Nukleinsav Szintézis Laboratórium

Kutatás

1. Kémiailag módosított DNS és RNS oligonukleotidok szintézise

A genetikai kód megfejtésétől a gének átprogramozásáig alapvető jelentőségűek a kémiailag előállított DNS és RNS molekulák. Az SZBK, Növénybiológiai Intézet, Nukleinsav Szintézis Laboratóriuma és az SZTE, Orvosi Vegytani Intézet, Nukleinsav Laboratóriuma szorosan együttműködve hazánkban egyedülálló csapatként szabja az alkalmazások igényeire a DNS és RNS oligonukleotidokat.

2. Génspecifikus irányított mutagenezis a kukorica stressztűrésének javításában

A klímaváltozás hatásainak mérséklése mind jobban kikényszeríti a precíziós módszerek alkalmazását a génállomány optimalizálásában. Tekintettel a GMO-kat tiltó törvényi szabályozására, szükséges olyan génszerkesztési módszerek tudományos megalapozása, amelyek idegen DNS alkalmazása nélkül biztosítják a tulajdonságok javítását például a kukorica szárazságtűrése esetében. Korábban laboratóriumban megszintetizáltuk a célgén szekvenciaszakaszát, ezeket a molekulákat felvetettük kukorica protoplasztokkal, és így biztosítottuk a célzott nukleotidbázis cseréjét. A jelen téma célja olyan genetikai alapanyag előállítása, amely megnövekedett szárazságtoleranciával rendelkezik, és mivel nem hordoz idegen gént, ezért felhasználható a Kiskun Kutatóközpont Kft. nemesítési programjában.

3. Az energiafűz zöld illetve fás biomassza hozamának genetikai és fejlődésbiológiai szabályozása

Az energiafűz (Salix viminalis) növények kulcsszerepet nyerhetnek a klímaváltozás folyamatainak mérséklésében azáltal, hogy biogáz előállítás alapanyagaként felhasználhatók a rossz minőségű és magas sótartalmú, szikes talajok hasznosításával. A sikeres alkalmazás feltétele, hogy ismerjük a kívánt funkciók hátterében működő genetikai és fejlődésbiológiai folyamatokat, és egyben javítsuk azok hatékonyságát. Korábban igazoltuk, hogy a fűz növények kromoszómakészletének megduplázása, tetraploid növények előállítása növeli a fotoszintézis hatékonyságát, a CO₂ felvételt, a fás szárban a háncs és farétegek vastagságát illetve közöltük a tetraploid genotípusok jobb sótűrését. A jövőben a heterózishatás kihasználása érdekében triploid fűz tenyészanyagok létrehozásával, és részletes jellemzésével kívánjuk a kedvező környezeti hatásokat fokozni.

Szolgáltatás

A Nukleinsav Szintézis Laboratórium szolgáltatásai mind az SZBK kutatócsoportjai, mind más hazai kutatócsoportok számára elérhetők.

Szolgáltatásként nemcsak natív DNS oligonukleotidok szintézisét vállaljuk, hanem azok kémiailag módosított változatait is, pl. foszforotioátokat, fluoreszcens jelöléseket, LNA módosítások beépítését. RNS oligonukleotidok esetén a natív szerkezetek mellett, pl. 2´-OMe, 2´-MOE-nukleotidok beépítésére is van lehetőség.

Válogatott közlemények:

1. Tiricz, H et al, (2018): Relaxed chromatin induced by histone deacetylase inhibitors improves the oligonucleotide-directed gene editing in plant cells. J Plant Res.  131(1):179-189. (https://doi.org/10.1007/s10265-017-0975-8)
2. Rádi, F., Nagy, B., Ferenc, G. et al. In planta test system for targeted cellular mutagenesis by injection of oligonucleotides to apical meristem of maize seedlings. Acta Physiol Plant 43, 79 (2021). https://doi.org/10.1007/s11738-021-03252-y
3. Dudits D et al (2016): Response of Organ Structure and Physiology to Autotetraploidization in Early Development of Energy Willow Salix viminalis L. Plant Physiology170: 1504–1523 (https://doi.org/10.1104/pp.15.01679)
4. Cseri A. et al (2020): Increased adaptation of an energy willow cultivar to soil salinity by duplication of its genome size. Biomass and Bioenergy  140, 105655. (https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105655)
5. Györgyi, Ferenc; Zoltán, Váradi; Zoltán, Kupihár; Gábor, Paragi; Lajos, Kovács: Analytical and structural studies for the investigation of oxidative stress in guanine oligonucleotides.INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES 21: 14 Paper: 4981 , 27 p. (2020)
6. Miklós Bege, Ilona Bereczki, Dénes J. Molnár, Máté Kicsák, Krisztina Pénzes-Daku, Zsuzsanna Bereczky, Györgyi Ferenc, Lajos Kovács, Pál Herczegh and Anikó Borbás: Synthesis and oligomerization of cysteinyl nucleosides. ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY, (2020), https://doi.org/10.1039/D0OB01890B
7. Porkoláb, Gergő*; Mészáros, Mária*; Tóth, András; Szecskó, Anikó; Harazin, András; Szegletes, Zsolt; Ferenc, Györgyi; Blastyák, András; Mátés, Lajos; Rákhely, Gábor et al.: Combination of Alanine and Glutathione as Targeting Ligands of Nanoparticles Enhances Cargo Delivery into the Cells of the Neurovascular Unit. PHARMACEUTICS 12 : 7 p. 635 (2020)
8. Tóth, Emese; Ungor, Ditta; Novák, Tibor; Ferenc, Györgyi; Bánhelyi, Balázs; Csapó, Edit; Erdélyi, Miklós; Csete, Mária: Mapping Fluorescence Enhancement of Plasmonic Nanorod Coupled Dye Molecules. NANOMATERIALS 10 : 6 Paper: 1048 , 17 p. (2020)
9. Bugris, Valéria; Harmat, Veronika; Ferenc, Györgyi; Brockhauser, Sándor; Carmichael, Ian; Garman, Elspeth F.:Radiation-damage investigation of a DNA 16-mer. JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION 26 pp. 998-1009. , 12 p. (2019)
10. Nyerges, A ; Csorgo, B ; Draskovits, G ; Kintses, B ; Szili, P ; Ferenc, G ; Revesz, T ; Ari, E ; Nagy, I ; Balint, B et al.: Directed evolution of multiple genomic loci allows the prediction of antibiotic resistance.PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 115 : 25 pp. E5726-E5735. , 10 p. (2018)