Laboratorij za kemijsku biologiju ima dugogodišnju tradiciju u istraživanju bioaktivnih molekula, prvenstveno biljnih regulatora rasta ili biljnih hormona. Svrha naših istraživanja je povezivanje fizioloških promjena koje se događaju tijekom vegetativnog i reproduktivnog razvitka biljke, te u uvjetima stresa, s kvalitativnim i kvantitativnim promjenama na razini biljnih hormona, ekspresije gena te aktivnosti enzima uključenih u metabolizam biljnih hormona. Nadalje, naš cilj je dobiti uvid u mehanizme u kojima anorganski dušik, kao egzogeni faktor, regulira razine biljnih hormona i tako utječe na rast i morfonogenezu. Ujedno, u našem Laboratoriju istražuju se sekundarni biljni metaboliti, njihov biološki potencijal i primjena.

Laboratorij za kemijsku biologiju je specifično usmjeren na slijedeće istraživačke teme koje se međusobno preklapaju i nadopunjavaju:

• Hormonalna regulacija biljnog razvitka (Gl. istraživač: Branka Salopek Sondi)

Biljni hormoni su važne signalne molekule uključene u razvitak biljaka koje direktno utječu na prinos i kvalitetu usjeva. Među biljnim hormonima, auksini su ključni okidači procesa vegetativnog i reproduktivnog razvoja. Naša istraživanja imaju za cilj stjecanje novih spoznaja u području regulacije homeostaze auksina tijekom biljnog razvitka te u uvjetima abiotskog i biotskog stresa s posebnim naglaskom na reverzibilnu konjugaciju auksina kao jednim od mehanizama homeostaze. Također, tijekom istraživanja pratit će se međudjelovanje auksina i drugih biljnih hormona koji sudjeluju u biljnom razvitku. Stečena bazična znanja o mehanizmima regulacije auksina dopuštaju manipulacije vegetativnim i reproduktivnim procesima koji se događaju unutar biljnog organizma što omogućava daljnji napredak u hortikulturi i biljnoj biotehnologiji.

• Molekularni odgovori tijekom stresom inducirane somatske embriogeneze (Gl. istraživač: Snježana Mihaljević)

U biljkama različiti stresni uvjeti mogu inducirati kompentenciju i potaknuti somatsku embriogenezu – modelni sustav usporedan u mnogim značajkama sa zigotnom embriogenezom. Pretpostavka je da različiti stresni uvjeti izazivaju slične morfogene odgovore biljka koji su vidljivi na razini uobičajnih molekularnih procesa kao što su pojačana produkcija obrambenih spojeva (antioksidansa), promjenjeni metabolizam i distribucija fitohormona u interakciji s regulacijom staničnog ciklusa. Kako bi potvrdili ovu pretpostavku, naša istraživanja prate transkripcijske, enzimske i metaboličke promjene koje se javljaju tijekom embrionalnog razvoja ovisno o dostupnosti hranjivih spojeva. Tako npr. varijacije u opskrbi dušikom ponajprije utječu na mitotičku aktivnost tkiva i njihovi se učinci zapažaju u razvoju embrija i sjemenki. Osim za praćenje molekularnih odgovora induciranih stresnim uvjetima, somatska embriogeneza ujedno nam služi kao odlična tehnika kloniranja za dobivanje biljaka s poboljšanim genetičkim svojstvima.