: NCN, Sonata 7, 447 300 zł.

Kierownik projektu: dr Magda Dubińska-Magiera

Opis: Celem naukowym projektu jest poznanie funkcji małego białka szoku cieplnego HSPB8 w warunkach prawidłowych i w stanach patologicznych wywołanych przez mutacje kodującego je genu. Do realizacji zadań wykorzystane będą dwa organizmy modelowe Danio rerio i Drosophila melanogaster, co pozwoli na analizę porównawczą funkcji HSPB8 w kontekście konserwatywności ewolucyjnej. Ponadto, badania przewidziane w projekcie przyczynią się do lepszego zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw chorób wywoływanych przez mutacje genu HSPB8 u ludzi.

 

Tytuł: „e-danio. Nurkuj po wiedzę!”

Źródło i kwota finansowania: FNP, eNgage, 45 000 zł.

Kierownik projektu: dr Magda Dubińska-Magiera

Opis: W ramach projektu dr Dubińska-Magiera i dr Migocka-Patrzałek przeprowadzą zajęcia laboratoryjne, podczas których młodzież, w trakcie własnoręcznego przygotowywania preparatów, pozna techniki barwień histochemicznych i mikroskopowe metody obrazowania, a tematyka zajęć dotyczyć będzie podstaw biologii rozwoju. Zajęcia zostaną przeprowadzone  w Zakładzie Biologii Rozwoju Zwierząt oraz w szkołach, ale projekt przewiduje również przeprowadzenie zajęć e-learningowych podczas których możliwe będzie przyżyciowe obserwowanie rozwoju danio i prowadzenie zajęć e-lekcji. Wyniki eksperymentów i obserwacji przeprowadzonych przez uczestników projektu znajdą się na interaktywnej stronie internetowej. Wykorzystanie nowoczesnych narzędzi (e-lekcje, e-learning, wideokonferencje online) pozwoli dotrzeć od zainteresowanych uczniów, także tych z małych miejscowości.

Tytuł: "Danio pręgowany jako zwierzęcy model badawczy choroby McArdler’a"

Źródło i kwota finansowania: Uniwersytet Wrocławski w ramach projektu Akademia Rozwoju- kluczem wzmocnienia kadr polskiej gospodarki”, realizowanym w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, Priorytet IV Szkolnictwo wyższe i nauka, Działanie 4.3 Wzmocnienie potencjału dydaktycznego uczelni w obszarach kształcenia kluczowych w kontekście realizacji celów Strategii Europa 2020, współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego., nr. BPZ.506.50.2012.MS,

Kierownik projektu: dr  Marta Migocka-Patrzałek

Genetyczna choroba McArdle'a  jest  spowodowana mutacją występującą w mięśniowej formie enzymu fosforylazy glikogenu. Choroba objawia się bólem następującym po aktywności fizycznej, skurczami i słabością mięśni. Dotychczas nie poznano sposobów leczenia. Ryba danio pręgowany jest organizmem modelowym posiadającym wiele cech ułatwiających poszukiwania nowych leków. Wprowadzenie mutacji fosforylazy glikogenu w danio pręgowanym pozwoli na stworzenie innowacyjnego, zwierzęcego modelu choroby McArdle'a, który może być w prosty sposób zastosowany w gałęziach gospodarki związanej z medycyną. Celem projektu jest uzyskanie innowacyjnego narzędzia pozwalającego na tanie poszukiwanie nowych leków i metod leczenia, takich jak terapia genowa

 

„Porównawcze badania struktury jajników i oogenezy u przedstawicieli Siphonaptera”. 

Kierownik projektu: dr  hab. Bożena Simiczyjew 

Celem badań jest poznanie przebiegu oogenezy oraz organizacji jajników u wybranych gatunków pcheł, w szczególności: organizacji owarioli , aktywności komórek płciowych, różnicowania i dywersyfikacji  nabłonka folikularnego oraz genezy i struktury osłon jajowych. Poza danymi cytologicznymi, badania dostarczają danych  przydatnych w rozważaniach filogenetycznych, dotyczących relacji pcheł z innymi rzędami owadów oraz  filogenetycznych powiązań w obrębie Siphonaptera. W badaniach wykorzystuje się klasyczne techniki histologiczne, analizę ultrastrukturalną oraz metody cyto-  i histochemiczne.