Laboratóriá
Laboratórium genomiky a bioinformatiky
Zodpovedná osoba: doc. RNDr. Tomáš Szemes, PhD.
Zameranie pracoviska:
Laboratórium genomiky a bioinformatiky Vedeckého parku Univerzity Komenského v Bratislave prepája experimentálnu molekulárnu biológiu, moderné sekvenačné technológie a bioinformatiku. Od prípravy biologických vzoriek až po interpretáciu komplexných dát vytvára odborné a technologické zázemie pre základný aj aplikovaný výskum. Naše aktivity zahŕňajú genomiku, transkriptomiku, epigenomiku a metagenomiku. Spolupracujeme s akademickými, klinickými a priemyselnými partnermi na Slovensku aj v zahraničí.
Výskumné zameranie
Jednou z hlavných výskumných oblastí laboratória je tekutá biopsia a štúdium extracelulárnych nukleových kyselín. Skúmame genómové a fragmentomické charakteristiky cirkulujúcej voľnej DNA (cfDNA) s cieľom identifikovať biomarkery využiteľné pri vývoji metód na včasnú detekciu a monitorovanie nádorových ochorení.
Ďalšími oblasťami výskumu sú genetická variabilita človeka, charakterizácia mikrobiálnych spoločenstiev a genomika patogénov. Prepojením experimentálnych a výpočtových prístupov získavame nové poznatky z rozsiahlych biologických dát.
Metódy a odborná podpora
Laboratórium poskytuje odbornú podporu v celom procese genomickej analýzy – od návrhu experimentu a prípravy vzoriek cez sekvenovanie novej generácie (NGS) až po kontrolu kvality, bioinformatické spracovanie a interpretáciu výsledkov. Využíva najmä celogenómové sekvenovanie DNA a metódy charakterizácie mikrobiálnych spoločenstiev.
Súčasne rozvíjame reprodukovateľné bioinformatické postupy a uplatňujeme metódy strojového učenia pri analýze komplexných dát a identifikácii nových biomarkerov.
Spolupráca a vzdelávanie
Zapájame sa do národných a medzinárodných výskumných projektov a podporujeme výmenu odborných skúseností medzi molekulárnymi biológmi, bioinformatikmi a klinickými výskumníkmi.
Dôležitou súčasťou našej činnosti je vzdelávanie študentov a začínajúcich vedcov prostredníctvom odborných školení, workshopov a výskumných stáží.
Vybrané projekty a výskumné infraštruktúry
Príklady aktuálnych a ukončených aktivít pracoviska. Zoznam nie je úplný.
- FORGENOM II (2024–2027) – Posilňovanie výskumných kapacít v genomike, bioinformatike a proteomike v spolupráci s EMBL a Univerzitou Milano-Bicocca.
- INHALE (2024–2027) – Výskum potenciálu genomickej analýzy kondenzátu vydychovaného vzduchu a strojového učenia pri skríningu rakoviny pľúc.
- PreveLynch (ukončený projekt) – Výskum Lynchovho syndrómu a dedičných nádorov vrátane vývoja menej invazívnych skríningových prístupov založených na tekutej biopsii.
- ELIXIR Slovensko (výskumná infraštruktúra) – Rozvoj národných kapacít na správu, zdieľanie a analýzu biologických dát a ich prepojenie s európskou bioinformatickou infraštruktúrou.
Vybrané vedecké publikácie
Reprezentatívny výber recenzovaných vedeckých prác, na ktorých sa podieľali pracovníci laboratória.
- Dychová biopsia – Pös O. a kol. (2025). Breath biopsy biomarkers: cell-free nucleic acids in exhaled breath condensate. Frontiers in Medicine, 12:1693114. DOI ↗
- Genetická variabilita človeka – Holesova Z. a kol. (2024). Understanding genetic variability: exploring large-scale copy number variants through non-invasive prenatal testing in European populations. BMC Genomics, 25:366. DOI ↗
- Analýza repetitívnych oblastí genómu – Lojova I. a kol. (2025). High-resolution repeat structure analysis in myotonic dystrophy type 2 diagnostics using short-read whole genome sequencing. Analytical Biochemistry, 700:115793. DOI ↗
- Bioinformatické nástroje – Budiš J. a kol. (2023). SnakeLines: integrated set of computational pipelines for sequencing reads. Journal of Integrative Bioinformatics, 20(3):20220059. DOI ↗
- Črevný mikrobióm a kolorektálny karcinóm – Wachsmannová L. a kol. (2025). Characterization of Gut Microbiota Composition in Colorectal Adenoma and Carcinoma Patients Compared to Healthy Controls. Bratislava Medical Journal, 126:1428–1437. DOI ↗
Aktuality z laboratória
Novinky o výskume, odborných podujatiach a možnostiach spolupráce zverejňujeme na profile Genomics Core Facility at Comenius University Science Park na LinkedIne.
Laboratórium molekulárnej bakteriológie
Zodpovedná osoba: Mgr. Michal Kajsík, PhD.
Zameranie pracoviska:
Molekulárna bakteriológia využíva prístupy a metódy genomiky ako aj proteomiky a bioinformatiky. Zaoberá sa charakterizáciou bakteriálnych patogénov ich typizáciou a možnosťami ochrany pred nimi. Výskumná skupina vytvára zbierku bakteriofágov a ich hostiteľov. Zbierka zahŕňa prevažne bakteriofágy schopné infikovať bakteriálne patogény spôsobujúce ľudské infekcie a baktérie kontaminujúce potraviny. Cieľom výskumu je vytvorenie stabilných fágových prípravkov zameraných na liečbu infekcií u pacientov, kontrolu potravín pred kontamináciou ako aj kontrolu šírenia patogénov v odpadovom hospodárstve.
Laboratórium molekulárnej biológie rastlín
Zodpovedná osoba: doc. Mgr. Boris Bokor, PhD.
Zameranie pracoviska:
- Experimenty a analýzy špecifických proteínov, najmä veľkého mnohodoménového membránového proteínu DEK1, ktorý hrá úlohu pri regulovaní bunkovej identity v rastlinách. Našou ambíciou je odhaliť̌ jeho molekulárny mechanizmus fungovania využitím kombinácie najnovších prístupov molekulárnej genetiky, biochémie, bunkovej biológie a štruktúrnej biológie. Mechanistické objasnenie funkcie tohto esenciálneho rastlinného kalpaínu v procesoch bunkovej špecializácie poskytne doleznité informácie pre moderné šľachtiteľstvo a biotechnológie.
- Epigenetická kontrola rastu a vývinu rastlín – funkcia a evolúcia m6A RNA modifikácie v rastlinách. Analýza a identifikácia evolučne konzervovaných molekulárnych komponentov m6A modifikácie, prostredníctvom ktorých sú́ kontrolované kľúčové vývinové procesy v rastlinách. Využívame pri tom prístupy reverznej genetiky a bunkovej biológie v kombinácii so špecializovanými analytickými technológiami pre mapovanie epi-transkriptómu.
- Štúdium exrémofilných rastlín, ktoré by sa mohli využiť pre produkciu proteínov a rôznych iných metabolitov alebo farmaceuticky významných látok v in vitro podmienkach.
Focus:
- The experiments and analysis of specific plant proteins. We focus on a key regulator of plant cell fate transitions, the large membrane- anchored calpain protease DEK1, and aim to uncover its molecular mode of action by combination of novel approaches in molecular genetics, biochemistry, cell biology and structural biology. Mechanistic understanding of how this unique plant calpain contributes to modulation of distinct cellular identities will provide instructive information for plant breeding and biotechnology.
- Epigenetic control of plant growth and development: The function and evolution of m6A RNA modification in plants. Analysis and identification of evolutionary conserved molecular components of m6A modification that control key developmental processes in plants. We will use reverse genetics and cell biology approaches in combination with specialized analytical technologies for epitranscriptome mapping.
- The study of extremophile plants suitable for in vitro production of proteins and various metabolites or useful pharmaceutical substances.
 |  |
 |  |
Laboratórium produkcie a purifikácie rekombinantných proteínov
Zodpovedná osoba: Mgr. Zdenko Levarski, PhD.
Zameranie pracoviska:
Pracovisko je zamerané na vývoj vlastných riešení v oblasti mikrobiálnej produkcie rekombinantných proteínov ako aj na projektovú spoluprácu v rámci produkcie materiálu potrebného na ďalšie funkčné alebo štrukturálne analýzy. Disponuje infraštruktúrou potrebnou na všetky up- a downstream kroky produkčného procesu (od prípravy produkčných kmeňov, optimalizácie medzikrokov až po finálnu purifikáciu cieľového proteínu/peptidu) ako napr. benchtop bioreaktor Sartorius BIOSTAT® B 2nd gen., GE Healthcare Akta Avant 150, Tecan Infinite M1000 a všetky sprievodné prístroje umožňujúce efektívnu ampifikáciu cieľových génov, vizualizáciu a analýzu výsledkov a konštrukciu rekombinantných molekúl.
Pracovisko od svojho vzniku bolo zapojené do viacerých projektov APVV a VEGA v rámci ktorých sa podieľalo na riešení produkcie proteínov rôzneho pôvodu a rôzneho stupňa problematickosti produkcie. Cieľom boli proteíny s využitím v medicíne, farmácii, chemickom, kozmetickom alebo potravinárskom priemysle. Pracovcko úzko spolupracuje s Katedrou molekulárnej biológie, Prif UK ktorá ma viac ako 30 ročné skúsenosti s technológiou rekombinantných DNA.
Hlavné aktivity:
- Návrh, dizajn, príprava a konštrukcia bakteriálnych expresných systémov
- Optimalizácia kultivácie produkčného kmeňa s cieľom dosiahnutia vysokej produkcie cieľového proteínu a zachovania jeho solubility
- Optimalizácia chromatografických purifikačných krokov a stabilizácia produktu
- Analýza čistoty a kvality produktu