Laboratoř fyziologie hmyzu
Zabýváme se studiem humorálního řízení důležitých fyziologických a biochemických procesů v hmyzím těle, které zahrnují anti-stresové reakce vyvolané různými stresory včetně insekticidů, patogenů a přírodních toxinů, a které zajišťují homeostázu metabolismu. Z řídících faktorů se zaměřujeme na funkci adipokinetických hormonů a biogenních aminů. K tomu využíváme širokou škálu klasických i moderních fyziologických, biochemických a molekulárně biologických metod. Ty zahrnují chromatografické techniky včetně HPLC, elektroforetické metody, imunometody (ELISA a Western blotting), metabolicko-fyziologické metody (spotřeba kyslíku a uvolňování oxidu uhličitého, monitorování pohybů), základní metody molekulární biologie (RNAi, PCR, q-RT-PCR), mikroskopické techniky (elektronový a konfokální mikroskop) a velké množství různých biochemických testů využívajících spektrofotometrická stanovení (enzymové reakce, oxidační stres, měření hladin metabolitů atd.). Jako hlavní modelové organismy používáme ploštici Pyrrhocoris apterus, včelu Apis mellifera a octomilku Drosophila melanogaster, v menší míře pak švába Periplaneta americana a saranče Locusta migratoria.
Řešené výzkumné projekty
Využití hmyzích modelů ke studiu přírodních xenobiotik
Cílem projektu je studium účinků přírodních toxinů a komplexních jedů, včetně jedu včely medonosné (Apis mellifera) a lumčíka skladištního (Habrobracon hebetor), stejně jako jednodušších toxinů, například tetanospasminu produkovaného bakterií Clostridium tetani, botulotoxinu z Clostridium botulinum a α-bungarotoxinu z hada Bungarus multicinctus. K experimentům jsou využívány následující hmyzí modely: octomilka obecná (Drosophila melanogaster), ruměnice pospolná (Pyrrhocoris apterus) a šváb americký (Periplaneta americana). Hlavní pozornost je zaměřena na vliv těchto xenobiotik na nervový, svalový a endokrinní systém. Kromě přímé fyziologické odpovědi na podanou látku je zkoumána také interakce a možné modulační účinky adipokinetického hormonu (AKH), který je klíčovým stresovým neurohormonem hmyzu a funkčním analogem savčího glukagonu. Ultimátním cílem studie je potenciální přenos získaných poznatků do veterinární praxe či humánní medicíny.
PI: Jan Černý
Stresová fyziologie včel
Projekt se zabývá procesy v těle včel, které probíhají při spuštění obranných anti-stresových reakcí po intoxikaci včel syntetickými nebo přírodními toxiny. Projekt zahrnuje studium vibroakustických signálů, jejich analýzu pomocí technologie umělé inteligence a výzkum vztahu těchto signálů k biochemickým charakteristikám jako je hladina živin, aktivita trávících enzymů, úroveň oxidačního stresu, složení komponent včelího jedu, hladina stresových hormonů, množství vitellogeninu v hemolymfě a biogenních aminů v těle včel. Cílem projektu je pochopit fyziologické a patologické jevy probíhající v těle včely ve stresových situacích a popřípadě je využít v praktickém včelaření.
PI: Dalibor Kodrík
Funkce toxinů včelího jedu
Projekt se zabývá jednotlivými komponenty včelího jedu, zejména melitinem a fosfolipázou A2, které jsou nejhojnějšími složkami jedu a jsou hlavní příčinou bolesti a alergických reakcí asociovaných se včelím bodnutím. Kromě toho prokázaly in vivo anti-mikrobiální, protinádorovou a protizánětlivou aktivitu. Projekt se za pomocí molekulárních metod (převážně RT-PCR) snaží objasnit vztah mezi vlivy prostředí, jako je působení toxických látek v podobě insekticidů nebo stres způsobený přítomností predátorů či patogenů v kolonii, a poměrem zastoupení jednotlivých komponent v jedu. Studie rovněž zkoumá, zda včelí organismus může využít komponenty jedu pro svou vlastní obranu v imunitní odpovědi na infekci či anti-stresové odpovědi při narušení integrity organismu.
PI: Markéta Hejníková
