Nasza grupa bada systemy, które przetwarzają informację genetyczną w komórkach. Informacja te jest zakodowana w DNA i RNA. Specjalne białkowe maszyny komórkowe odczytują tę informację, zapewniają jej stabilność oraz ją kopiują. Nasza grupa bada te maszyny komórkowe na poziomie pojedynczych grup chemicznych. Określiliśmy na przykład mechanizm działania molekularnych maszynerii, które naprawiają chemicznie uszkodzone DNA lub maszynerii wirusowych, które powielają genomy wirusów.
Podsumowanie badań
Wykorzystujemy biologię strukturalną – głównie mikroskopię elektronową w reżimie kriogenicznym – oraz biochemię białek do wyjaśniania mechanizmu działania enzymów zaangażowanych w przetwarzanie informacji genetycznej zakodowanej w DNA i RNA. W szczególności badamy naprawę DNA i transpozycję DNA, odwrotną transkrypcję, replikację wirusów, przetwarzanie RNA oraz bakteryjne systemy antyfagowe. Na przykład w naszych ostatnich badaniach określiliśmy architekturę molekularną kluczowego kompleksu jednej z głównych dróg naprawy DNA u bakterii: rekombinacji homologicznej. Kompleks ten, złożony z białek RecF, RecR i RecO, odpowiada za tworzenie filamentu jednoniciowego DNA i RecA. To ostatnie białko wspomaga poszukiwanie homologicznego DNA w procesie naprawy. Określiliśmy również strukturę i mechanizm działania nietypowych odwrotnych transkryptaz zaangażowanych w odpowiedź antyfagową – AbiK, Abi-P2 i AbiA. Enzymy te są unikatowe, ponieważ syntetyzują długie fragmenty jednoniciowego DNA w sposób niezależny od matrycy i startera. Inicjują syntezę przez kowalencyjne przyłączenie pierwszego nukleotydu do reszty tyrozyny. Ich inną wyjątkową cechą jest zdolność do tworzenia heksametrów i trimerów.
Znaczenie naukowe
Nasze badania pozwoliły wyjaśnić jak bakteryjny kompleks rekombinacji homologicznej RecFOR, rozpoznaje połączenia DNA jednoniciowego z dwuniciowym. Pierwsze struktury odwrotnych transkryptaz antyfagowych, pokazały ich heksameryczną/trimeryczną architekturę oraz mechanizm inicjacji syntezy przez białko.
Plany badawcze
W najbliższej przyszłości będziemy kontynuować badania nad naprawą DNA i transpozycją. Chcemy w pełni wyjaśnić mechanizm działania kompleksu RecFOR oraz zrozumieć mechanizm działania odwrotnych transkryptaz antyfagowych w komórkach bakteryjnych.
Komentarz
„Naszym celem jest przedstawienie pełnych obrazów mechanizmów działania wybranych szlaków przetwarzania DNA i RNA – na poziomie pojedynczych atomów.” — prof. dr hab. Marcin Nowotny
Ta grupa ma 74 publikacji i preprintów.
Przeglądaj publikacje →
Marcin Nowotny, PhD, Professor
Mariusz Czarnocki-Cieciura, PhD
Małgorzata Figiel, PhD
Markéta Šoltysová, PhD
Michał Tyras, PhD
Krzysztof Wycisk, PhD
Łukasz Bałut, MSc
Akshata Kotwal, MSc
Julia Rybakowska, MSc
Małgorzata Sroka, MSc
Weronika Zajko, MSc
Girish Apte, MSc
Vysakh Komathattu Viswanath, MSc
Shuvankar Patra, MSc
Iwona Ptasiewicz (part-time)
Kamila Gajdek, MSc Eng
 |
Prof. dr hab. Marcin NowotnyDane teleadresowe: |
STOPNIE NAUKOWE
2020 - Profesor nauk biologicznych, tytuł przyznany przez Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej
2013 - Doktor habilitowany biologii molekularnej, Instytut Biochemii i Biofizyki PAN, Warszawa, Polska
2002 - Doktorat z biochemii (dyplom z wyróżnieniem), Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, Warszawa, Polska (promotor: Jacek Kuźnicki)
1998 - Magister chemii organicznej i biochemii, Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski, Polska
PRACA ZAWODOWA
2025-obecnie - Zastępca Dyrektora ds. Naukowych, Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie, Polska
2008-obecnie - Profesor, Kierownik Laboratorium Struktury Białka, Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie, Polska
2017-2019 - Współzałożyciel i Dyrektor Naukowy ProBiostructures, centrum usług badawczych dla przemysłu farmaceutycznego, Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie, Polska
2016-2018 - Zastępca Dyrektora ds. Naukowych, Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie, Polska
SZKOLENIE PODOKTORSKIE
2003-2008 - Stypendysta podoktorancki, Laboratorium pod kierownictwem dr Wei Yang, National Institute of Diabetes Digestive and Kidney Disease, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA
CZŁONKOSTWA, NAGRODY, NAJWAŻNIEJSZE GRANTY
2022 - Nagroda Fundacji na rzecz Nauki Polskiej
2019 - Członek Europejskiej Organizacji Biologii Molekularnej (EMBO)
2019 - Członek, Academia Europaea
2018 - Członek Komitetu Polityki Naukowej, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Polska (w roku 2020, jako przewodniczący)
2018 - MAESTRO, Narodowe Centrum Nauki
2016 - TEAM, Fundacja na rzecz Nauki Polskiej
2015 - Nagroda im. Jana Karola Parnasa za najlepszą polską publikację biochemiczną (z grupą prof. Janusza M. Bujnickiego)
2013 - Stypendium Burgena, Academia Europaea
2013 - Krzyż Kawalerski Orderu Odrodzenia Polski
2012 - Nagroda Prezesa Rady Ministrów za osiągnięcia naukowe
2012 - Nagroda im. Jana Karola Parnasa za najlepszą polską publikację biochemiczną
2012 - International Early Senior Research Fellowship, Wellcome Trust (odnowienie)
2012 - Nagroda dla naukowców na początku kariery, Instytut Medyczny Howarda Hughesa
2011 - ERC Starting Grant (2012-2017)
2007 - EMBO Installation Grant
2007 - International Early Senior Research Fellowship, Wellcome Trust
2003 - Nagroda Prezesa Rady Ministrów za pracę doktorską
2001, 2002 - Stypendium START dla młodych naukowców, Fundacja na rzecz Nauki Polskiej
DOKTORATY OBRONIONE POD KIERUNKIEM KIEROWNIKA LABORATORIUM
M. Jaciuk, M. Miętus, M. Czarnocki-Cieciura, M. Śmietański, M. Rażew, S. Chamera, M. Gapińska, D. Malik