Laboratoř fotosyntézy se zabývá základním výzkumem mikrobiální fotosyntézy s aplikačním přesahem do oblasti konstrukce nových přístrojů fotosyntézy. Její výraznou charakteristikou je multidisciplinární přístup, který pokrývá obory od biofyziky, molekulární biologie, biochemie až po fyziologii a klasickou mikrobiologii. V laboratoři existuje šest nosných témat, která jsou řešena v rámci jednotlivých skupin pod vedením jednoho vědeckého pracovníka.
Studuje výskyt a ekologický význam fotoheterotrofních mikroorganismů. Zabývá se jejich izolací a charakterizací s použitím optických, molekulárních a biochemických metod. Sleduje fotoheterotrofní bakterie jak v přirozených populacích, tak i v izolovaných kmenech kultivovaných v laboratoři.
Převážně s využitím modelového organismu sinice Synechocystis PCC 6803 se zabývá mechanizmy a regulací procesu skládání membránových pigment-proteinových komplexů a kontrolou jejich kvality komplexu. Soustřeďuje se na studium role strukturních podjednotek a pomocných bílkovinných faktorů v procesu skládání komplexu fotosystému II a na zjištění struktury i funkce homologů bakteriální proteázy FtsH v degradaci strukturních i regulačních bílkovin účastnících se biogeneze fotosyntetického aparátu.
Analyzuje a porovnává molekulární mechanismy regulující fotosyntetické procesy jako je disipace zachycené energie, diazotrofie nebo alokace energie do metabolických procesů u ekologicky významných, ale evolučně odlišných fotosyntetických mikroorganismů v přirozených podmínkách, za proměnného světelného prostředí a za různých úrovní limitace živinami. Sleduje regulaci fotosyntézy na úrovni jednotlivých buněk i celých populací. Zabývá se také mobilitou jednotlivých proteinových komplexů na mikroskopické úrovni a studuje vliv tohoto pohybu na fungování fotosyntézy.
Zabývá se studiem biosyntetické dráhy chlorofylu, která je poměrně komplikovaná a částečně společná s drahou syntézy dalších důležitých kofaktorů jako jsou hem a fykobiliny. Cílem práce je objasnění mechanismů regulace této dráhy a dále způsobů, jakými se chlorofyl zabudovává do membránových pigment-proteinových komplexů a jakými se z těchto komplexů odstraňuje během jejich degradace.
Zabývá se možnostmi regulace exprese (downregulace i overexprese) proteinů v sinicích s využitím vlastních i vnesených plasmidů, vektorů a promotorů. Rovněř řeší možnosti identifikace pseudoreverzních mutací, které mohou být klíčové při zjišťování funkce neznámých proteinů. Práce se soustřeďuje především na modelovou sinici Synechocystis PCC 6803.
Fotogalerie
Výuka
Akademie věd České republiky
Mikrobiologický ústav, v.v.i.