Laboratoř fyziologie hmyzu
Zaměření
Zabýváme se studiem hmyzích neuropeptidů a jejich rolí v důležitých fyziologických a vývojových procesech v hmyzím těle. Studium zahrnuje problematiku metabolismu, trávících enzymů a jejich inhibitorů, dýchacích procesů, srdeční činnosti a anti-stresových reakcí vyvolaných různými stresory včetně insekticidů. Další činnost zahrnuje studium hmyzích hormonů, jejich analogů a dalších biologicky aktivních látek na vývoj a reprodukci hmyzu. Studium zahrnuje problematiku vývoje přídatných žláz, jejich funkce, sekreční aktivity, jejich úlohu v reprodukci krev sajícího hmyzu, hematofágní chování, autogenie i anautogenie. K tomu využíváme širokou škálu klasických i moderních fyziologických a biochemických metod. Ty zahrnují chromatografické techniky včetně HPLC a FPLC, elektroforetické metody (jedno- a dvourozměrná elektroforéza), imunometody (ELISA a Western blotting), elektrofyziologické metody (monitorování změn hemocelického tlaku, srdeční činnosti, extrakardiakálních pulzací, dýchacích pohybů, spotřeby kyslíku a uvolňování oxidu uhličitého) 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, saranče Locusta migratoria, octomilku Drosophila melanogaster a mandelinku Leptinotarsa decemlineata, v menší míře pak zástupce motýlů Galleria mellonella, Hyalophora cecropia a Manduca sexta, Spodoptera littoralis a komáry komplexu Culex pipiens..
Pracovníci
Vedoucí
Vědečtí pracovníci
- Ivan Gelbič
- Pavel Jedlička
- Arnau Rodriguez Illamola
- Karel Sláma
- Radomír Socha
- Jan Šula
- Konstantin Vinokurov
Technický personál
Doktorandi
Studenti
Absolventi PhD.
- Petr Doležal (2007)
- Yuliya Taranushenko (2009)
- Haq Abdul Shaik (2009)
- Glenda Paola Alquicer Barrera (2009)
- Iva Bártů (2010)
- Josef Večeřa (2012)
Řešené výzkumné projekty
Endokrinní řízení stresových situací
Projekt se zabývá studiem fyziologických procesů v hmyzím těle, které jsou spouštěny peptidy z rodiny adipokinetických hormonů (AKH), jako bezprostřední reakce na stresové situace. Důraz je kladen na studium mobilizace anti-oxidačních stresových reakcí včetně jejich mechanismu působení na biochemické úrovni, a na interakce AKH s dalšími hmyzími hormony (juvenilní hormony, allatostatiny, biogenní aminy). Studium se týká také úlohy AKH v hmyzí reprodukci a v trávících procesech, kde AKH stimuluje příjem potravy a aktivitu slinných žláz včetně enzymu polygalakturonázy (P. apterus foto: F. Weyda).
Finančně zajištěno grantem GAČR P501/10/1215
PI: Dalibor Kodrík
Studium neurohormonů jako bioracionálních pesticidů
Cílem projektu je studium fyziologických aspektů úlohy adipokinetických hormonů (AKH) v hmyzím energetickém metabolismu, které by mohly být využity při kontrole hmyzích populací. Projekt zahrnuje také studium vzájemných interakcí AKH a pesticidů, které by mohly vézt za určitých fyziologických podmínek k intenzifikaci působení pesticidů. Projekt řeší i otázku jak naopak stress vyvolaný působením insekticidů ovlivňuje roli AKH v řízení energetických a dalších fyziologických dějů v hmyzím organismu.
Finančně zajištěno grantem GAČR P501/10/1215.
PI: Dalibor Kodrík, Jan Šula
Fyziologické a farmakologické účinky hmyzích neurohormonů
Fyziologické a farmakologické účinky hmyzích neuropeptidů nejsou do detailů známé z důvodů technických problémů s manipulací s živým hmyzem. V nedávné době jsme vyvinuli řadu elektrofyziologických metod vhodných pro monitorování změn v hemocelickém tlaku, srdeční činnosti, extrakardiakálních pulzacích, dýchacích pohybech, spotřebě kyslíku a uvolňování oxidu uhličitého i u hmyzu s relativně malou velikostí těla. Objasnili jsme principy reverzní srdeční činnosti a popsali vztah mezi kardiakální a extrakardiakální hemocelickou pulazací u kukel potemníka moučného, obaleče jablečného a lišaje tabákového. Možnosti dlouhodobého monitorování změn hemocelického tlaku spolu s vývojem optoelektronických metod nám umožnily výzkum dlouhodobého farmakologického účinku celé řady neuropeptidů (proctolin, CCAP, LEM) v hmyzím těle.
PI: Karel Sláma
Hmyzí inhibitory proteáz
Inhibitory peptidáz (IP) se podílí na regulaci ohromného množství proteolytických procesů v hmyzím těle. Patří většinou do rodin IP serinového typu: serpinů, Kunitzovy nebo Kazalovy rodiny. V hmyzí hemolymfě se nachází také cystatiny patřící do cysteinové rodiny IP. Naše skupina se zabývá charakterizací IP z různých hmyzích tkání a orgánů jako jsou slinné žlázy, střevo nebo hemolymfa. Dalším důležitým zdrojem IP je hmyzí hedvábí produkované přeměněnými labiálními žlázami larev lepidopter, kde IP pravděpodobně chrání hedvábné vlákno před mikrobiálním rozkladem. Předpokládáme, že studium IP z hmyzího těla může vést k izolaci nových ekonomicky zajímavých látek, které by mohly být potenciálně použity v medicíně, ochraně rostlin nebo biotechnologických procesech.
Finančně zajištěno grantem MZ-NAZV QI91A229
PI: Konstantin Vinokurov
Změny biodiversity komárů - vektorů patogenních agens, v souvislosti se změnami klimatu.
Projekt je zaměřen na studium změn v populacích komárů, vyvolaných změnami klimatu s důrazem na sledování promořenosti patogenními agens, původců řady onemocnění člověka i domácích zvířat.
PI: Ivan Gelbič
Vývoj a úloha samčích přídatných žláz
Projekt se zabývá studiem vývoje samčích přídatných žláz a jejich sekreční aktivity s důrazem na objasnění jejich úlohy při tvorbě spermatoforu a při dalších procesech spojených s rozmnožováním včetně hematofágního chování krevsajícího hmyzu.
PI: Ivan Gelbič
