– Laboratorium Genomiki i Bioinformatyki

Laboratorium Genomiki i Bioinformatyki

Kierownik zespołu

dr hab. Łukasz Łaczmański, prof. IITD PAN

(https://orcid.org0000-0002-0874-5483)

Dr hab. Łukasz Łaczmański jest absolwentem biotechnologii na Uniwersytecie Wrocławskim. W 2003 roku obronił doktorat w Zakładzie Biofizyki Instytutu Biochemii i Biologii Molekularnej Uniwersytetu Wrocławskiego. Następnie organizował Pracownię diagnostyki genetycznej.

W latach 2006-2016 zorganizował i prowadził Laboratorium Endokrynologii Molekularnej. Badania tam prowadzone zaowocowały zdobyciem stopnia doktora habilitowanego (2016). Od 2016 roku jest pracownikiem Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN. Najpierw był zatrudniony na stanowisku specjalisty, następnie adiunkta. Od 2018 roku pracuje na stanowisku profesora instytutu.

W 2019 roku objął kierownictwo nowopowstałego Laboratorium Genomiki i Bioinformatyki. Od 17 lat jest diagnostą laboratoryjnym. Zajmuje się propagowaniem nowoczesnych metod molekularnych jak np. wysokoprzepustowe sekwencjonowanie materiału genetycznego (NGS) w diagnostyce medycznej.

Image

Zespół Sekwencjonowania Następnej Generacji

Specjaliści

Doktoranci

Zespół Bioinformatyczny

Adiunkci

  • dr inż. Darek Martynowski

Specjaliści

Profil badań

Laboratorium zajmuje się analizą genomów. Wykorzystując sekwencjonowanie następnej generacji prowadzimy sekwencjonowanie genomów, transkryptomów wirusowych, bakteryjnych oraz ludzkich.

Prowadzimy również badania nad podłożem molekularnym nowotworów poprzez analizę regulatorów ekspresji protoonkogenów oraz genów supresorowych. Dodatkowo zajmujemy się opracowywaniem molekularnych markerów odpowiedzi na leczenie nowotworów.

W części bioinformatycznej analizujemy dane pochodzące z sekwencjonownania następnej generacji.

Najważniejsze osiągnięcia naukowe

  1. Analiza genomów bakteryjnych i fagowych de novo.
    W trakcie projektu sporządzono biblioteki DNA 36 genomów bakteryjnych oraz dwóch genomów fagowych. Następnie przeprowadzono reakcje sekwencjonowania z wykorzystaniem sekwenatorów drugiej generacji (Illumina MiSeq i NextSeq) oraz trzeciej generacji (MinION).
    W wyniku reakcji otrzymano pliki z danymi w formacie fastq. Dla siedmiu genomów przeprowadzono analizę jakości sekwencjonowania (FASTQC), a następnie filtrowanie odczytów o niskiej jakości (Trimming).
    W kolejnym kroku dokonano złożenia sekwencji de novo z wykorzystaniem narzędzia Spades. W chwili obecnej prowadzimy ocenę jakości złożenia sekwencji oraz annotacji (PatricRast oraz algorytm własny).
  2. Analiza regulatorów ekspresji w komórkach nowotworowych.
    Na opisywanym etapie badań statutowych skupiono się na identyfikacji regulatorów ekspresji w raku jelita grubego (CRC). Jest on jednym z najczęstszych nowotworów i trzecią wiodącą przyczyną zgonów związanych z rakiem, szczególnie w krajach rozwiniętych.
    Celem naszego projektu była ocena poziomu ekspresji panelu miRNA w surowicy pacjentów ze zdiagnozowanym CRC w porównaniu z surowicą zdrowych pacjentów oraz znalezienie potencjalnych biomarkerów. Oparto się na analizie wolnego miRNA.
    W tym celu pobrano surowicę od 8 pacjentów z CRC oraz 4 pacjentów z grupy kontrolnej. Wykorzystując panele diagnostyczne firmy Exiqon oznaczono ekspresję 182 wolnych miRNA. Do analizy wykorzystano metodę podwójnej delty, dane normalizowano obliczając współczynnik LR (z ang. Log Ratio). Dane analizowano metodą głównych składowych oraz hierarchiczną analizą skupień. miRNA klasy: miR-34a, miR-7-1-3p, miR-629-5p, miR-574-5p, miR-543, miR-30c, miR-335-3p, miR-136-3p, miR-20b-5p wystąpiły jedynie w surowicy pacjentów chorych na nowotwór jelit grubego. Są to potencjalne markery występowania tej choroby.
    W chwili obecnej trwają prace nad rozszerzeniem walidacji wybranych miRNA. W kolejnym etapie planowane jest poszerzenie badań o analizę wpływu wytypowanych miRNA na transkryptom komórek nowotworowych.

Metody badawcze

  • Sekwencjonowanie genomów wirusowych metodą NGS;
  • Sekwencjonowanie genomów bakteryjnych metodą NGS;
  • Analiza składu mikrobiomów środowiskowych metodą NGS;
  • Sekwencjonowanie celowane amplikonów
  • Analiza transkryptomiczna;
  • WES – whole exome sequencing.

Kluczowa aparatura badawcza

  1. Sekwenatory II generacji:
    • MiSEQ (Illumina);
    • NextSEQ (Illumina);
  2. Sekwenator III generacji:
    • MinION (ONT);
  3. RealTime PCR:
    • Quant Studio 3 (Thermofisher Scientific);
  4. Termocykler gradientowy:
    • T-100 (Bio-Rad);
  5. Urządzenie do walidacji bibliotek NGS:
    • TypeStation (Agilent);
    • Fluorymetr QUANTUS (Promega);
  6. Izolacja kwasów nukleinowych:
    • QiaCube (Qiagen);
  7. Serwer obliczeniowy.

Wybrane publikacje

  1. Batycka-Baran A., Koziol M., Bieniek A., Wolf R., Łaczmański Ł., Szepietowski J.: Expression of koebnerisin (S100A15) and calgranulin A (S100A8) in lesional and perilesional skin in patients suffering from hidradenitis suppurativa. J Eur Acad Dermatol Venereol., 2020, 34(8): 402-404
  2. Artyszuk D., Izdebski R., Maciejewska A., Kaszowska M., Herud A., Szijártó V., Gniadkowski M., Lukasiewicz J.: The Impact of Insertion Sequences on O-Serotype Phenotype and Its O-Locus-Based Prediction in Klebsiella pneumoniaeO2 and O1. J. Mol. Sci., 2020, 21: 6572
  3. Martynowicz H., Gać P., Kornafel-Flak O., Filipów S., Łaczmański Ł., Sobieszczańska M., Mazur G., Porȩba R.: The Relationship Between the Effectiveness of Blood Pressure Control and Telomerase Reverse Transcriptase Concentration, Adipose Tissue Hormone Concentration and Endothelium Function in Hypertensives. Heart Lung Circ., 2020, 29(8): 200-209
  4. Zagrodna A., Książek A., Słowińska-Lisowska M., Łaczmański Ł.: Calcium-Sensing Receptor Gene Polymorphisms (CASRV1 and CASRV2) and the Physical Activity Level of Men in Lower Silesia, Poland. Front Genet., 2020, 11: 325
  5. Krzyżek P., Pawełka D., Iwańczak B., Kempiński R., Leśniakowski K., Mégraud F., Łaczmański Ł., Biernat M., Gościniak G.: High Primary Antibiotic Resistance of Helicobacter pylori Strains Isolated From Pediatric and Adult Patients in Poland During 2016-2018. Antibiotics (Basel), 2020, 9(5): E228
  6. Szymańska-Chabowska A., Matys T., Łaczmański Ł., Czerwińska K., Janus A., Smyk B., Mazur G., Poręba R., Gać P.: The relationship between PNP, GSTO-1, AS3MT and ADRB3 gene polymorphisms and urinary arsenic concentration among copper smelter and refinery employers. Hum Exp Toxicol. 2020, 39(11):1443-1453
  7. Krzyżek P., Franiczek R., Krzyżanowska B., Łaczmański Ł., Migdał P., Gościniak G.: In Vitro Activity of 3-Bromopyruvate, an Anticancer Compound, Against Antibiotic-Susceptible and Antibiotic-Resistant Helicobacter pylori Strains. Cancers, 2019, 11(2): 229
  8. Filipów S., Łaczmański Ł.: Blood Circulating miRNAs as Cancer Biomarkers for Diagnosis and Surgical Treatment Response. Front Genet., 2019, 10: 169
  9. Martynowicz H., Kornafel-Flak O., Urbanik D., Łaczmański Ł., Sobieszczańska M., Mazur G., Poręba R., Gać P.: Coexistence of obstructive sleep apnea and telomerase activity, concentration of selected adipose tissue hormones and vascular endothelial function in patients with arterial hypertension. Respir Med., 2019, 153:20-25
  10. Laczmanski L., Laczmanska I., Lwow F.: Association of select vitamin D receptor gene polymorphisms with the risk of tobacco-related cancers – a meta-analysis. Sci Rep., 2019, 9(1):16026
  11. Krzyżek P., Franiczek R., Krzyżanowska B., Łaczmański Ł., Migdał P., Gościniak G.: In Vitro Activity of Sertraline, an Antidepressant, Against Antibiotic-Susceptible and Antibiotic-Resistant Helicobacter pylori Strains. 2019, 8(4): 228
Szybka nawigacja
  1. Kierownik zespołu
  2. Zespół Sekwencjonowania Następnej Generacji
  3. Zespół Bioinformatyczny
  4. Profil badań
  5. Najważniejsze osiągnięcia naukowe
  6. Metody badawcze
  7. Kluczowa aparatura badawcza
  8. Wybrane publikacje
Projekt jest finansowany z programu POPC
Wróć na górę strony