Výzkumná skupina NanoBioTechnologií rostlin a mikrořas (PM-NanoBioTech)

Výzkumná skupina se zabývá hledáním odpovědí na otázky a na řešení výzev, kterým moderní zemědělství v současném světě musí čelit. Cílem je chránit přírodní zdroje, vodu a půdu pro budoucí generace, zvyšováním výnosu plodin bez rozšiřování zemědělské půdy a snižování škod na životním prostředí, způsobené pesticidy, nesprávným využíváním hnojiv, hormonů a také mechanizací. Věříme, že pouze „zelená revoluce 4.0“, založená na NanoBioTechnologiích mikrořas a rostlin, včetně nanomateriálů, systému CRIPSR/Cas a nových způsobech městského a vertikálního zemědělství, má potenciál zcela změnit stávající sektor zemědělství. V neposlední řadě uvedené metody a systémy aplikujeme v oblasti kultivačních systémů pro vesmírné prostředí. S tím souvisí výzkum extrémních podmínek na řasy a rostliny a výzkum samotných extrémofilních organismů.

Výzkumná skupina je rozdělena dle zaměření na Laboratoř mikrořas, Laboratoř rostlin a Laboratoř space agri technologies. Všechny tři zmíněné laboratoře spolu úzce kooperují/spolupracují při řešení všech výzkumných projektů, zajištění výuky a dosažení společných cílů.

Hlavní výzkum souvisí s následujícími tématy:

vliv nanomateriálů na prostředí a vztahy mezi půdou–rostlinou, vodou–mikrořasami a sinicemi
používání nanomateriálů jako nové generace pesticidů a hnojiv
nanomateriály v biotechnologiích jako potenciální vektor přenosu systému CRISPR/Cas
bioremediace znečisťujících látek pomocí mikrořas
mikrořasy jako zelené továrny na výrobu bioaktivních sloučenin pro potraviny a farmacii
systém CRIPSR v biotechnologii a výzkumu sekundárních metabolitů
studium a objasnění epigenetických regulačních mechanismů RNA interference a metylace DNA v síti sekundárního metabolismu
kultivace mikrořas a rostliny v kosmickém prostředí
vývoj a testování technologických zařízení pro kultivaci a experimenty v kosmickém prostředí

Ing. Dalibor Húska, Ph.D.

Vedoucí výzkumné skupiny NanoBioTechnologií rostlin a mikrořas
Akademický pracovník – odborný asistent

Telefon: 420 545 133 280
Adresa pracoviště: ÚCB AF, Zemědělská 1, 61300 Brno – Budova D
Označení kanceláře: BA02N2028
E-mail: dalibor.huska@mendelu.cz
Researcher ID: J-9493-2018
ORCID: 0000-0003-3852-8751

Členové týmu

Ing. Dalibor Húska, Ph.D.
Ing. Martina Koláčková, Ph.D.
Ing. Libor Lenža
Ing. Pavel Chaloupský, Ph.D.
Ing. Anna Jánová
Ing. Radim Zelinka
Ing. Linda Dolanská

Ing. Markéta Dobešová
Ing. Vladimíra Tarbajová
Ing. Michaela Durďáková
Ing. Füleky Martin
Mgr. Katarína Molnárová
Mgr. Ondřej Pěnčík
Ing. Nikola Vintrlíková

Ing. Monika Zvalová
Bc. Veronika Ničová
Lukáš Mikša
Ing. Marek Straka
Bc. Matej Šamaj
Ing. Denisa Debnárová

Vypsaná témata disertačních prací

Volné téma – oblast nanočástice a rostliny
Volné téma – oblast genetického inženýrství rostlin/mikřas studium sekundárního metabolismu
Volné téma – oblast nanotechnologie v zemědělství
Volné téma – oblast nanomateriálů a mikrořas a biotechnologie
Volné téma – kosmické aplikace v oblasti nanomateriálů, mikrořas a biotechnologií

Projekty

IGA project: Kombinací metod k zelenějšímu osudu dusíku a fosforu v odpadních vodách (Ing. Straka)
IGA project: Zelený zdroj vitaminu B12 (Ing. Durďáková)
IGA project: Optimalizace účinnosti systému CRISPR u jednobuněčné řasy Chlamydomonas reinhardtii (Ing. Zvalová)
IGA project: Výzkum a vývoj plastožravých sinic (degradace PET), (Mgr. Pěnčík)
IGA project: Mikroroboty na bázi mikrořas pro remediaci antibiotik (Ing. Debnárová)
IGRÁČEK: An Invisible Threat: Nanoplastics VS. microalgae, bacteria and plants SGC- (Mgr. Pěnčík)
OP PIK: Vývoj unikátních, ojedinělých bioaktivních komplexů tvořených jednobuněčnými mikroorganismy a nativními extrakty z vybraných synergizujících bylin získaných novou inovativní metodou subkritické extrakce (Ve spolupráci s UNION COSMETIC)
H2020: Galileo Enhanced Solution for Pest Detection and Control in Greenhouse Fields with Autonomous Service Robots (776324-GREENPATROL). 2017-2020. (https://www.greenpatrol-robot.eu/)
H2020: InteGRated systems for Effective EnvironmEntal Remediation, GREENER, Grant Agreement No. 826312. 2019-2023. (https://www.greener-h2020.eu/en/normal/home)

Publikace

AKELLA, S. — MA, X. — BAČOVÁ, R. — HARMER, Z P. — KOLÁČKOVÁ, M. — WEN, X. — WRIGHT, D A. — SPALDING, M H. — WEEKS, D P. — CERUTTI, H. Co-targeting strategy for precise, scarless gene editing with CRISPR/Cas9 and donor ssODNs in Chlamydomonas. Plant Physiology. 2021. IF 8.34
BAČOVÁ, R. — KOLÁČKOVÁ, M. — KLEJDUS, B. — ADAM, V. — HÚSKA, D. Epigenetic mechanisms leading to genetic flexibility during abiotic stress responses in microalgae: A review. Algal Research. 2020. IF 5.01
HAMMERSCHMIEDT, T. — HOLÁTKO, J. — PECINA, V. — HÚSKA, D. — LÁTAL, O. — KINTL, A. — RADZIEMSKA, M. — MUHAMMAD, S. — GUSIATIN, Z M. — KOLÁČKOVÁ, M. — NASIR, M. — BALTAZÁR, T. — AHMED, N. — BRTNICKÝ, M. Assessing the potential of biochar aged by humic substances to enhance plant growth and soil biological activity. Chemical and Biological Technologies in Agriculture. 2021. IF 2.64
Pattinson, M., Tiwari, S., Zheng, Y., Campo-Cossio, M., Arnau, R., Obregón, D., Ansuategui, A., Tubío, C., Lluvia, I., Rey, O., Verschoore, J., Lenza, L., & Reyes, J. (2019). GNSS precise point positioning for autonomous robot navigation in greenhouse environment for integrated pest monitoring. 12th Annual Baška GNSS Conference (BASKA), Baška, Krk Island, Croatia. https://doi.org/10.5281/zenodo.2620125
Obregón, D., Arnau, R., Campo-Cossio, M., Arroyo-Parras, J.G., Pattinson, M., Tiwari, S., Lluvia, I., Rey, O., Verschoore, J., Lenza, L., & Reyes, J. (2019). Precise Positioning and Heading for Autonomous Scouting Robots in a Harsh Environment. IWINAC 2019. Lecture Notes in Computer Science, vol 11487. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-19651-6_9
Gutierrez, A., Ansuategi, A., Susperregi, L., Tubío, C., Rankić, I., & Lenza, L. (2019). A Benchmarking of Learning Strategies for Pest Detection and Identification on Tomato Plants for Autonomous Scouting Robots Using Internal Databases. J. Sensors, 2019, 5219471:1-5219471:15.
Pattinson, M., Tiwari, S., Zheng, Y., Fryganiotis, D., Campo-Cossio, M., Arnau, R., Obregón, D., Martin, J., Tubio, C., Lluvia, I., Rey, O., Verschoore, J., Húska, D., Lenza, L., Gonzalez J.R. Galileo Enhanced Solution for Pest Detection and Control in Greenhouses with Autonomous Service Robots, 2020 European Navigation Conference (ENC), 2020, pp. 1-10, doi: 10.23919/ENC48637.2020.9317451.
CHALOUPSKÝ, P.; KOLÁČKOVÁ, M.; ZAHÁLKA, M.; JÁNOVÁ, A.; HYNŠTOVÁ, V.; VACULOVIČOVÁ, M.; HÚSKA, D. Decolouration of selected diazo dyes by unicellular algae. Biotechnology & Biotechnological Equipment, 2021, vol. 35, ISSN 1310-2818. IF 1.632
RANKIC, I.; ZELINKA, R.; RIDOSKOVA, A.; GAGIC, M.; PELCOVA, P.; HUSKA, D. Nano/microparticles in conjunction with microalgae extract as novel insecticides against Mealworm beetles, Tenebrio molitor. Sci. Rep., 2021, vol. 11. p. 1-9. ISSN 2045-2322. IF 4.379
JANOVA, A.; KOLACKOVA, I.; BYTESNIKOVA, Z.; CAPAL, P.; CHALOUPSKY, P.; SVEC, P.; RIDOSKOVA, A.; CERNEI, N.; KLEJDUS, B.; RICHTERA, L.; ADAM, V.; HUSKA, D. New insights into mechanisms of copper nanoparticle toxicity in freshwater algae Chlamydomonas reinhardtii: Effects on the pathways of secondary metabolites. Algal Res., 2021, vol., p. 1-11. ISSN 2211-9264. IF 4.401
JURKOW, R.; KALISZ, A.; HUSKA, D.; SEKARA, A.; DASTBORHAN, S. Sequential changes in antioxidant potential of oakleaf lettuce seedlings caused by nano-TiO2 treatment. Nanomaterials, 2021, vol. 11. p. 1-14. ISSN 2079-4991. IF 5.076
KALISZ, A.; HUSKA, D.; JURKOW, R.; DVORAK, M.; KLEJDUS, B.; CARUSO, G.; SEKARA, A. Nanoparticles of cerium, iron, and silicon oxides change the metabolism of phenols and flavonoids in butterhead lettuce and sweet pepper seedlings. Environ. Sci. Nano, 2021, vol. 8. p. 1945-1959. ISSN 2051-8153. IF 8.131
Kolackova, M., Chaloupsky, P., Cernei, N., Klejdus, B., Huska, D., & Adam, V. (2020). Lycorine and UV-C stimulate phenolic secondary metabolites production and miRNA expression in Chlamydomonas reinhardtii. Journal of Hazardous Materials, 122088.
V. Hynstova, D. Sterbova, B. Klejdus, J. Hedbavny, D. Huska, V. Adam, Separation, identification and quantification of carotenoids and chlorophylls in dietary supplements containing Chlorella vulgaris and Spirulina platensis using High Performance Thin Layer Chromatography, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 148 (2018) 108-118.
M. Kolackova, A. Moulick, P. Kopel, M. Dvorak, V. Adam, B. Klejdus, D. Huska, Antioxidant, gene expression and metabolomics fingerprint analysis of Arabidopsis thaliana treated by foliar spraying of ZnSe quantum dots and their growth inhibition of Agrobacterium tumefaciens, Journal of Hazardous Materials, 365 (2019) 932-941.
C.A. Matthewman, C.G. Kawashima, D. Huska, T. Csorba, T. Dalmay, S. Kopriva, miR395 is a general component of the sulfate assimilation regulatory network in Arabidopsis, Febs Letters, 586 (2012) 3242-3248.
R. Matyasek, E. Dobesova, D. Huska, I. Jezkova, P.S. Soltis, D.E. Soltis, A. Kovarik, Interpopulation hybridization generates meiotically stable rDNA epigenetic variants in allotetraploid Tragopogon mirus, Plant Journal, 85 (2016) 362-377.
A. Strejckova, M. Dvorak, B. Klejdus, O. Krystofova, J. Hedbavny, V. Adam, D. Huska, The strong reaction of simple phenolic acids during oxidative stress caused by nickel, cadmium and copper in the microalga Scenedesmus quadricauda, New Biotechnology, 48 (2019) 66-75.
H. Sturikova, O. Krystofova, D. Huska, V. Adam, Zinc, zinc nanoparticles and plants, Journal of Hazardous Materials, 349 (2018) 101-110.
Bacova, R., Klejdus, B., Ryant, P., Cernei, N., Adam, V., & Huska, D. The effects of 5‐azacytidine and cadmium on global 5‐methylcytosine content and secondary metabolites in the freshwater microalgae Chlamydomonas reinhardtii and Scenedesmus quadricauda. Journal of phycology, 55(2), (2019) 329-342.
Huska, D., Leitch, I. J., De Carvalho, J. F., Leitch, A. R., Salmon, A., Ainouche, M., & Kovarik, A. (2016). Persistence, dispersal and genetic evolution of recently formed Spartina homoploid hybrids and allopolyploids in Southern England. Biological invasions, 18(8), 2137-2151.