Zakład Anatomii i Cytologii Roślin

Tematyka badań

Nasze badania koncentrują się na kompleksowej analizie chloroplastów i ich dynamicznych przemian strukturalno-funkcjonalnych w trakcie ontogenezy roślin. Wykorzystując interdyscyplinarne podejście łączące zaawansowane metody strukturalne, biochemiczne, biofizyczne i molekularne, badamy plastyczność organizacji wewnętrznych systemów błonowych chloroplastów – od ich formowania po pełną dojrzałość funkcjonalną.

Szczególną uwagę poświęcamy analizie związków między składem molekularnym a przestrzenną organizacją błon tylakoidowych, w tym wysoko uporządkowanych struktur błonowych, oraz ich odpowiedzi na warunki stresowe. Badamy również mechanizmy regulacji syntezy kluczowych składników chloroplastów, dynamikę plastoglobulomu oraz oddziaływania białkowo-lipidowe determinujące funkcjonalność tych organelli.

Nasze badania koncentrują się również na złożonych zjawiskach związanych z funkcjonowaniem wybranych komponentów chloroplastów, w szczególności plastoglobul i kompleksów antenowych układu fotosyntetycznego, zarówno w kontekście adaptacyjnych odpowiedzi roślin na stres abiotyczny, jak i w zastosowaniach bioinspirowanych. Analizujemy molekularne i fizykochemiczne właściwości plastoglobul w odpowiedzi na stres chłodu u roślin o zróżnicowanej tolerancji temperaturowej.

Nasze podejście obejmuje badania prowadzone na różnych poziomach organizacji – od molekularnego i biochemicznego, przez ultrastrukturalny, aż po przestrzenne analizy 3D – realizowane na zróżnicowanych gatunkach roślin oraz specjalnie opracowanych modelach. Analizujemy funkcjonowanie chloroplastów zarówno w warunkach optymalnych, jak i pod wpływem stresów abiotycznych, co pozwala zrozumieć jaki wkład wnoszą poszczególne elementy chloroplastu do całkowitej odpowiedzi adaptacyjnej rośliny i zbadać potencjalne zastosowania błon plastydowych w biotechnologii oraz rozwoju innowacyjnych biomimetycznych systemów błonowych.

Projekty

Od natury do biomimetyki: Molekularne mechanizmy formowania błon sześciennych typu diamentu w organizmach fotosyntetyzujących, 2025 – 2029, NCN OPUS (2024/55/B/NZ3/01406), kierownik Łucja Kowalewska

Tworzenie ciała prolamellarnego: na styku biologii i geometrii, 2024-2027, NCN and DFG OPUS-LAP (2022/47/I/NZ3/00498, 524578210), kierownik Łucja Kowalewska i Myfanwy Evans

Być albo nie być zagadka obecności białka PsaA w etiolowanych siewkach roślin okrytonasiennych, 2024-2025, grant NCN PRELUDIUM (2023/49/N/NZ3/01212), kierownik Anna Węgrzyn, opiekun projektu Łucja Kowalewska

Formowanie sześciennych układów błonowych w chloroplastach roślin okrytonasiennych, 2020-2024, grant NCN SONATA (2019/35/D/NZ3/03904), kierownik Łucja Kowalewska

European Curvature and Biology Network, 2023-2027, COST European Cooperation in Science and Technology, EU Funds (CA22153), wiceprzewodnicząca Łucja Kowalewska

Prace dyplomowe zrealizowane w Zakładzie

Licencjackie

Regulacja ekspresji plastoglobuliny (FIB1A) przez WRKY33 w warunkach przechłodzenia u Arabidopsis thaliana-optymalizacja metody immunoprecypitacji chromatyny (ChIP) – Nikola Rydz (2024)

Indukcja transformacji plastydów w kalusie Arabidopsis thaliana linii T87 – Maksym Bończak (2024)

Wpływ symulowanej mikrograwitacji i hipergrawitacji na rozwój struktur sześciennych w plastydach roślin okrytonasiennych – Anna Płońska (2022)

Prace licencjackie wykonywane w naszym Zakładzie mają zwykle charakter eksperymentalny.

Magisterskie

Charakterystyka odpowiedzi genów plastoglobulowych na stres chłodu u chłodowrażliwych mutantów Arabidopsis thaliana – Anna Goławska (2025)

Izolacja i charakterystyka biochemiczna ciała prolamellarnego u roślin jedno- i dwuliściennych – Katarzyna Tratkiewicz (2025)

PsaA – białko rdzeniowe fotosystemu I w błonach etioplastów – Krzysztof Wardak (2024)

Doktorskie

Powstawanie sześciennych układów błonowych w chloroplastach Arabidopisis thaliana – Anna Węgrzyn (2025)

Znaczenie lipoproteinowych składników chloroplastu w odpowiedzi na stresy abiotyczne – Joanna Wójtowicz (2022)

Strukturalna rola karotenoidów w samoorganizacji błon wewnętrznych plastydów – Michał Bykowski (2022)