LU konferencePar zinātnisko grupu
Purīnu metabolisms funkcionāli ir vienāds daudziem eikariotiem (sēnēm, dzīvniekiem). Nespēja sintezēt purīnus de novo (purīnu auksotrofija) ir raksturīga īpašība daudziem vienšūnu parazītiem (malārijas plazmodijam, toksoplazmai, leišmānijai u.c.). Jau pašlaik nukleotīdu metabolisms ir imūnsupresīvās terapijas mērķis, un paredzams, ka tas kļūs par daudzsološu mērķi eikariotu parazītu kontrolei. Pumpurojošais raugs Saccharomyces cerevisiae ir lielisks eikariotu šūnu un metabolisma modelorganisms.
Mūsu grupa koncentrējas uz purīnu auksotrofā rauga metabolisma fundamentālajiem un lietišķajiem aspektiem, kā arī rauga fizioloģiju. Pašlaik mēs strādājam pie mehānismu noskaidrošanas, kas iesaistīti purīnu auksotrofijai raksturīgā bada specifiskā fenotipa veidošanā pumpurojošajā raugā Saccharomyces cerevisiae.
Izpratne par rauga šūnu reakcijas mehānismiem uz konkrētas nukleotīdu bāzes izsīkumu atvieglotu rauga izmantošanu specifiskos zāļu skrīningos, kā arī stratēģiju izstrādi biotehnoloģiski nozīmīgu auksotrofo celmu un parazītisko organismu kontrolei u.c.
Mums ir PRAKTISKA PIEREDZE ar šādām metodēm:
mikroorganismu kultivēšana (no mikrokultivēšanas 96 iedobju plāksnēs līdz laboratorijas mēroga fermentoriem vairāku litru tilpumā);
rauga proteīnu marķēšana un imūnfluorescence;
rauga stresa tolerances testi (termiskais šoks, oksidatīvā tolerance, izžāvēšana, vāju skābju iedarbība);
enzīmu aktivitātes noteikšanas metodes (fotometriska, fluorometriska vai luminiscējoša detekcija);
qPCR;
transkriptoma analīzes.
Komanda
Pētniecības grupa
Agnese Kokina, PhD
Zane Ozoliņa
Kārlis Vilks
Šībrīža bakalaura līmeņa studenti:
Šībrīža maģistra programmas studenti:
Our alumni students:
Ernests Tomass Auzins
Krista Mehaņikova
Jānis Daugavietis,
Kristaps Čivkulis
Ričards Krastiņš
Līva Kristiāna Lukša (University of Tartu, EE)
Anitra Zile (KU Leuven, BE)
Stivens Zolins (expert, Latvia MGI Tech, LV)
Jana Kasaliete (research assistant, Lund University, SE)
Signe Kibilda (geneticist, Central Laboratory, LV)
Juris Kibilds (Senior expert, Institute of Food Safety, Animal Health and Environment, BIOR, LV)
Katrina Daila Neiburga (research fellow, University of Tartu, EE)
Reinis Vangravs (Senior Bioinformatician, Riga East University Hospital, LV)
Joanna Jarzyna (University Lodz, Poland)
Projekti
- No purīna badošanās līdz stresu noturīgam fenotipam – atklājot mehānismu (Latvijas Zinātņu padomes projekts, 2022-2024)
- Ātra un rentabla, uz mašīnmācīšanos balstīta sistēma mikroorganismu augšanas analīzei (ERAF projekts, 2020-2023)
- Lipīdu atkritumu ilgtspējīga valorizācija: mikroorganismu pielietošana bio-virsmaktīvo vielu ražošanā (WASTE2SURF) (ERAF projekts, 2020-2023)
- “Purīna auksotrofija - vai jauna superspēja?” (Latvijas Zinātņu padomes projekts, 2018-2020)
- “Ātrā mikroorganismu aktivitātes noteikšana ar optisko bezkontakta metodi” (Latvijas Zinātņu padomes projekts, 2018-2020)
- Pēcdoktorantūras grants “Purīna un pirimidīna auksotrofiskās badošanās molekulārie mehānismi maizes raugā" YEAUX (ES Struktūras fonds, 2017 - 2020)
- “Bacterial intracellular microcompartments as synthetic nanoreactors” (Finansēja Mikrotik Ltd, administrēja Latvijas universitātes Fonds, 2018 - 2019)
- Nacionāla un starptautiska mēroga pasākumu īstenošana izglītojamo talantu attīstībai. SAM 8.3.2. "Palielināt atbalstu vispārējās izglītības iestādēm izglītojamo individuālo kompetenču attīstībai". Projekta numurs: 8.3.2.1/16/I/002.
- COST Action CA18229 “Nonconventional Yeasts for the Production of Bioproducts" (YEAST4BIO)
- COST Action CA16120 (European Epitranscriptomics Network, 2017 - 2021)
Publikācijas
2023
Balmages, I., Liepins, J., Auzins, E.T., Bliznuks, D., Baranovics, E., Lihacova, I. and Lihachev, A., 2023. Use of the speckle imaging sub-pixel correlation analysis in revealing a mechanism of microbial colony growth. Scientific Reports, 13(1), p.2613.
2022
Antone, U., Ciprovica, I., Zolovs, M., Scerbaka, R. and Liepins, J., 2022. Propionic Acid Fermentation—Study of Substrates, Strains, and Antimicrobial Properties. Fermentation, 9(1), p.26
Kokina, A., Tanilas, K., Ozolina, Z., Pleiko, K., Shvirksts, K., Vamza, I. and Liepins, J., 2022. Purine Auxotrophic Starvation Evokes Phenotype Similar to Stationary Phase Cells in Budding Yeast. Journal of Fungi, 8(1), p.29.
2021
Liepins, J., Balina, K., Soloha, R., Berzina, I., Lukasa, L.K. and Dace, E., 2021. Glycolipid biosurfactant production from waste cooking oils by yeast: Review of substrates, producers and products. Fermentation, 7(3), p.136.
Dubencovs, K., Liepins, J., Suleiko, A., Suleiko, A., Vangravs, R., Kassaliete, J., Scerbaka, R., Grigs, O. 2021. Optimization of synthetic media composition for Kluyveromyces marxianus fed-batch cultivation. - Fermentation, 7(2), 62 (21 p.). doi:10.3390/fermentation7020062
Balmages, I., Liepins, J., Zolins, S., Bliznuks, D., Lihacova, I. and Lihachev, A., 2021. Laser speckle imaging for early detection of microbial colony forming units. Biomedical Optics Express, 12(3), pp.1609-1620.
2020
Kuka, J., Videja, M., Makrecka-Kuka, M., Liepins, J., Grinberga, S., Sevostjanovs, E., Vilks, K., Liepinsh, E. and Dambrova, M., 2020. Metformin decreases bacterial trimethylamine production and trimethylamine N-oxide levels in db/db mice. Scientific Reports, 10(1), 1-9.
G Kalnins, EE Cesle, J Jansons, J Liepins, A Filimonenko, K Tars 2020. Encapsulation mechanisms and structural studies of GRM2 bacterial microcompartment particles. Nature communications 11 (1), 1-13
Balmages, I, Bliznuks D, Liepins J, Zolins S., Lihachev A.. 2020. Laser speckle time-series correlation analysis for bacteria activity detection. In Biomedical Spectroscopy, Microscopy, and Imaging, vol. 11359, p. 113591D. International Society for Optics and Photonics, 2020.
Laganovska, K., Zolotarjovs, A., Vázquez, M., Mc Donnell, K., Liepins, J., Ben-Yoav, H., Karitans, V. and Smits, K., 2020. Portable low-cost open-source wireless spectrophotometer for fast and reliable measurements. HardwareX, p.e00108.
2019
Kokina, A., Ozolina, Z. and Liepins, J., 2019. Purine auxotrophy: Possible applications beyond genetic marker. Yeast, 36(11), pp.649-656.
Stivrins N, Aakala T, Ilvonen L, Pasanen L, Kuuluvainen, J. Liepins, et al., and H. Seppa 2019. Integrating fire-scar, charcoal and fungal spore data to study fire-events in the boreal forest of northern Europe., Holocene, 29(9), pp.1480-1490.
Rucins, M., Dimitrijevs, P., Pajuste, K., Petrichenko, O., Jackevica, L., Gulbe, A., Kibilda, S., Smits, K., Plotniece, M., Liepins J., Tirzite, D. and Pajuste, K., 2019. Contribution of Molecular Structure to Self-Assembling and Biological Properties of Bifunctional Lipid-Like 4-(N-Alkylpyridinium)-1, 4-Dihydropyridines. Pharmaceutics, 11(3), p.115.
2018
Jantsch, M.F., Quattrone, A., O'Connell, M., Helm, M., Frye, Liepins J., M., Macias-Gonzales, M., Ohman, M., Ameres, S., Willems, L., Fuks, F. and Oulas, A., 2018. Positioning Europe for the EPITRANSCRIPTOMICS challenge. RNA biology, pp.1-3
2017
Ozolina Z, Kokina A, Liepins J, 2017. Adenine starvation is signalled through environmental stress response system in budding yeast Saccharomyces cerevisiae Environm Experim Biol 15, 283 - 286
Rungis, D.E., Voronova, A., Kokina, A., Veinberga, I., Skrabule, I. and Rostoks, N., 2017. Assessment of genetic diversity and relatedness in the Latvian potato genetic resources collection by DArT genotyping. Plant Genetic Resources, 15(1), pp.72-78.
Pentjuss, A., Stalidzans, E., Liepins, J., Kokina, A., Martynova, J., Zikmanis, P., Mozga, I., Scherbaka, R., Hartman, H., Poolman, M.G., Fell, D.A., Vigants, A., (2017). Model-based biotechnological potential analysis of Kluyveromyces marxianus central metabolism. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. Vol. 44, p. 1177–1190.
2016
Martynova J., Kokina A, Liepins J, Scerbaka R, Vigants A, 2016. Effects of acetate on Kluyveromyces marxianus DSM 5422 growth and metabolism. Appl. Microb. and Biotechn., 100 (10), 4585-94 [0]
2015
Liepins J, Kovačova E, Shvirksts K, Grube M, Rapoport A, Kogan G. 2015. Drying enhances immunoactivity of spent brewer's yeast cell wall β-D-glucans. J. Biotechnol. 206: 12-6. [2]
Rungis, D.E., Voronova, A., Kokina, A., Veinberga, I., Skrabule, I. and Rostoks, N. 2015. Assessment of genetic diversity and relatedness in the Latvian potato genetic resources collection by DArT genotyping. Plant Genetic Resources, pp.1-7.
2014
Kuka J, Liepinsh E, Makrecka-Kuka M, Liepins J, Cirule H, Gustina D, Loza E, Zharkova-Malkova O, Grinberga S, Pugovics O, Dambrova M, 2014. Suppression of intestinal microbiota-dependent production of pro-atherogenic trimethylamine N-oxide by shifting L-carnitine microbial degradation. Life. Sci. 117(2): 84-92 [12]
Kokina A, Kibilds J, Liepins J, 2014. Adenine auxotrophy – be aware. Some effects of adenine auxotrophy in Saccharomyces cerevisiae strain W303-1A, FEMS Yeast Res., 14(5): 697-707 [3]
Makrecka M, Svalbe B, Volska K, Sevostjanovs E, Liepins J, Grinberga S, Pugovics O, Liepinsh E, Dambrova M, 2014. Mildronate, the inhibitor of L-carnitine transport, induces brain mitochondrial uncoupling and protects against anoxia-reoxygenation, Eur. J. Pharmacol., 723: 55-61 [6]
2013
Grube M, Dimanta I, Gavare M, Strazdina I, Liepins J, Juhna T, Kalnenieks U, 2013. Hydrogen-producing Escherichia coli strains, overexpressing lactose permease: FT-IR analysis of the lactose-induced stress, Biotechnol. Appl. Biochem., 61(2): 111-7 [1]
2012
Smits K, Liepins J, Gavare M, Patmalnieks A, Gruduls A, Jankovica Dz, 2012. Zirconia nanocrystals as submicron level biological label, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 38, 012050 [2]
2011
Rapoport, A., Borovikova, D., Kokina, A., Patmalnieks, A., Polyak, N., Pavlovska, I., Mezinskis, G. and Dekhtyar, Y., 2011. Immobilisation of yeast cells on the surface of hydroxyapatite ceramics. Process Biochemistry, 46(3), pp.665-670.
2010
Brusbardis V, Liepins J, 2010. Mathematical modeling of glycerol cycle in baker’s yeast, Research for Rural Development, Annual 16th, International Scientific Conference Proceedings, Jelgava, LLU, 214 – 220, ISSN 1691-4031 [0]
2008
Kokina, A. and Rostoks, N., 2008, January. Genome-Wide and Mla Locus-Specific Characterisation of Latvian Barley Varieties. In Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B. Natural, Exact, and Applied Sciences. (Vol. 62, No. 3, pp. 103-109).
Kokina, A., Legzdina, L., Berzina, I., Bleidere, M., Rashal, I., Rostoks, N. and Šterne, D., 2008. Molecular marker-based characterization of barley powdery mildew Mlo resistance locus in European varieties and breeding lines. Agronomijas Vēstis, (11), pp.77-83.
2006
Liepins J, Kuorelahti S, Penttilä M, Richard P, 2006. Enzymes for the NADPH-dependent reduction of dihydroxyacetone and D-glyceraldehyde and L-glyceraldehyde in the mould Hypocrea jecorina. FEBS J. 2006, 273(18): 4229-35.
Konferenču tēzes
Auzins E, Kokina A, Ozolina Z, Liepins J, 2021. Purine and nitrogen starvation effects on central carbon metabolism in budding yeast purine auxotrophic mutants (February, 2021, Riga, University of Latvia Scientific conference 79th)
Kokina A, Ozolina Z, Pleiko K, Liepins J, 2021. Transcriptional response to purine starvation in budding yeast ade8 knockout (February, 2021, Riga, University of Latvia Scientific conference 79th)
Kassaliete, J., Zile, A., Ozolina, Z., Kokina, A. Liepins, J. (2020). Use of baker’s yeast purine auxotrophs for adenine quantification. (February, 2020, Riga, University of Latvia Scientific conference 78th)
Kokina A, Pleiko K, Ozolina Z, Liepins J, 2019. Role of mutations in purine de novo synthesis pathway in cell cycle arrest and stress resistance phenotype during purine starvation. 29th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology (ICYGMB 2019), Gothenburg, Sweden 18th - 22th August.
Ozolina Z, Zolins S, Kokina A, Liepins J , 2019. The Role of Cross feeding in the Emergence of Purine Auxotrophs. 29th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology (ICYGMB 2019), Gothenburg, Sweden 18th - 22th August.
Ozoliņa Z., Kokina A., Martynova J., Liepins J. 2017. How purine starvation is communicated inside the baker’s yeast cell. 28th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology (ICYGMB 2017), Prague, Czech Republic, 27th August – 1st September.
Kokina A., Ozoliņa Z., Vamža I., Liepiņš J. 2017. Guanine plays critical role in the development of stress resistance phenotype in adenine auxotrophic strains during purine starvation in budding yeast. 28th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology (ICYGMB 2017), Prague, Czech Republic, 27th August – 1st September.
Liepins J, Kokina A, 2014. Nutritional effects on baker’s yeast desiccation tolerance. CBM2014, Tartu, Estonia, 16- 19.10
Kokina A, Kibilds J, Liepins J, 2013. Some adenine auxotrophy effects in yeast Saccharomyces cerevisiae, 26th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology, Frankfurt, Germany, 29. August- 04. September
MĀCĪBAS UNIVERSITĀTĒ
BiolB089 Gēnu un šūnu tehnoloģijas (Biotehnoloģijas un bioinženierijas, bakalaura programma, 6 ECTS kredītpunkti)
BiolB098 Eikariotu gēnu inženierija (Biotehnoloģijas un bioinženierijas, bakalaura programma 8 ECTS kredītpunkti)
BiolB056 Mikroorganismu ģenētika (Bioloģijas bakalaura programma 6 ECTS kredītpunkti)
Producentu biotehnoloģija (Bioloģijas maģistra programma 6 ECTS kredītpunkti)
iGEM komandas uzturēšana (iGEM Latvia 2022-2025)
VIDUSKOLA
Nacionālā bioloģijas olimpiāde - reģionālās un nacionālas kārtas organizēšana, nacionālās komandas izveide ikgadējai internacionālai bioloģijas olimpiādei. (IBO)
Praktiskās nodarbības vidusskolas skolotājiem (Bioloģija II), zem programmas Skola - 2030.
ZINĀTNES POPULARIZĀCIJA
Radio pāraides nacionālajā radio (https://naba.lsm.lv/lv/raksts/zinatnes-varda/raugs-maizei-alum-un-audzeju-sunu-petisanai.-viesos-mikrobiologs.a198183)
Mākslas un zinātnes projekti, piemēram like "Close Encounter' (Jan Glockner, DE, RIXC.LV, rixc.org/en/exhibitions/2015/684/)
Zinātnieku naktis www.youtube.com/watch
Sadarbības
Internacionālās
University of Tartu (Igaunija)
Center of Food and Fermentation Technologies (TFTAK, Igaunija)
Nacionālās
Cietvielu fizikas institūts (CFI)
Organiskās sintēzes institūts (OSI)
Latvijas Biomedicīnas pētniecības un studiju centrs (BMC)
Valsts izglītības satur centrs (VISC)