Oddelenie genetiky

ZAMERANIE

Molekula DNA podstupuje denne množstvo procesov, z ktorých mnohé vedú k trvalej alebo dočasnej zmene jej štruktúry. Tieto zmeny môžu byť cielené a sú teda žiadúce, ale sú aj také, ktoré môžu mať katastrofické následky. Pre prípad korekcie zmien potenciálne vedúcich k  hrozbe, vyvinuli sa bunkám mechanizmy opravy DNA. Štúdium mechanizmov opravy DNA je jednou z oblastí, ktorou sa naše oddelenie zaoberá. Keďže našou prioritou je klinicky orientovaný výskum, zaoberáme sa poškodením DNA a mechanizmami ich opravy, ktoré sú relevantné k aplikovaným terapeutickým režimom a rezistencii k nim. Využívame na to nižšie a vyššie eukaryotické bunky a študujeme opravu dvojvláknových zlomov DNA (DSBs), ktoré sú prednostne vytvárané ionizujúcim žiarením, a medzireťazcových krížnych väzieb (ICLs), ktoré sú vytvárané hlavne chemoterapeutikami na báze cisplatiny (CDDP). Pri oprave DSBs dešifrujeme úlohu posttranslačných modifikácií komponentov jedného z jej krokov, pri oprave ICLs odhaľujeme alternatívne mechanizmy ich opravy v S fáze bunkového cyklu. Keďže testikulárne nádory zo zárodočných buniek (TGCTs) predstavujú typ malignity, ktorá je veľmi dobre liečiteľná CDDP, využívame túto malignitu ako model pre pochopenie molekulárnych mechanizmov citlivosti/rezistencie na CDDP. Prednostne sa v tejto oblasti orientujeme na úlohu poškodenia DNA a mechanizmov jeho opravy a hľadáme molekulárne biomarkery skorej predikcie zlej prognózy pri tejto diagnóze. V konečnom dôsledku sa snažíme túto malignitu urobiť plne vyliečiteľnou.

Nádorové ochorenia sú zapríčinené akumuláciou genetických a epigenetických zmien, ako sú hyper- a hypometylácia DNA v promótorových sekvenciách, zmenené modifikácie histónov s následnou remodeláciou chromatínovej štruktúry a aberantná expresia mikroRNA. Dynamické epigenetické alterácie v priebehu tumorigenézy modulujú v nádorových bunkách variabilné expresné profily vedúce k zmenám bunkového metabolizmu, čo ovplyvňuje ich správanie vrátane citlivosti k terapii. Navyše, aberantné metylačné profily v génoch, ktoré sú zodpovedné za špecifické procesy tumorigenézy, môžu slúžiť ako prognostické alebo prediktívne markery nádorového ochorenia. Na našom oddelení sa už dlhšie obdobie zaoberáme štúdiom aberantných epigenetických zmien v dedičných nádoroch hrubého čreva a konečníka a v súčasnosti v sporadických nádoroch prsníka, pri ktorých študujeme vzťah medzi stupňom metylácie vybraných génov a reguláciou rastu buniek, bunkovou adhéziou, degradáciou bazálnej membrány a extracelulárnej matrix a tiež epiteliálno-mezenchymálnym prechodom a stupňom agresivity nádorov prsníka.

Ďalej sa na našom oddelení zaoberáme sledovaním vplyvu mikrobiómu hrubého čreva na indukciu a progresiu kolorektálneho karcinómu. Intestinálne baktérie sú v úzkom kontakte s ľudskými epitelovými bunkami, preto je už všeobecne prijímaná myšlienka, že mikroflóra gastrointestinálneho traktu ovplyvňuje etiológiu nádorového ochorenia. Črevné mikroorganizmy prispievajú k iniciácii a progresii kolorektálenho karcinómu viacerými procesmi. Na našom oddelení charakterizujeme baktérie zo vzoriek tkaniva kolorektálnych adenómov a karcinómov a porovnávame ich s mikroflórou bioptických vzoriek zdravých ľudí. Sledujeme zmeny v expresii vybraných génov spôsobených internalizáciou baktérií do epiteliálnych buniek. Cieľom je odhaliť korelácie medzi zmenami intestinálneho mikrobiómu a kolorektálnou tumorigenézou. Prítomnosť špecifických druhov baktérií nesúcich gény predovšetkým pre adhéziu a invazivitu, lokalizovaných najmä intracelulárne v bunkách intestinálneho traktu, môže indikovať začínajúcu alebo progredujúcu tumorigenézu v hrubom čreve.

Bunkové delenie je biologický proces, pri ktorom dochádza k zdvojeniu genómu a jeho následnému rozdeleniu do dcérskych buniek. Procesy bunkového delenia sú prísne regulované na viacerých úrovniach a deregulácia ktorejkoľvek z nich môže viesť k nestabilite genómu, sprevádzanej zvýšenou frekvenciou mutácii, respektíve chromozómových aberácii, fenoménu často prítomnému pri nádorových ochoreniach. Venujeme sa výskumu regulačnej úlohy posttranslačných modifikácii proteínov, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri zostrihu pre-mRNA, oprave poškodení DNA a segregácii chromozómov. Detailné pochopenie vzájomného prepojenia týchto procesov a objasnenie ich posttranslačnej regulácie s možnosťou jej modulácie, s cieľom opravy porúch v dôsledku ktorých dochádza k poškodeniu a nestabilite genómu, by mohlo byť využiteľné pri diagnostike a liečbe nádorových ochorení.

KOLEKTÍV

Mgr. Miroslav Chovanec, PhD.

vedúci oddelenia

02/ 32295 127


ŽIVOTOPIS

2016 – doteraz, BMC SAV, samostatný vedecký pracovník, vedúci grantových projektov a vedúci pracovnej skupiny, vedúci Oddelenia genetiky, vedecký riaditeľ ÚEO BMC SAV

2011 – 2015, KRD molecular technologies, s. r. o., samostatný vedecký pracovník, riešiteľ grantových projektov

2002 – 2015, Ústav experimentálnej onkológie SAV, Vedúci grantových projektov a vedúci pracovnej skupiny, vedúci Oddelenia genetiky, zástupca riaditeľa

2000 – 2002, Genome Damage & Stability Centre, Science Park Road, University of Sussex, Falmer, Brighton, East Sussex BN1 9RQ, Veľká Británia, vedecký pracovník na post doktorandskom zahraničnom pobyte

1995 – 1999, Ústav experimentálnej onkológie SAV, vedecký pracovník

OCENENIA

Mladý výskumník roka SR (udelené v r. 2002)

Výnimočná mladá osobnosť Slovenska (udelené v r. 2007)

Prémia za trojročný vedecký ohlas v kategórii prírodné a lekárske vedy (udelené v r. 2009)

Cena ministra školstva, vedy, výskumu a športu SR za vedu a techniku v kategórií  „Osobnosť vedy a techniky“ (udelené v r. 2013)

SAMOSTATNÍ VEDECKÍ PRACOVNÍCI:

RNDr. Soňa Čierniková, PhD.

Ing. Ľuboš Čipák, PhD., zástupca vedúceho oddelenia

RNDr. Ivana Fridrichová, CSc.

Mgr. Eva Horváthová, PhD.

RNDr. Dana Jurkovičová, PhD.

VEDECKÍ PRACOVNÍCI:

MVDr. Lucia Borszéková Pulzová, PhD.

Ing. Ingrid Čipáková, PhD.

RNDr. Eduard Goffa, PhD.

RNDr. Viera Horváthová Kajabová, PhD.

RNDr. Miroslava Kretová, PhD.

Mgr. Dominika Mániková, PhD.

Mgr. Zuzana Šestáková, PhD.

Mgr. Lenka Wachsmannová, PhD.

Mgr. Iveta Zmetáková, PhD.

Mgr. Lenka Kalinková, PhD.

Mgr. Barbora Mikolášková, PhD.

VEDECKO – TECHNICKÍ PRACOVNÍCI:

Bc. Gertrúda Húsková

DOKTORANDI:

Mgr. Kristína Durdíková

Mgr. Matúš Jurčík

Mgr. Ján Roška

Mgr. Andrea Holíčková

Mgr. Ján Jurčík

DIPLOMANTI:

Bc. Marianna Borbová

Bc. Veronika Rubintová

Bc. Alexandra Švédová

Bc. Danica Ivovič

LABORANTKY:

Lenka Hurbanová

Andrea Jányová

Viola Števurková

Danuša Vlasáková

  • APVV-17-0384 (zodpovedný vedúci: Miroslav Chovanec):

Testikulárne nádory zo zárodočných buniek rezistentné na cisplatinu: ich premena na liečiteľné ochorenie Turning cisplatin-resistant testicular germ cell tumors into a curable disease

  • VEGA 2/0053/19 (zodpovedný vedúci: Miroslav Chovanec):

Identifikácia biomarkerov rezistencie na chemoterapiu cisplatinou pri nádoroch urogenitálneho traktu Identification of biomarkers of resistance to cisplatin-based chemotherapy in urogenital cancers

  • APVV-16-0120 (2017-2021):

Objasnenie mechanizmov posttranslačnej regulácie faktorov zostrihu RNA pri udržiavaní stability genómu, Ľ. Čipák

  • VEGA-2/0026/18 (2018-2021):

Úloha proteínkináz v procesoch zúčastnených udržiavania stability genómu, Ľ. Čipák

  • VEGA-2/0108/17 (2017-2020):

Je oprava DNA zodpovedná za dobrú liečiteľnosť testikulárnych nádorov zo zárodočných buniek?, D. Jurkovičová

  • VEGA-2/0102/17 (2017-2020):

Analýza expresie génov pre miRNA regulujúcich biológiu nádorových kmeňových buniek u pacientok s karcinómom prsníka, I. Zmetáková

  • VEGA 2/0099/17 (2017-2020):

Štúdium mikrobiómu u pacientov s kolorektálnym karcinómom. L. Wachsmannová

  • VEGA-2/0070/16 (2016-2019):

Bližšia charakterizácia a vylepšenie systému indukcie synchrónnej meiózy pri optimálnej teplote, M. Kretová

  • Misak, A., Kurakova, L., Goffa, E., Brezova, V., Grman, M., Ondriasova, E., Chovanec, M., Ondrias, K. (2019) Sulfide (Na2S) and polysulfide (Na2S2) interacting with doxycycline produce/scavenge superoxide and hydroxyl radicals and induce/inhibit DNA cleavage. Molecules, 24:1148.
  • Kharma, A. Grman, M., Misak, A., Domínguez-Álvarez, E., Nasim, M. J., Ondrias, K., Chovanec, M., Jacob, C. (2019) Inorganic polysulfides and related reactive sulfur-selenium species from the perspective of chemistry. Molecules, 24:1359.
  • Mikolášková, B., Jurčík, M., Čipáková, I., Kretová, M., Chovanec, M., Čipák, Ľ. (2018) Maintenance of genome stability: the unifying role of interconnections between the DNA damage response and RNA processing pathways. Current Genetics, 64:971-983.
  • Mániková, D., Šestáková, Z., Rendeková, J., Vlasáková, D., Lukáčová, P., Paegle, E., Arsenyan, P., Chovanec, M. (2018) Resveratrol-inspired bezno[b]selenophenes act as anti-oxidants in yeast. Molecules, 23:507.
  • Šestáková, Z., Chovanec, F., Chovanec, M. (2018) Rakovina a genetika: (ne)priatelia? Onkológia, 13:413-419.
  • Misak, A., Grman, M., Bacova, Z., Rezuchova, I., Hudecova, S., Ondriasova, E., Krizanova, O., Brezova, V., Chovanec, M., Ondrias, K. (2018) Polysulfides and products of H2S/S-nitrosoglutathione with comparison to H2S and antioxidant Trolox are potent scavengers of superoxide anion radical and produce hydroxyl radical by decomposition of H2O2. Nitric Oxide, 76:136-151. 
  • Jurkovicova, D., Smolkova, B., Magyerkova, M., Sestakova, Z., Horvathova Kajabova, V., Kulcsar, L., Zmetakova, I., Kalinkova, L., Krivulcik, T., Karaba, M., Benca, J., Sedlackova, T., Minarik, G., Cierna, Z., Danihel, L., Mego, M., Chovanec, M., Fridrichova, I.  (2017) Down-regulation of traditional oncomiRs in plasma of breast cancer patients. Oncotarget, 8:77369-77384.
  • Rendeková, J., Vlasáková, D., Arsenyan, P., Vasiljeva, J., Nasim, M. J., Witek, K., Domínguez-Álvarez, E., Żesławska, E., Mániková, D., Tejchman, W., Saleem, R. S. Z., Rory, K., Handzlik, J., Chovanec, M. (2017) The selenium-nitrogen bond as basis for reactive selenium species with pronounced antimicrobial activity. Current Organic Synthesis, 14:1082-1090.
  • Durdíková, K., Chovanec, M. (2017) Regulation of non-homologous end joining via post-translational modifications of components of the ligation step. Current Genetics, 63:591-605.
  • McHugh, P. J., Kisker, C., Chovanec, M., Van Houten, B. (2017) Meeting Report, Third EU-US Workshop on “Nucleotide excision repair and cross-link repair – from molecules to mankind”, Smolenice Castle, Slovak Republic, May 7th-11th, 2017. DNA Repair, 58:62-66.
  • Wachsmannova, L., Mego, M., Stevurkova, V., Zajac, V., Ciernikova, S. (2017) Novel strategies for comprehensive mutation screening of the APC gene. Neoplasma, 64:338-343.
  • Ciernikova, S., Mego, M., Semanova, M., Wachsmannova, L., Adamcikova, Z., Stevurkova, V., Drgona, L., Zajac, V. (2017) Probiotic survey in cancer patients treated in the outpatient department in a comprehensive cancer center. Integrative Cancer Therapy, 16:188-195.
  • Sestakova, Z., Kalavska, K., Hurbanova, L., Jurkovicova, D., Gursky, J., Chovanec, M., Svetlovska, D., Miskovska, V., Obertova, J., Palacka, P., Rejlekova, K., Sycova-Mila, Z., Cingelova, S., Spanik, S., Mardiak, J., Chovanec, M., Mego, M. (2016) The prognostic value of DNA damage level in peripheral blood lymphocytes of chemotherapy-naïve patients with germ cell cancer. Oncotarget, 7:75996-76005.
  • Smolkova, B., Mego, M., Horvathova Kajabova, V., Cierna, Z., Danihel, L., Sedlackova, T., Minarik, G., Zmetakova, I., Krivulcik, T., Gronesova, P., Karaba, M., Benca, J., Pindak, D., Mardiak, J., Reuben, J. M., Fridrichova, I. (2016) Expression of SOCS1 and CXCL12 proteins in primary breast cancer are associated with presence of circulating tumor cells in peripheral blood. Translational Oncology, 9:184-190.
  • Jurkovičová, D., Magyerková, M., Šestáková, Z., Copáková, L., Bella, V., Konečný, M., Kulcsár, Ľ., Chovanec, M. (2016) Evaluation of expression profiles of microRNAs and two target genes, FOXO3a and RUNX2, effectively supports diaagnostics and therapy predisctions in breast cancer. Neoplasma, 63:941-951.
  • Smolkova, B., Miklikova, S., Horvathova Kajabova, V., Babelova, A., Yamani, N. E., Zduriencikova, M., Fridrichova, I., Zmetakova, I., Krivulcik, T., Kalinkova, L., Matuskova, M., Kucerova, L., Dusinska M. (2016) Global and gene specific DNA methylation in breast cancer cells was not affected during epithelial-to-mesenchymal transition in vitro. Neoplasma, 63:901-910.
  • Aronica, L., Kasparek, T., Ruchman, D., Marquez, Y., Cipak, L., Cipakova, I., Anrather, D., Mikolaskova, B., Radtke, M., Sarkar, S., Pai, C. C., Blaikley, E., Walker, C., Shen, K. F., Schroeder, R., Barta, A., Forsburg, S. L., Humphrey, T. C. (2016) The spliceosome-associated protein Nrl1 suppresses homologous recombination-dependent R-loop formation in fission yeast. Nucleic Acids Research, 44:1703-1717.
  • Rendeková, J., Ward, T. A., Šimoničová, L., Thomas, P. H., Nosek, J., Tomáška, Ľ., McHugh, P. J., Chovanec, M. (2016) Mgm101: a double-duty Rad52-like protein. Cell Cycle, 15:3169-3176.
  • Wachsmannova, L., Ciernikova, S., Majek, J., Mego, M., Stevurkova, V., Zajac V. (2016) Internalization property of intestinal bacteria in colon cancer and HIV/AIDS patients. Neuro Endocrinology Letters, 37:245-250.