Vedecko-výskumná činnosť Laboratória molekulárnej ekológie človeka v rám­ci Centra excelentnosti ekológie živočíchov a človeka nadväzuje na dlhoročnú vedec­ko-výskumnú činnosť Katedry biológie, ktorá je zameraná na populačno-genetické štúdie slovenských populácií vrátane rómskej minority z aspektu ekologického, antropologického, zdravotného a genetického a diagnostiku geneticky podmienených ochorení detekciou mutácií, s následným impaktom v rozvoji diagnostických metód a praktickým výstupom pre zdravotnícku prax.

Nová experimentálna infraštruktúra umožňuje skvalitnenie a rozšírenie mo­lekulárno-genetických štúdií, ktorých prioritnými cieľmi je monitoring zdra­votného stavu rómskeho etnika, skríning vybraných geneticky podmienených ochorení a identifikácia interpopulačných rozdielov mutačných frekvencií vo vzťahu k prevalencii kongenitálnych ochorení a environmentálnej záťaže. Ďal­ším zameraním Laboratória molekulárnej ekológie človeka je dlhodobé štúdium genetickej podstaty vybraných komplexných ochorení (obezita, oste­oporóza, kardiovaskulárne ochorenia). Moderná infraštruktúra umožňuje široké spektrum sekvenačných a fragmentačných aplikácií, zahŕňajúcich mikrosate­litné analýzy, AFLP, LOH, SNP skríning. Aktivity sú taktiež orientované na antropomet­rický výskum detskej populácie s cieľom vypracovať somatické normy pre rómsku detskú populáciu, ktoré v spolupráci s pediatrami umožnia ich lepšie začlenenie sa do edukačného procesu.

 

                             

                                                                                                

Pracovisko pokračuje vo vytváraní referenčnej Bio-banky a databázy genetic­kých dát populácií východného Slovenska vrátane minorít. Pri vytváraní a vy­hodnocovaní molekulárno-genetických databáz sú potrebné údaje veľkého počtu jedincov skúmaných populácií s vyšetrením genotypov na stanovenom počte polymorfných genetických lokusov a spracovávaním údajov o polymor­fizmoch DNA typu STR a SNP. Týmto spôsobom sú získavané referenčné hod­noty alelových frekvencií slúžiace pre populačno-genetické štúdie, pre potre­by vyhodnotenia interpopulačnej variability, kriminalistickú a forenznú prax, pre potreby paternitných sporov a pod.

 

                             
            

 Z minorít žijúcich na území Slovenskej republiky je z genetického hľadiska veľ­mi významné rómske etnikum. Naše dlhoročné výskumy zamerané na toto etnikum (frekvencie krvných, sérových skupín, izoenzýmov, antigénov HLA systému a polymorfizmov DNA typu VNTR a STR) potvrdili odlišnosť genofondu rómskeho etnika od okolitej nerómskej populácie. Táto skutočnosť súvisí s populačnou štruktúrou rómskeho etnika, predovšetkým so sociálnym roz­vrstvením rómskej populácie a ich spôsobom života v malých subpopuláciách. Vzhľadom na skutočnosť, že naše pracovisko spracováva veľké počty vzoriek bolo nevyhnutné rozšíriť experimentálnu infraštruktúru pracoviska, čo ná­sledne umožnilo rozšírenie doterajšieho dlhoročného ekoantropologického výskumu slovenských populácií vrátane minorít, ako aj vytvorenie Biobanky anonymných vzoriek DNA a tvorbu databáz. Realizácia takto zameranej ve­decko-výskumnej činnosti zvýšila úspešnosť v rámci univerzity v získavaní me­dzinárodných vedecko-výskumných projektov. Uvedené aktivity tiež významne rozšírili možnosti medzinárodnej spolupráce a transfer vedeckých výsledkov do praxe.

 

Infraštruktúra

 

ABI PRISM 3500 a ABI PRISM 3500xL genetické analyzátory (Applied Biosystems) - fluorescenčný DNA systém, ktorý využíva kapilárnu gélovú elektroforézu s 8 (model 3500) a 24 (model 3500XL) kapilárami pracujúcimi paralelne. Genetický analyzátor umožňuje separáciu fragmentov vzoriek DNA vytvárajúc elektroferogram. Umožňuje klasické sekvenovanie, fragmentačnú analýzu a detekciu polymorfizmov rôzneho typu.

                                 

 

Real-Time PCR systémy sú zariadenia pracujúce na princípe PCR reakcie a monitorovania PCR produktu v čase jeho tvorby prostredníctvom fluorescenčnej technológie. Real-Time prístrojové vybavenie ďalej zahŕňa počítačový hardvér a softvér pre získavanie dát a ich analýzu. Na identifikáciu sekvenčných modifikácií sú potrebné technológie umožňujúce rýchlu, vysokovýkonnú detekciu mutácií a SNP. Real-Time PCR Systémy ponúkajú možnosť využitia metódy HRM, umožňujúcej rýchlu a lacnú detekciu jednonukleotidových polymorfizmov. Ďalšie možnosti využitia Real-Time PCR systémov sú pri kvantifikácii génovej expresie, patogénnej detekcii, alelovej diskriminácii, strate heterozygozity, či end-point analýze.

 

                           

     Step One Real-Time PCR System (Applied Biosystems)                  Rotor Gene 6000 (Corbett research)

                               

Roche Light Cycler 480 Instrument II (Roche)

                           

 7500 Fast Real-Time PCR systém (Applied Biosystems)

 

Automatické pipetovacie zariadenie epMotion (Eppendorf) umožňuje automatizovanú extrakciu nukleových kyselín s jednoduchým softvérom, zostavenie PCR, prípadne real-time PCR, ako aj manipuláciu s bunkovými kultúrami a iné aplikácie.

 

                                                     

 

Súčasťou laboratória je aj spektrofotometrický analyzátor na rýchlu a ľahkú kvantifikáciu DNA/RNA a proteínov Nanodrop 2000, biologický bezpečnostný box Labculture, vertikálny laminárny box Airstream II AC2, filtračné zariadenie na úpravu vody Direct - Q Millipore, hlbokomraziací box s príslušenstvom DF 8517 GL, termostat Lab. Incubator Gemmy, Autokláv 2540 EL