Věda a výzkum

Skupina molekulární patologie

Doc. Mgr. Jan Lochman, Ph.D 

Vedoucí skupiny


3. podlaží, kancelář 307

lochik@mail.muni.cz

549 49 5602


Vzdělání

  • 2017- Docent Biochemie, Přírodovědecká fakulta, MU
  • 2006- Ph.D. Biochemie, Přírodovědecká fakulta, MU
  • 2003, 2005- Výzkumé pobyty, INRA, Francie
  • 2002- Mgr. Biochemie, Přírodovědecká fakulta, MU

Členové skupiny

Mgr. Kateřina Dadáková, Ph.D.
Mgr. Martina Zapletalová, Ph.D.
Mgr. David Novák
Mgr. Martin Solanský
Věra Kratochvílová


Téma výzkumu

Naše primární výzkumné cíle se týkají objasnění molekulárních mechanismů interakcí rostlin s mikroorganismy a metod analýzy složení mikrobioty v rámci lidských a environmentálních vzorků.

V rámci studia interakcí rostlin s mikroorganismy se zabýváme objasněním mechanismů účastnících se rozpoznávání patogenů a spuštění imunitní reakce rostlin s cílem snížit používání pesticidů a hnojiv v globálním kontextu udržitelného zemědělství. V rámci současného výzkumu se systematicky soustřeďujeme na modelový systém interakce oomycet a bakterie Pseudomonas syringae s rostlinami tabáku, rajčete a arabidopsis. Rovněž integrujeme výsledky molekulární patofyziologie a biochemie, abychom blíže porozuměli molekulární podstatě fenoménu tzv. obranného primingu (nabuzení) jako nové strategie ochrany plodin před biotickými a abiotickými stresovými podmínkami.

V poslední době jsem se rovněž začali zabývat výzkumem mikrobioty z různých prostředí. Pomocí nejmodernějších přístupů a přístrojového vybavení zjišťujeme nejen to, jaké druhy bakterií se v daném prostředí nacházejí (metagenomika), ale zajímají nás také jejich funkční aktivita určená expresí genů (transkriptomika a metatranskriptomika) a následnou produkcí metabolitů (metabolomika).  Kombinace těchto přístupů nám umožňuje lépe pochopit interakci mikrobioty s prostředím, která je hraje klíčovou roli v celí řadě environmentálních a patologických procesů.

Projekty

  • Studium mechanizmů účastnících se aktivace imunitní reakce rostlin
  • Objasnění mechanizmu BABA-indukované rezistence u rostlin rajčete
  • Vliv epigenetických změn na schopnost indukce rezistence u rostlin
  • Vývoj metody pro analýzu mikrobioty a sledování její funkční aktivity

Spolupráce

  • INRA - Institut Sophia Agrobiotech
  • INRA/University of Burgundy - UMR Agroécologie
  • Wageningen University & Research - Department of Plant Sciences
  • University of South Wales -  Faculty of Computing, Engineering and Science

Metodiky

  • Základní molekulárně-biologické techniky
  • Příprava NGS knihoven (FragmentAnalyzer)
  • Sekvenace a fragmentační analýza (NGS MiniSeq, GeneticAnalyzer 3100)
  • qPCR analýza (LightCycler 480 II, Biometra qPCR system)
  • Heterologní exprese proteinů (E. coli, Pichia pastoris)
  • Měření rezistence rostlin (tabák, rajče, arabidopsis) vůči patogenům (H. parasitica, P. parasitica, P. syringae)
  • Analýza proteomu a metabolomu (Agilent HPLC)

Vybrané publikace

  • Lochman J, Mikes V. 2006. Ergosterol treatment leads to the expression of a specific set of defence-related genes in Tobaco. PLANT MOLECULAR BIOLOGY Volume: 62, Issue 1-2, 43-51

  • Lochman J, Kasparovsky T, Damborsky J, Osman H, Marais A, Chaloupkova R, Ponchet M, Blein JP, Mikes V. 2005. BIOCHEMISTRY Volume: 44, Issue 17, 6565-6572

  • Ladislav Dokládal, Michal Obořil, Karel Stejskal, Zbyněk Zdráhal, Nikola Ptáčková, Radka Chaloupková, Jiří Damborský, Tomáš Kašparovský, Sylvain Jeandroz, Marké ta Žd’árská and Jan Lochman. 2012. Physiological and proteomic approaches to evaluate the role of sterol binding in elicitin-induced resistance. JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY Volume: 63 Issue: 5

  • Dadakova, K.; Havelkova, M.; Kurkova, B.; Tlolkova, I; Kasparovsky, T; Zdrahal, Z; Lochman, J. 2015. Proteome and transcript analysis of Vitis vinifera cell cultures subjected to Botrytis cinerea infection. JOURNAL OF PROTEOMICS Volume: 119   Pages: 143-153

  • Uhlikova, H; Oboril, .; Klempova, J; Šedo, O; Zdráhal, Z; Kašparovský, T; Skládal, P; Lochman; J. 2016. Elicitin-Induced Distal Systemic Resistance in Plants is Mediated Through the Protein-Protein Interactions Influenced by Selected Lysine Residues. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE Volume: 7 Article Number: 59

  • Sandor, R; Der, C; Grosjean, K; Anca, I; Noirot, E; Leborgne-Castel, N; Lochman, J; Simon-Plas, F; Gerbeau-Pissot, P. 2016. Plasma membrane order and fluidity are diversely triggered by elicitors of plant defence. JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY Volume: 67(17):5173-85.

  • Satková, P; Starý, T;Plešková, V; Zapletalová, M; Kašparovský, T; Činčalová-Kubienová, L; Luhová, L; Mieslerová, B; Mikulík, J; Lochman, J and Petřivalský M. 2017. Diverse responses of wild and cultivated tomato to BABA, oligandrin and Oidium neolycopersici infection. ANNALS OF BOTANY Volume: 119(5):829-840.

  • Uhlíková, H; Solanský, M; Hrdinová, V; Šedo, O; Kašparovský, T; Hejátko, J; Lochman, J. 2017 MAMP (microbe-associated molecular pattern)-induced changes in plasma membrane-associated proteins. JOURNAL OF PLANT PHYSIOLOGY Volume: 210:51-57