Gazda-patogén Interakció és Mikrobiális Genetika Csoport részletes bemutatása - Genetika és Biotechnológia Intézet
Gazda-patogén Interakció és Mikrobiális Genetika Csoport
Gazda-patogén Interakció és Mikrobiális Genetika Csoport részletes bemutatása
Utolsó frissítés: 2025 szeptember 18.
A csoport részletes bemutatása
A csoport jelenleg egy átfogó témán, a mobilis genetikai elemek és az antibiotikumrezisztencia terjedése közötti kapcsolat kutatásán dolgozik, amely alapkutatási és alkalmazott kutatási feladatokat is tartalmaz. A csoportban egy tudományos tanácsadó, egy tudományos főmunkatárs, két MSc szakdolgozó és egy labor kisegítő dolgozik, valamint egyik altémánk keretében egy ELTE PhD hallgató is kapcsolódik több kutatóval közösen zajló kutatásainkhoz.
Kutatási témák rövid bemutatása
A genomi szigetek, plazmidok és más mobilis genetikai elemek meghatározó szerepet játszanak a patogenitási faktorok és az antibiotikum rezisztencia gének terjedésében, ami komoly kihívást jelent a humán- és állategészségügy szereplői számára is. Kutatásaink célja ezen folyamatok molekuláris mechanizmusainak és szabályozásának megismerése a klasszikus és molekuláris genetika és mikrobiológia módszereivel, valamint genomikai megközelítéssel. Jelenleg fő kutatási területünk a számos patogén Salmonella serovariáns multirezisztenciájáért felelős Salmonella genomi sziget (SGI1) és a terjedését segítő IncC csoportba tartozó, szintén multirezisztenciát okozó plazmidok kapcsoltarendszerének molekuláris alapjainak és ennek szabályozási folyamatainak feltárása. Az antibiotikumrezisztencia gyors terjedése a patogén baktériumok között valószínűleg századunk egyik legnagyobb kihívása. Ennek leküzdésében szerepet kaphatnak olyan új antimikrobiális anyagok, melyek nem minősülnek a hagyományos értelemben vett antibiotikumnak. Ilyen metabolitokat számos mikroba, de még növények is termelnek. Közülük csoportunk két entomopatogén fonalféreg-szimbionta baktériumfaj által termelt antimikrobiális peptidek termelésének genetikai hátterével, valamint ezek növényvédelemi és gyógyászati alkalmazásainak vizsgálatával foglalkozik, több kutatócsoport részvételével, az ELTE BDI egyik PhD témavezetője koordinálásával.
1. téma
Az 1990-es években világszerte elterjedt multirezisztens Salmonella Typhimurium törzsekben azonosított SGI1, egy un. integratív mobilizálható elem, amely kiváló modellje a mobilis genomi szigetek kutatásának. Az SGI1 és variánsai mára számos patogén Salmonella szerovariánsban, valamint Proteus, Acinetobacter és Morganella törzsekben megjelentek, így komoly humán- és állategészségügyi kockázatot jelentenek. Kutatásaink az SGI1 terjedési mechanizmusaira (helyspecifikus rekombináció, konjugáció, replikáció), az IncC plazmidokkal való kooperációjára (konjugatív mobilizáció, inkompatibilitás), valamint a sziget evolúciójára (variánsok keletkezése) irányulnak.
Emellett tanulmányozzuk az IncC család plazmidjainak alapvető fenntartó és stabilizáló mechanizmusait (replikáció, partitioning, TA-system), melyek alapvetően hozzájárulnak e plazmidok elterjedéséhez, így általuk az antibiotikumrezisztencia hotizontális átviteléhez.
2. téma
A Xenorhabdus budapestensis és X. szentirmaii entomopatogén fonalféreg-szimbionta baktériumfajok az antimikrobiális peptidek széles spektrumát képesek előállítani. Ezek a peptid metabolitok ún. nem-riboszomális szintetikus útvonalakon keresztül képződnek számos enzim egymás után következő módosítási lépésének végén. Az egyes metabolitokat előállító enzimek génjei rendszerint külön operonokba rendeződnek, melyek a hfq RNS chaperon és egy kis RNS szabályozása alatt álló regulont alkotnak. A regulon szabályozását genommanipulációs eszközökkel módosítva olyan törzsek állíthatók elő, melyek már csak egy adott metabolitot szintetizálnak, így lehetőséget adnak az adott metabolit (és intermedierjei) hatásspektrumának vizsgálatára, tisztítására, illetve a termelés genetikai hátterének vizsgálatára.
Fontos célkitűzésünk, hogy mind a növényvédelemben, mind a gyógyászatban alkalmazható antimikrobiális peptideket azonosítsunk.
Csoport főbb publikációi:
Restoration and functional analysis of the SGI1 resolution system - SGI1 multimers are eliminated by the reactivated resolution.
Veress, A., Szabó, M., Kiss, J*.
Scientific Reports 2025;15(1):20550. doi: 10.1038/s41598-025-06025-6 .
Two birds with one stone: SGI1 can stabilize itself and expel the IncC helper by hijacking the plasmid parABS system.
Murányi, G., Szabó, M., Acsai, K., Kiss, J*.
Nucleic Acids Research 2024;52(5):2498-2518. doi: 10.1093/nar/gkae050 .
Antimicrobial Peptides (AMP) in the Cell-Free Culture Media of Xenorhabdus budapestensis and X. szentirmaii Exert Anti-Protist Activity against Eukaryotic Vertebrate Pathogens including Histomonas meleagridis and Leishmania donovani Species.
Fodor, A., Hess, C., Ganas, P., Boros, Z., Kiss, J., Makrai, L., Dublecz, K., Pál, L., Fodor, L., Sebestyén, A., Klein, M.G., Tarasco, E., Kulkarni, M.M., McGwire, B.S., Vellai, T., Hess, M.
Antibiotics (Basel) 2023;12(9):1462. doi: 10.3390/antibiotics12091462 .
The dynamic network of IS30 transposition pathways.
Olasz, F., Szabó, M., Veress, A., Bibó, M., Kiss, J*.
PLoS One 2022;17(7): e0271414. doi: 10.1371/journal.pone.0271414.
Salmonella Genomic Island 1 requires a self-encoded small RNA for mobilization.
Nagy, I., Szabó, M., Hegyi, A., Kiss, J*.
Molecular Microbiology 2021;doi: 10.1111/mmi.14846
IncC helper dependent plasmid-like replication of Salmonella Genomic Island 1.
Szabó, M., Murányi, G., Kiss, J*.
Nucleic Acids Research 2021 Jan 25;49(2):832-846. doi: 10.1093/nar/gkaa1257.
Abundance of mobile genetic elements in an Acinetobacter lwoffii strain isolated from Transylvanian honey sample.
Veress, A., Nagy, T., Wilk, T., Kömüves, J., Olasz, F., Kiss J*.
Scientific Reports 2020 Feb 19;10(1):2969. doi: 10.1038/s41598-020-59938-9.
Identification and Characterization of oriT and Two Mobilization Genes Required for Conjugative Transfer of Salmonella Genomic Island 1.
Kiss, J.*, Szabó, M., Hegyi, A., Douard, G., Praud, K., Nagy, I., Olasz, F., Cloeckaert, A., Doublet, B.
Frontiers in Microbiology 2019;10:457. doi: 10.3389/fmicb.2019.00457.
Identification of oriT and a recombination hot spot in the IncA/C plasmid backbone.
Hegyi, A., Szabó, M., Olasz, F., Kiss, J*.
Scientific Reports, 2017 6;7(1):10595. doi: 10.1038/s41598-017-11097-0
Characterization of Two Multidrug-Resistant IncA/C Plasmids from the 1960s by Using the MinION Sequencer Device.
Szabó, M., Nagy, T., Wilk, T., Farkas, T., Hegyi, A., Olasz, F., Kiss, J*.
Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2016 Oct 21;60(11):6780-6786. doi: 10.1128/AAC.01121-16.
Determination and Analysis of the Putative AcaCD-Responsive Promoters of Salmonella Genomic Island 1.
Murányi, G., Szabó, M., Olasz, F., Kiss, J*.
PLoS One. 2016 Oct 11;11(10):e0164561. doi: 10.1371/journal.pone.0164561.
The master regulator of IncA/C plasmids is recognized by the Salmonella Genomic island SGI1 as a signal for excision and conjugal transfer.
Kiss, J.*, Papp, P.P., Szabó, M., Farkas, T., Murányi, G., Szakállas, E., Olasz, F*.
Nucleic Acids Research 2015 Oct 15;43(18):8735-45. doi: 10.1093/nar/gkv758.
Stability, entrapment and variant formation of Salmonella genomic island 1.
Kiss, J., Nagy, B., Olasz, F*.
PLoS One. 2012;7(2):e32497. doi: 10.1371/journal.pone.0032497.
Csoport főbb pályázatai:
Két különböző mobilis multirezisztencia faktor együttműködésének vizsgálata: Az IncA/C plazmidok és az SGI1 típusú genomi szigetek kapcsolata.
NKFI OTKA K 128203, Pályázati időszak: 2018.10-2023.09)
Témavezető: Dr Kiss János.
Résztvevők: Dr Szabó Mónika, Veress Alexandra, Murányi Gábor, Nagy István
Agrár-biotechnológia és precíziós nemesítés az élelmiszerbiztonságért Nemzeti Laboratórium RRF-2.3.1-21-2022-00007, Pályázati időszak: 2022-03-01 - 2026-02-28
Konzorciumvezető: Dr Balázs Ervin
Témavezető: Dr Posta Katalin
Résztvevők: Dr Kiss János, Dr Szabó Mónika, Boros Zsófia (ELTE, PhD hallgató)
A csoport tagjai
|
Kiss János, tudományos tanácsadó, csoportvezető MATE, GBI, Mikrobiológia és Alkalmazott Biotechnológia Tanszék, Gazda-patogén Interakció és Mikrobiális Genetika ORCID MTMT2 ODT Telefon: +36-70/491-1368 Iroda: MATE GBI Gödöllő, Szent-Györgyi A. u. 4., 2. emelet, 207 szobaszám E-mail: Kiss.Janos@uni-mate.hu |
|
Szabó Mónika, tudományos főmunkatárs Telefon: +36-28/430-494 / 4202 |
|
Bogár Andrea, labor kisegítő Telefon: +36-28/430-494 |
|
Sztánáné Keresztúri Erika, laboráns Telefon: +36-28/430-494 / 4202 |
| Szakdolgozók: | Oláh Eszter, biomérnök BSc, MATE Budai Campus, 2020- |
| Volt munkatársak: |
|
Együttműködő kutatók
- Dr Olasz Ferenc, Dr Libisch Balázs, Keresztény Tibor, MATE GBI Mikrobiális Biotechnológia és Mikrobiomika Csoport
- Dr Nagy Tibor, MATE GBI Mezőgazdasági Genomikai és Bioinformatikai Csoport
- Dr Fodor András, Boros Zsófia, ELTE Genetika tanszék/BDI
- Dr Földes Lajos Szabolcs, Szabolcs-Szatmár-Bereg Vármegyei Kormányhivatal Agrárügyi Főosztály Növényegészségügyi Osztály
- Dr Bakonyi József, HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont Növényvédelmi Intézet
- Dr Sebestyén Anna, Semmelweis Egyetem, I. sz. Patológiai és Kísérleti Rákkutató Intézet