Badania

Działalność naukowa Pracowni Bionanotechnologii mieści się w kręgu badań określanych mianem syntetycznej biologii. Ta interdyscyplinarna dziedzina łączy podejście biologiczne i chemiczne, wykorzystując  techniki inżynierii genetycznej do uzyskiwania biotechnologicznie zmodyfikowanych organizmów i ich produktów oraz  do tworzenia układów biologicznych de novo, poprzez naśladowanie/modyfikowanie mechanizmów występujących naturalnie w przyrodzie.

Rdzeń  badań stanowią aktualnie projekty dotyczące konstrukcji konkatamerycznych kwasów nukleinowych, białek oraz struktur białkowo-nukleinowych o programowanych genetycznie funkcjach. Dzięki zaawansowanemu projektowaniu oraz stosowanym technikom inżynierii genetycznej zespół Pracowni Bionanotechnologii uzyskuje biomateriały, które znajdują zastosowanie jako szczepionki nowej generacji, materiały służące medycynie regeneracyjnej i innym gałęziom przemysłu, medycyny oraz ochrony środowiska, w tym detoksyfikacji.

Od początku istnienia Katedry ważny element naukowy stanowią studia związane z rodziną bifunkcyjnych enzymów modyfikujących DNA- endonukleazo-metylotransferaz, należących do rodziny Thermus, która została wyodrębniona i opisana przez Prof. dr. hab. Piotra Skowron wraz z zespołem naukowców. Enzymy te pochodzą z zasiedlających ekstremalne ekosystemy  organizmów termofilnych. Dwa z enzymów, należących do rodziny Thermus, zostały odkryte w źródłach termalnych i scharakteryzowane m.in. w wyniku klonowania molekularnego genów przez członków zespołu Prof. dr. hab. Piotra Skowron. Obecnie badania skupiają się na otrzymywaniu metodami biotechnologii molekularnej syntetycznych wariantów badanych białek oraz ich inżynierii białkowej, mającej na celu określanie zależności struktura-funkcja.

Zespół Pracowni Bionanotechnologii jest beneficjentem szeregu dużych projektów grantowych. W ramach tych projektów są opracowywane i wdrażane biotechnologiczne metody otrzymywania enzymów oraz różnorodnych białek rekombinowanych i nanostruktur kwas nukleinowy-białko. Przykładami zastosowań są enzymy dla przemysłu obronnościowego, białka funkcyjne do opatrunków hydrożelowych, struktury kwas nukleinowy-białko do szczepionek dla przemysłu farmaceutycznego, bionanomateriały o programowanych funkcjach dla różnych dziedzin medycyny.

Nieodłącznym elementem działalności członków zespołu jest zaangażowanie w ochronę bioróżnorodności, wyrażające się w dokumentowaniu i  opisywaniu różnorodnych ekosystemów oraz kolekcjonowaniu i analizie prób mikroorganizmów ze źródeł termalnych (skandynawskie gejzery, tropikalne dżungle, pustynie).