PRACOWNIA BIOTECHNOLOGII I INŻYNIERII MOLEKULARNEJ

ZAKŁAD MIKROBIOLOGII
INSTYTUT BIOTECHNOLOGII PRZEMYSŁU ROLNO-SPOŻYWCZEGO
IM. PROF. WACŁAWA DĄBROWSKIEGO – PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY

Kierownik:

dr hab. Edyta Juszczuk-Kubiak, prof. IBPRS-PIB
tel. 22 606 36 26
kom. +48 603 507 330;  kom. +48 604 460 342
e-mail: edyta.juszczuk-kubiak@ibprs.pl

Zespół:

dr inż. Michał Wójcicki
e-mail: michal.wojcicki@ibprs.pl
tel. 22 606 36 26

mgr Paulina Średnicka
e-mail: paulina.srednicka@ibprs.pl
tel. 22 606 36 26

mgr inż. Paulina Emanowicz
e-mail: paulina.emanowicz@ibprs.pl
tel. 22 606 36 26

mgr inż. Monika Kowalczyk
e-mail: monika.kowalczyk@ibprs.pl
tel. 22 606 36 26

mgr inż. Ewelina Zielińska
e-mail: ewelina.zielinska@ibprs.pl
tel. 22 606 36 26

Pracownia Biotechnologii i Inżynierii Molekularnej działająca w ramach Zakładu Mikrobiologii została utworzona w listopadzie 2020 roku na potrzeby badań naukowo-rozwojowych prowadzonych w IBPRS-PIB związanych z biotechnologią, biologią systemów, genomiką oraz inżynierią genetyczną. W ramach badań prowadzonych w pracowni wykorzystywane są innowacyjne technologie „omiczne” tj. wysokoprzepustowe sekwencjonowanie następnej generacji (NGS) obejmujące analizy genomu i transkryptomu, analizy proteomiczne i metabolomiczne wykorzystujące spektrometrię mas (LC/MS), a także najnowsze metody inżynierii genomowej oparte na CRISPR/Cas umożliwiającej ukierunkowaną i precyzyjną edycję genomu w oparciu o cisgenezę oraz rekombinację DNA z wykorzystaniem wektorów ekspresyjnych. Działania w zakresie innowacyjnych badań są ukierunkowane na strategie rozwoju rynku produktów spożywczych dążących do wytworzenia zdrowej żywności, zorientowanej między innymi na profilaktykę chorób cywilizacyjnych człowieka.

Działalność badawcza Pracowni obejmuje:

• identyfikację i funkcjonalną analizę metagenomu i metatranskryptomu mikroorganizmów i ich metabolitów w celu potencjalnego zastosowania w biotechnologii przemysłowej,
• ocenę efektów modyfikacji genetycznej na poziomie systemów ekspresyjnych z zastosowaniem białek reporterowych w celu optymalizacji aktywności metabolicznej mikroorganizmów przemysłowych,
• funkcjonalne modyfikacje genetyczne mikroorganizmów, w tym nadekspresji białek funkcjonalnych, a także interakcji mikroorganizmów z komórkami eukariotycznymi,
• ocenę wpływu bakterii probiotycznych w oparciu o analizy „meta-omics” w celu wykorzystania ich biologicznego potencjału w profilowaniu prawidłowej mikroflory mikrobiomu jelita,
• identyfikację nowych szlaków metabolicznych i ich białkowych metabolitów w celu wykorzystania ich naturalnej aktywności bakteriocynogennej do opracowania nowych bio-innowacyjnych produktów w zakresie dezynfekcji i utrwalania żywności,
• możliwości wykorzystania specyficznych, litycznych bakteriofagów w łańcuchu żywnościowym, jako naturalnych, niekonwencjonalnych środków konserwujących z wykorzystaniem metod analiz genomu i transkryptomu,
• hodowlę kultur komórek nabłonka jelitowego in vitro w celu oceny adhezji bakterii jelitowych oraz molekularnych mechanizmów transportu transbłonowego ksenobiotyków, składników pokarmowych, wpływu bioaktywnych składników diety na fizjologię śluzówki jelita i patogenezę chorób cywilizacyjnych.

Aktualnie realizowane projekty:

1. „Molekularna i funkcjonalna analiza regulacji ekspresji genów i modułów genetycznych biorących udział w quorum sensing jako systemowej odpowiedzi sygnałowej bakterii”; Kierownik tematu: dr hab. Edyta Juszczuk-Kubiak, prof. IBPRS-PIB (2020-2023)
2. „Wykorzystanie bakteriofagów wobec Salmonella sp. jako innowacyjnej metody zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego żywności”; Kierownik tematu: mgr inż. Michał Wójcicki (2020-2023)
3. „Interakcje związków endokrynnie czynnych obecnych w żywności z mikroflorą jelitową człowieka w modelu in vitro”; Kierownik tematu: mgr Paulina Średnicka (2020-2023)
4. „The power of grape extracts: antimicrobial and antioxidant properties to prevent the use of antibiotics in farmed animals (NeoGiANT)”, Horizon 2020, Call: H2020‐LC‐GD‐2020, Topic: LC‐GD‐6‐1‐2020 ‐ Testing and demonstrating systemic innovations in support of the Farm‐to‐Fork Strategy (2021-2026)
5. „Innovative technology of fermentation of rapeseed meal as feed for pigs” Financing under Measure 16 COOPERATION. The project is co‐financed by the state budget, together with the Agency for Restructuring and Modernization of Agriculture (ARMA) (2021-2023)
6. „Wykorzystanie bakteriofagów litycznych w eradykacji bakterii saprofitycznych w zakładach przetwórstwa spożywczego”, Inkubator Innowacyjności 4.0; Kierownik grantu: mgr inż. Michał Wójcicki, mgr Paulina Średnicka (2022-2023)
7. „Ocena obesogennego wpływu ftalanów jako zanieczyszczeń żywności i ich metabolitów na zaburzenia aktywności endokrynnej tkanki tłuszczowej – badania na modelu in vitro”; Kierownik tematu: mgr inż. Monika Kowalczyk (2022-2024)
   
8. „Ocena wpływu wybranych czynników fizyko-chemicznych na infekcję fagową biofilmotwórczych bakterii saprofitycznych wyizolowanych z żywności minimalnie przetworzonej”; Kierownik tematu: mgr inż. Michał Wójcicki (2022-2023)
9. „Określenie potencjału szczepów bakterii probiotycznych następnej generacji Akkermansia muciniphila i Faecalibacteriaum prausnitzii w eliminacji BPF i TMBPF na poziomie bioadsorpcji i biotransformacji”; Kierownik tematu: mgr inż. Paulina Emanowicz (2022-2023)
10. „Ocena biologicznego potencjału bakterii probiotycznych następnej generacji Akkermansia muciniphila i Faecalibacterium prausnitzii w neutralizacji obesogennej aktywności wybranych zanieczyszczeń chemicznych żywności”, Kierownik tematu: dr hab. Edyta Juszczuk-Kubiak, prof. IBPRS-PIB (2023-2025)

Publikacje

2021

1. Juszczuk‐Kubiak E., Greguła‐Kania M., Sokołowska B. „Technologie „food‐omics” w profilowaniu metagenomu żywności”, Postępy Mikrobiologii, 60(1), 59‐75, IF=1.118
2. Juszczuk‐Kubiak E., Dekowska A., Sokołowska B., Połaska M., Lendzion K. „Evaluation of the spoilage‐related bacterial profiles of vacuum‐packaged chilled ostrich meat by next‐generation DNA sequencing approach”, Processes, 9(5), 803, IF=3.352
3. Średnicka P., Juszczuk‐Kubiak E., Wójcicki M., Akimowicz M., Roszko M.Ł. „Probiotics as a biological detoxification tool of food chemical contamination: A review”, Food and Chemical Toxicology, 153, 112306, IF=5.572
4. Wójcicki M., Świder O., Daniluk K.J., Średnicka P., Akimowicz M., Roszko M.Ł., Sokołowska B., Juszczuk-Kubiak E. „Transcriptional regulation of the multiple resistance mechanisms in Salmonella – A review”, Pathogens, 10(7), 801, IF=4.531
5. Pierzchała D., Liput K., Korwin-Kossakowska A., Ogłuszka M., Poławska E., Nawrocka A., Urbański P., Ciepłoch A., Juszczuk-Kubiak E., Lepczyński A., Ślaska B., Kowal K., te Pas M.F.W., Śmiech M., Leszczyński P., Taniguchi H., Fraser L., Sobiech P., Sachajko M., Herudzinska M., Pareek C.S., Pierzchała M. „Molecular characterisation of uterine endometrial proteins during early stages of pregnancy in pigs by MALDI TOF/TOF”, International Journal of Molecular Sciences, 22, 6720, IF=6.208
6. Akimowicz M., Sokołowska B. „Zamrażanie i liofilizacja jako techniki utrwalania i przechowywania mikroorganizmów”, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 28, 1(126), 28-38, IF=0.380
7. Gientka I., Wójcicki M., Żuwalski A.W., Błażejak S. „Use of phage cocktail for improving the overall microbiological quality of sprouts – two methods of application”, Applied Microbiology, 1(2), 289-303
8. Akimowicz M., Golonko A., Świsłocka R., Kalinowska M., Parcheta M., Świergiel A.H., Lewandowski W. „Drug design strategies for the treatment of viral disease. Plant phenolic compounds and their derivatives”, Frontiers in Pharmacology, 1936, IF=5.988
9. Daniluk K.J., Wójcicki M., Juszczuk-Kubiak E. „Biofilm bakteryjny i możliwości jego eliminacji w przemyśle spożywczym”, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 28, 2(127), 5-20, IF=0.380
10. Świder O., Wójcicki M., Roszko M.Ł. „Aminy biogenne – oszacowanie ryzyka spożycia i możliwości ograniczenia ich formowania w żywności fermentowanej”, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 28, 2(127), 21-35, IF=0.380
11. Świder O., Wójcicki M., Bujak M., Juszczuk-Kubiak E., Szczepańska M., Roszko M.Ł. „Time evolution of microbial composition and metabolic profile for biogenic amines and free amino acids in a model cucumber fermentation system brined with 0.5 to 5.0% sodium chloride”, Molecules, 26(19), 5796, IF=4.927
12. Akimowicz M., Juszczuk-Kubiak E., Świsłocka R., Matejczyk M., Lewandowski W. „Związki fenolowe i pochodne – zastosowanie w terapii raka jelita grubego”. W: „Nauka i przemysł – metody spektroskopowe w praktyce, nowe wyzwania i możliwości”. Praca zbiorowa pod red. prof. dr hab. Zbigniewa Hubickiego, Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin, str. 126-129
13. Jasińska A., Soboń A., Różalska S., Średnicka P. „Bisphenol A removal by the fungus Myrothecium roridumIM 6482 – analysis of the cellular and subcellular level”, International Journal of Molecular Sciences, 22(19), 10676, IF=6.208
14. Średnicka P., Juszczuk-Kubiak E., Roszko M.Ł. „Interakcje związków endokrynnie czynnych obecnych w żywności z mikroflorą jelitową człowieka”, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 28, 2(127), 36-48, IF=0.380
15. Shymialevich D., Wójcicki M., Błażejak S. „Wykorzystanie fagów litycznych do ograniczenia liczby pałeczek Salmonella w roślinnej matrycy żywnościowej”, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość,28, 2(127), 61-77, IF=0.380
16. Bucka-Kolendo J., Juszczuk-Kubiak E., Sokołowska B. „Effect of high hydrostatic pressure on stress-related dnaK, hrcA, and ctsR expression patterns in selected lactobacilli strains”, Genes, 12(11), 1720, IF=4.141
17. Wójcicki M., Żuwalski A.W., Świder O., Gientka I., Shymialevich D., Błażejak S. „The use of bacteriophages against saprophytic mesophilic bacteria in minimally processed food”, Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 20(4), 473-484, IF=1.145
18. Jasiński T., Zdrojkowski Ł., Kautz E., Juszczuk-Kubiak E., Ferreira-Dias G., Domino M. „Equine endometrosis pathological features: Are they dependent on NF-𝜅B signaling pathway?”, Animals, 11(11), 3151, IF=3.231
    
19. Wójcicki M., Średnicka P., Błażejak S., Gientka I., Kowalczyk M., Emanowicz P., Świder O., Sokołowska B., Juszczuk-Kubiak E. „Characterization and genome study of novel lytic bacteriophages against prevailing saprophytic bacterial microflora of minimally processed plant-based food products”, International Journal of Molecular Sciences, 22(22), 12460, IF=6.208

2022

1. Jasiński T., Zdrojkowski Ł., Kautz E., Juszczuk‐Kubiak E., Ferreira‐Dias G., Domino M. „The NF‐κB signaling pathway in mare’s endometrium infiltrated with the inflammatory cells”, Reproduction in Domestic Animals, 00, 1-13, IF=2.005
2. Wójcicki M., Świder O., Choińska R., Bujak M., Sokołowska B., Szczepańska M., Bartosiak E., Roszko M.Ł., Juszczuk-Kubiak E. „New isolated autochthonous strains of S. cerevisiae for fermentation of two grape varieties grown in Poland”, Applied Sciences, 12(7), 3483, IF=2.838
3. Jasiński T., Zdrojkowski Ł., Ferreira‐Dias G., Kautz E., Juszczuk‐Kubiak E., Domino M. „Molecular mechanism of equine endometrosis: The NF-κB-dependent pathway underlies the ovarian steroid receptors’ dysfunction”, International Journal of Molecular Sciences, 23(12), 7360, IF=6.208
4. Wójcicki M., Chmielarczyk A., Świder O., Średnicka P., Strus M., Kasperski T., Shymialevich D., Cieślak H., Emanowicz P., Kowalczyk M., Sokołowska B., Juszczuk-Kubiak E. „Bacterial pathogens in the food industry: antibiotic resistance and virulence factors of Salmonella enterica strains isolated from food chain links”, Pathogens, 11(11), 1323, IF=4.531

2023

1. Shymialevich D., Wójcicki M., Wardaszka A., Świder O., Sokołowska B., Błażejak S. „Application of lytic bacteriophages and their enzymes to reduce saprophytic bacteria isolated from minimally processed plant-based food products – in vitro studies”, Viruses, 15(1), 9, IF=5.818
2. Kowalczyk M., Piwowarski J.P., Wardaszka A., Średnicka P., Wójcicki M., Juszczuk-Kubiak E. „Application of in vitro models for studying the mechanisms underlying the obesogenic action of endocrine-disrupting chemicals (EDCs) as food contaminants – A review”, International Journal of Molecular Sciences, 24(2), 1083, IF=6.208, 140 pkt
3. Wójcicki M., Świder O., Gientka I., Błażejak S., Średnicka P., Shymialevich D., Cieślak H., Wardaszka A., Emanowicz P., Sokołowska B., Juszczuk-Kubiak E. „Effectiveness of a phage cocktail as a potential biocontrol agent against saprophytic bacteria in ready-to-eat plant-based food”,  Viruses, 15(1), 172, IF=5.818
4. Świder O., Roszko M.Ł., Wójcicki M., Bujak M., Szczepańska M., Juszczuk-Kubiak E., Średnicka P., Cieślak H. „Non-aminobiogenic starter cultures in a model system of cucumber fermentation”, LWT – Food Science and Technology, 177, 114574, IF=6.056
5. Średnicka P., Roszko M.Ł., Popowski D., Kowalczyk M., Wójcicki M., Emanowicz P., Szczepańska M., Kotyrba D., Juszczuk-Kubiak E. „Effect of in vitro cultivation on human gut microbiota composition using 16S rDNA amplicon sequencing and metabolomics approach”, Scientific Reports, 13, 3026, IF=4.996, 140 pkt
6. Wójcicki M., Świder O., Średnicka P., Shymialevich D., Ilczuk T., Koperski Ł., Cieślak H., Sokołowska B., Juszczuk-Kubiak E. „Newly isolated virulent salmophages for biocontrol of multidrug-resistant Salmonella in ready-to-eat plant-based food”, International Journal of Molecular Sciences, 24(12), 10134, IF=6.208, 140 pkt
7. Shymialevich D., Wójcicki M., Świder O., Średnicka P., Sokołowska B. „Characterization and genome study of a newly isolated temperate phage belonging to a new genus targeting Alicyclobacillus acidoterrestris”, Genes, 14(6), 1303, IF=4.141
8. Matejczyk M., Kondzior P., Ofman P., Juszczuk-Kubiak E., Świsłocka R., Łaska G., Wiater J., Lewandowski W. „Atrazine toxicity in marine algae Chlorella vulgaris in E. coli lux and gfp biosensor tests”, Archives of Environmental Protection, 49, 3, 87-99, IF=1.5, 100 pkt

Oferta współpracy:

Pracownia Biotechnologii i Inżynierii Molekularnej IBPRS-PIB umożliwia realizację studenckich praktyk zawodowych oraz realizację prac dyplomowych (inżynierskich, licencjackich, magisterskich). Pracownia Biotechnologii i Inżynierii Molekularnej IBPRS-PIB jest jednostką o charakterze naukowym, ukierunkowaną na ścisłą współpracę zarówno z innymi jednostkami naukowymi. W przypadku zainteresowania prosimy o kontakt z Kierownikiem Pracowni.

Działalność usługowa Pracowni:

Identyfikacja, klasyfikacja oraz analiza zmienności genetycznej 16S rRNA mikroorganizmów z żywności, środowiska z wykorzystaniem klasycznych metod genetycznych.