Sonogenetic Locale Specific Activation of Universal Vectors for Xenobiotics -...Nejc Draganjec
The final goal of the project is to develop “BioBrick” for liposome produced by means of synthetic biology, that
has a construct for disintegration embedded in its membrane. Xenobiotic packaged in a liposome is not part
of pharmacodynamics since it is biologically unavailable. Which makes liposomes interesting candidates for
universal drug delivery vectors. In our case, liposome disintegration is initiated by non-invasive sonic signal
and carried out by a construct of a sensor and an active part embedded in a membrane. Sensor part of a
construct is mechanoreceptor/mechanotransducer which activates protein representing the active part of a
construct. After activation, active part carries out the dissolution of a compartmentalization function by means
of total disintegration of vector or only membrane perforation. After an opening of a vector, previously packed
xenobiotic becomes locally available with a high concentration in locale and thus high effect and low systemic
concentration and thus smaller chance of side effect. This approach is very specific for both, time and space
factors and at the same time has a very broad area of potential biomedical applications. Vector would be, in
a hypothetical scenario of practical use in oncology, first packed with chemotherapeutics/biological drugs,
administered intravenously and then medical staff would have an option of drug activation in specific locations.
Activation is very precise and at the same time offers an option of easy switching among many different
targets, for example between dominant tumor to many potential metastasis. Since location of activation is
not tied to biomarker, but rather takes advantage of other rapidly developing medical technologies, vector
remains universally and directly applicable for any patient and for a broad spectrum of pathologies in fields of
oncology (chemotherapeutics/biological drugs and other payloads, like local immune response enhancers),
autoimmune diseases (local immune suppressors, diabetes), parasitology (malaria drugs and plasmodium
sporozoite), local pathologies (ulcer, trauma healing) . . .
SEMINAR - Dolgoživost, zaviranje staranja in kvaliteta življenja.Nejc Draganjec
V zadnjih nekaj letih smo bili pri\v ca vrtincu razvoja razumevanja osnovnih konceptov
biologije staranja. Med drugim so bili razviti kemi\v cni opona\k salci kalori\v cne restrikcije,
ki dokazano upo\v casni staranje pri sesalcih. Dose\v zen je bil velik napredek v kontroli-
ranju staranja pri sesalcih preko S6K1 in TOR poti. Po eni strani je bilo dokazano
upo\v casnjevanje staranja s TOR inhibitorjem rapamicinom, po drugi strani pa je nekaj
\k studij podalo rezultate, ki nasprotujejo ustaljeni resveratrol-sirtuin-kalori\v cna restrikcija-
staranje paradigmi (Anderson in Weindruch, 2013; Gems in Partridge, 2013; Martin,
2011; Selman in Withers, 2011).
Oksidativni stres ima v procesih staranja dvojno vlogo. Mo\v can oksidativni stres staranje
pospe\k suje, blag in ponavljajo\v c oksidativni stres pa \v zivljenjsko dobo organizmu podalj\k suje.
Inovativni pristop k zaviranju staranja predstavlja manipulacija endogenih celi\v cnih
obrambnih mehanizmov, kot je npr. antioksidativni odziv, preko planirane diete ali
preko farmakolo\k skih antioksidantov in/ali hormetinov. Pregled raziskav je razkril nekaj
klju\v cnih korakov in napotkov za zaviranje staranja:
1. Zmanj\k sevanje kalori\v cnega vnosa a hkrati skrb, da ne pride do podhranjenosti.
2. Prehrana s hormetini bogatimi \v zivili (sadje in zelenjava).
3. Uporaba prehrambenih dodatkov s hormetini (npr. resveratrolom).
4. Redna a zmerna fizi\v cna aktivnost in hkrati izogibanje naporni in iz\v crpavajo\v ci vadbi.
5. Izogibanje toksi\v cnim koncentracijam \k skodljivih snovi (npr. te\v zke kovine) (Anderson
in Weindruch, 2013; Gaman et al., 2011; Martin, 2011).
Osebna genetska analiza za ženske ponuja možnost spoznanja genetskega zapisa. Na podlagi rezultatov se osredotočite na stvari, ko so za zdravje pomembne. S pravilnim življenjskim slogom se tako izognete nastanku bolezni, katerim ste genetsko bolj izpostavljeni.
Sonogenetic Locale Specific Activation of Universal Vectors for Xenobiotics -...Nejc Draganjec
The final goal of the project is to develop “BioBrick” for liposome produced by means of synthetic biology, that
has a construct for disintegration embedded in its membrane. Xenobiotic packaged in a liposome is not part
of pharmacodynamics since it is biologically unavailable. Which makes liposomes interesting candidates for
universal drug delivery vectors. In our case, liposome disintegration is initiated by non-invasive sonic signal
and carried out by a construct of a sensor and an active part embedded in a membrane. Sensor part of a
construct is mechanoreceptor/mechanotransducer which activates protein representing the active part of a
construct. After activation, active part carries out the dissolution of a compartmentalization function by means
of total disintegration of vector or only membrane perforation. After an opening of a vector, previously packed
xenobiotic becomes locally available with a high concentration in locale and thus high effect and low systemic
concentration and thus smaller chance of side effect. This approach is very specific for both, time and space
factors and at the same time has a very broad area of potential biomedical applications. Vector would be, in
a hypothetical scenario of practical use in oncology, first packed with chemotherapeutics/biological drugs,
administered intravenously and then medical staff would have an option of drug activation in specific locations.
Activation is very precise and at the same time offers an option of easy switching among many different
targets, for example between dominant tumor to many potential metastasis. Since location of activation is
not tied to biomarker, but rather takes advantage of other rapidly developing medical technologies, vector
remains universally and directly applicable for any patient and for a broad spectrum of pathologies in fields of
oncology (chemotherapeutics/biological drugs and other payloads, like local immune response enhancers),
autoimmune diseases (local immune suppressors, diabetes), parasitology (malaria drugs and plasmodium
sporozoite), local pathologies (ulcer, trauma healing) . . .
SEMINAR - Dolgoživost, zaviranje staranja in kvaliteta življenja.Nejc Draganjec
V zadnjih nekaj letih smo bili pri\v ca vrtincu razvoja razumevanja osnovnih konceptov
biologije staranja. Med drugim so bili razviti kemi\v cni opona\k salci kalori\v cne restrikcije,
ki dokazano upo\v casni staranje pri sesalcih. Dose\v zen je bil velik napredek v kontroli-
ranju staranja pri sesalcih preko S6K1 in TOR poti. Po eni strani je bilo dokazano
upo\v casnjevanje staranja s TOR inhibitorjem rapamicinom, po drugi strani pa je nekaj
\k studij podalo rezultate, ki nasprotujejo ustaljeni resveratrol-sirtuin-kalori\v cna restrikcija-
staranje paradigmi (Anderson in Weindruch, 2013; Gems in Partridge, 2013; Martin,
2011; Selman in Withers, 2011).
Oksidativni stres ima v procesih staranja dvojno vlogo. Mo\v can oksidativni stres staranje
pospe\k suje, blag in ponavljajo\v c oksidativni stres pa \v zivljenjsko dobo organizmu podalj\k suje.
Inovativni pristop k zaviranju staranja predstavlja manipulacija endogenih celi\v cnih
obrambnih mehanizmov, kot je npr. antioksidativni odziv, preko planirane diete ali
preko farmakolo\k skih antioksidantov in/ali hormetinov. Pregled raziskav je razkril nekaj
klju\v cnih korakov in napotkov za zaviranje staranja:
1. Zmanj\k sevanje kalori\v cnega vnosa a hkrati skrb, da ne pride do podhranjenosti.
2. Prehrana s hormetini bogatimi \v zivili (sadje in zelenjava).
3. Uporaba prehrambenih dodatkov s hormetini (npr. resveratrolom).
4. Redna a zmerna fizi\v cna aktivnost in hkrati izogibanje naporni in iz\v crpavajo\v ci vadbi.
5. Izogibanje toksi\v cnim koncentracijam \k skodljivih snovi (npr. te\v zke kovine) (Anderson
in Weindruch, 2013; Gaman et al., 2011; Martin, 2011).
Osebna genetska analiza za ženske ponuja možnost spoznanja genetskega zapisa. Na podlagi rezultatov se osredotočite na stvari, ko so za zdravje pomembne. S pravilnim življenjskim slogom se tako izognete nastanku bolezni, katerim ste genetsko bolj izpostavljeni.
Gene expression control - practicum reportNejc Draganjec
Preverjanje izražanja gena za β-aktin v embriju
cebrice (izolacija celotne RNA embrija cebrice →
spektrofotometrično preverjanje uspešnosti izolacije →
reverzna transkripcija mRNA za gen β-aktin →
pomnoževanje cDNA v PCR → preverjanje na gelu)
ELEKTRONSKA MIKROSKOPIJA MIKROGRAFIJE IN ULTRASTRUKTURENejc Draganjec
Ker je valovna dolžina elektronskega žarka 100.000-krat krajša od valovne dolžine vidne svetlobe, je teoretična ločljivost elektronske mikroskopije 0,001 nm. Toda zaradi napak magnetnih leč je dejanska maksimalna ločljivost osnovnih tehnik elektronske miroskopije okoli 0,1 nm oz 1 \r A. Praktično ločljivost pa določa tudi vrsta vzorca in njegove značilnosti. Praktično dosegljiva ločljivost bioloških vzorcev je zaradi njihovih lastnosti okoli 1 nm (Echin, 2009; Egerton, 2005; Goodhew et al., 2001; Khan, 212; Watt, 1997). Poznamo dve osnovni vrsti elektronskih mikroskopov (presevni elektronski mikroskop oz. TEM in vrstični elektronski mikroskop oz. SEM), ki se po svojih značilnostih
in principu delovanja precej razlikujeta. Konstrukcija TEM je v osnovi podobna svetlobnemu mikroskopu. Vir ``svetlobe'' nadomesti elektronska puška oz. linearni pospeševalnik iz katode in anode. Katoda poskrbi za vir elektronov in anoda za pospeševanje v smeri preparata. Snop elektronov nato potuje po koloni, v kateri moramo vzdrževati visoki vakum. Za fokusiranje in radialno pospeševanje snopa poskrbi sistem elektromagnetnih leč, ki delujejo kot kondenzor, objektiv in projektiv. Med snopom elektronov in preparatom pride do interakcij (odboj, elastično in neelastično sipanje), katerih frekvenca je odvisna od elektronske gostote preparata. Klasična priprava preparatov za TEM je postopek iz 6 korakov: fiksacija, dehidracija, vklapljanje, rezanje, prenos na nosilec in kontrastiranje s težkimi kovinami (Echin, 2009; Egerton, 2005; Goodhew et al., 2001; Khan, 212; Watt, 1997).
LOKALIZACIJA CELIČNIH STRUKTUR V BIOLOŠKIH VZORCIH Z MIKROSKOPSKIMI TEHNIKAMI...Nejc Draganjec
K izrednemu napredku mikroskopije ni prispeval le razvoj orodij, torej razvoj novih mikroskopov in izboljšava že obstoječih tehnik mikroskopiranja. Ključno je k razvoju
prispeval tudi napredek metodologije in pojav novih postopkov priprave mikroskopskih preparatov. Kadar biološki vzorec pripravljamo za mikroskopijo moramo biti še posebej pozorni na ohranjanje celične strukture in bioloških delov/molekul, ki so predmet preučevanja. Dobre metode priprav vzorcev za lokalizacijo omogočajo selektivnost
v postopku priprave, postopek mora biti natančen in občutljiv, ohranjati rekacijski produkt in omogoča enostavno in kontrastno vizualizacijo preučevane strukture. Med
pripravo ne smemo pozabiti na pozitivne in negativne kontrole (Žnidaršič, 2014).
Nekateri postopki priprave mikroskopskih preparatov so znani že zelo dolgo, takšna so predvsem nespecifična barvanja in kontrastiranje vzorcev. Mnogo tehnik, ki jih
uporabljamo danes, pa je povsem novih. Zelo pogosto se uporabljajo selektivna barvanja, dokazovanje encimske aktivnosti, imunolokalizacija, hibridizacija in situ, označevanje s fluorescenčnimi proteini (npr. GFP) (Chopra et al., 2012; Žnidaršič, 2014)...
Na vajah smo za lokalizacijo uporabili barvanja s sudan črno B (lipidi), DAPI (nukleinske kisline), hematoksilin-eozin (jedra, citoplazma in kolagen) in trikromatsko barvanje po
Massonu.
EKOPOIEZA MARSA – PRILOŽNOSTI IN OVIRE, KI JIH PREDSTAVLJA INŽENIRING NOVEGA ...Nejc Draganjec
Bistveni korak ustvarjanja novega okolja, primernega za poselitev ljudi, je načrtna vzpostavitev stabilnega ekosistema (ekopoieza). Odnosi med organizmi v stabilnem ekosistemu so kompleksni in težko predvidljivi, dodatno pa ekopoiezo otežujejo še ekstremni okoljski pogoji, ki ožijo nabor potencialnih kandidatov in s tem biološko pestrost. Ekstremna okolja na Zemlji ponujajo nekaj odgovorov in nakazujejo, da se tudi v ekstremnih razmerah spletejo trdne simbiotske naveze, ki simbiontom celo omogočajo preživetje. V nalogi je raziskan potencial lišajev za ekopoiezo v Marsovih okoljskih razmerah.
PREDSTAVITEV: EKOPOIEZA MARSA – PRILOŽNOSTI IN OVIRE, KI JIH PREDSTAVLJA INŽE...Nejc Draganjec
Bistveni korak ustvarjanja novega okolja, primernega za poselitev ljudi, je načrtna vzpostavitev stabilnega ekosistema (ekopoieza). Odnosi med organizmi v stabilnem ekosistemu so kompleksni in težko predvidljivi, dodatno pa ekopoiezo otežujejo še ekstremni okoljski pogoji, ki ožijo nabor potencialnih kandidatov in s tem biološko pestrost. Ekstremna okolja na Zemlji ponujajo nekaj odgovorov in nakazujejo, da se tudi v ekstremnih razmerah spletejo trdne simbiotske naveze, ki simbiontom celo omogočajo preživetje. V nalogi je raziskan potencial lišajev za ekopoiezo v Marsovih okoljskih razmerah.
Endosimbiontski odnosi med gostitelji nevretenčarji in fotosimbiontom so že dolgo poznani. Precej dobro so raziskani primeri gostiteljev mehkužcev (npr. Elysia chlorotica) in členonožcev. Sedaj pa se prvič pojavlja primer endosimbiontskega odnosa, pri katerem je gostitelj vretenčar. Pisani aksolotel (Ambystoma maculatum) in njegov fotosimbiont zelena alga (Oophila amblystomatis) imata tesno mutualistično zvezo, ki se prične v samem začetku embrionalnega razvoja, določa potek le-tega in se nadaljuje v larvalni stadij ter ostaja pri odrasli živali, katere fitnes je v veliki meri odvisen tudi od uspeha simbiontske zveze.
Endosimbiontski odnosi med gostitelji nevretenčarji in fotosimbiontom so že dolgo poznani. Precej dobro so raziskani primeri gostiteljev mehkužcev (npr. Elysia chlorotica) in členonožcev. Sedaj pa se prvič pojavlja primer endosimbiontskega odnosa, pri katerem je gostitelj vretenčar. Pisani aksolotel (Ambystoma maculatum) in njegov fotosimbiont zelena alga (Oophila amblystomatis) imata tesno mutualistično zvezo, ki se prične v samem začetku embrionalnega razvoja, določa potek le-tega in se nadaljuje v larvalni stadij ter ostaja pri odrasli živali, katere fitnes je v veliki meri odvisen tudi od uspeha simbiontske zveze.
Puščave - seminarska naloga pri predmetu ekologijaNejc Draganjec
Sušna območja delimo v podkategorije na podlagi več faktorjev. Upošteva se indeks precipitacija in potencialne evapotranspiracije, povprečne temperature, geografske značilnosti … Na teh faktorjih temelji groba razdelitev puščav na vroče puščave, mrzle puščave, polsuhe puščave in priobalne puščave. Puščave nudijo zelo specifične okoljske pogoje. Značilno je pomanjkanje vode, visoke ali nizke temperature, velika dnevna nihanja temperature … Biomi puščavskih ekosistemov za spopadanje z okoljskimi omejitvami koristijo številne prilagoditve, kot so pospešen razvoj, anabioza, razni sistemi intenzivnega varčevanja z vodo. Zaradi specifičnih zahtev je biološka diverziteta v ekosistemih puščav praviloma nižja, kot v večini drugih ekosistemov. Zato intenzivno širjenje puščav (dezertifikacija) predstavlja precejšnji izziv v trenutnem, hitro spreminjajočem se podnebju.
Puščave- predstavitev seminarske naloge pri predmetu ekologijaNejc Draganjec
Sušna območja delimo v podkategorije na podlagi več faktorjev. Upošteva se indeks precipitacija in potencialne evapotranspiracije, povprečne temperature, geografske značilnosti … Na teh faktorjih temelji groba razdelitev puščav na vroče puščave, mrzle puščave, polsuhe puščave in priobalne puščave. Puščave nudijo zelo specifične okoljske pogoje. Značilno je pomanjkanje vode, visoke ali nizke temperature, velika dnevna nihanja temperature … Biomi puščavskih ekosistemov za spopadanje z okoljskimi omejitvami koristijo številne prilagoditve, kot so pospešen razvoj, anabioza, razni sistemi intenzivnega varčevanja z vodo. Zaradi specifičnih zahtev je biološka diverziteta v ekosistemih puščav praviloma nižja, kot v večini drugih ekosistemov. Zato intenzivno širjenje puščav (dezertifikacija) predstavlja precejšnji izziv v trenutnem, hitro spreminjajočem se podnebju.
One zoom - biološka podatkovna zbirka in predvsem orodje za vizualizacijoNejc Draganjec
One zoom je orodje za vizualizacijo po principu fraktalne periodične geometrije. Skupaj z orodjem pridejo tudi odlične biološke podatkovne zbirke filogenije sesalcev, dvoživk ...
Evolucija raka - vpliv naravne selekcije na evolucijo onkoloških obolenjNejc Draganjec
Rak je bolezen genoma. Klasični model karcinogeneze opisuje večkratno sosledno širjenje klonov, ki ga vodi nabiranje genetskih sprememb (mutacij) in pozitivna selekcija okolja v katerem se tumor pojavi. Toda z evolucijskimi metodami lahko raziskujemo onkološka obolenja tudi iz vidika makro in populacijske evolucije. Naravna selekcija je poskrbela za kompleksne in prepletene mehanizme regulacije in popravljanja genoma in abnormalne celične delitve. Toda, pogosto pride tudi do antagonistične koevolucije in posledičnih pleotropičnih učinkov genov, ki v določenem obdobju osebka njegov fitnes dvigujejo a imajo hkrati v kasnejših obdobjih življenja onkogeno vlogo. Na tak način mehanizmi Darwinove evolucije v populaciji ne izkoreninjajo bolezni kot je rak, ampak fiksirajo onkogene in gensko podlago za takšno delovanje senescence na sploh.
Gene expression control - practicum reportNejc Draganjec
Preverjanje izražanja gena za β-aktin v embriju
cebrice (izolacija celotne RNA embrija cebrice →
spektrofotometrično preverjanje uspešnosti izolacije →
reverzna transkripcija mRNA za gen β-aktin →
pomnoževanje cDNA v PCR → preverjanje na gelu)
ELEKTRONSKA MIKROSKOPIJA MIKROGRAFIJE IN ULTRASTRUKTURENejc Draganjec
Ker je valovna dolžina elektronskega žarka 100.000-krat krajša od valovne dolžine vidne svetlobe, je teoretična ločljivost elektronske mikroskopije 0,001 nm. Toda zaradi napak magnetnih leč je dejanska maksimalna ločljivost osnovnih tehnik elektronske miroskopije okoli 0,1 nm oz 1 \r A. Praktično ločljivost pa določa tudi vrsta vzorca in njegove značilnosti. Praktično dosegljiva ločljivost bioloških vzorcev je zaradi njihovih lastnosti okoli 1 nm (Echin, 2009; Egerton, 2005; Goodhew et al., 2001; Khan, 212; Watt, 1997). Poznamo dve osnovni vrsti elektronskih mikroskopov (presevni elektronski mikroskop oz. TEM in vrstični elektronski mikroskop oz. SEM), ki se po svojih značilnostih
in principu delovanja precej razlikujeta. Konstrukcija TEM je v osnovi podobna svetlobnemu mikroskopu. Vir ``svetlobe'' nadomesti elektronska puška oz. linearni pospeševalnik iz katode in anode. Katoda poskrbi za vir elektronov in anoda za pospeševanje v smeri preparata. Snop elektronov nato potuje po koloni, v kateri moramo vzdrževati visoki vakum. Za fokusiranje in radialno pospeševanje snopa poskrbi sistem elektromagnetnih leč, ki delujejo kot kondenzor, objektiv in projektiv. Med snopom elektronov in preparatom pride do interakcij (odboj, elastično in neelastično sipanje), katerih frekvenca je odvisna od elektronske gostote preparata. Klasična priprava preparatov za TEM je postopek iz 6 korakov: fiksacija, dehidracija, vklapljanje, rezanje, prenos na nosilec in kontrastiranje s težkimi kovinami (Echin, 2009; Egerton, 2005; Goodhew et al., 2001; Khan, 212; Watt, 1997).
LOKALIZACIJA CELIČNIH STRUKTUR V BIOLOŠKIH VZORCIH Z MIKROSKOPSKIMI TEHNIKAMI...Nejc Draganjec
K izrednemu napredku mikroskopije ni prispeval le razvoj orodij, torej razvoj novih mikroskopov in izboljšava že obstoječih tehnik mikroskopiranja. Ključno je k razvoju
prispeval tudi napredek metodologije in pojav novih postopkov priprave mikroskopskih preparatov. Kadar biološki vzorec pripravljamo za mikroskopijo moramo biti še posebej pozorni na ohranjanje celične strukture in bioloških delov/molekul, ki so predmet preučevanja. Dobre metode priprav vzorcev za lokalizacijo omogočajo selektivnost
v postopku priprave, postopek mora biti natančen in občutljiv, ohranjati rekacijski produkt in omogoča enostavno in kontrastno vizualizacijo preučevane strukture. Med
pripravo ne smemo pozabiti na pozitivne in negativne kontrole (Žnidaršič, 2014).
Nekateri postopki priprave mikroskopskih preparatov so znani že zelo dolgo, takšna so predvsem nespecifična barvanja in kontrastiranje vzorcev. Mnogo tehnik, ki jih
uporabljamo danes, pa je povsem novih. Zelo pogosto se uporabljajo selektivna barvanja, dokazovanje encimske aktivnosti, imunolokalizacija, hibridizacija in situ, označevanje s fluorescenčnimi proteini (npr. GFP) (Chopra et al., 2012; Žnidaršič, 2014)...
Na vajah smo za lokalizacijo uporabili barvanja s sudan črno B (lipidi), DAPI (nukleinske kisline), hematoksilin-eozin (jedra, citoplazma in kolagen) in trikromatsko barvanje po
Massonu.
EKOPOIEZA MARSA – PRILOŽNOSTI IN OVIRE, KI JIH PREDSTAVLJA INŽENIRING NOVEGA ...Nejc Draganjec
Bistveni korak ustvarjanja novega okolja, primernega za poselitev ljudi, je načrtna vzpostavitev stabilnega ekosistema (ekopoieza). Odnosi med organizmi v stabilnem ekosistemu so kompleksni in težko predvidljivi, dodatno pa ekopoiezo otežujejo še ekstremni okoljski pogoji, ki ožijo nabor potencialnih kandidatov in s tem biološko pestrost. Ekstremna okolja na Zemlji ponujajo nekaj odgovorov in nakazujejo, da se tudi v ekstremnih razmerah spletejo trdne simbiotske naveze, ki simbiontom celo omogočajo preživetje. V nalogi je raziskan potencial lišajev za ekopoiezo v Marsovih okoljskih razmerah.
PREDSTAVITEV: EKOPOIEZA MARSA – PRILOŽNOSTI IN OVIRE, KI JIH PREDSTAVLJA INŽE...Nejc Draganjec
Bistveni korak ustvarjanja novega okolja, primernega za poselitev ljudi, je načrtna vzpostavitev stabilnega ekosistema (ekopoieza). Odnosi med organizmi v stabilnem ekosistemu so kompleksni in težko predvidljivi, dodatno pa ekopoiezo otežujejo še ekstremni okoljski pogoji, ki ožijo nabor potencialnih kandidatov in s tem biološko pestrost. Ekstremna okolja na Zemlji ponujajo nekaj odgovorov in nakazujejo, da se tudi v ekstremnih razmerah spletejo trdne simbiotske naveze, ki simbiontom celo omogočajo preživetje. V nalogi je raziskan potencial lišajev za ekopoiezo v Marsovih okoljskih razmerah.
Endosimbiontski odnosi med gostitelji nevretenčarji in fotosimbiontom so že dolgo poznani. Precej dobro so raziskani primeri gostiteljev mehkužcev (npr. Elysia chlorotica) in členonožcev. Sedaj pa se prvič pojavlja primer endosimbiontskega odnosa, pri katerem je gostitelj vretenčar. Pisani aksolotel (Ambystoma maculatum) in njegov fotosimbiont zelena alga (Oophila amblystomatis) imata tesno mutualistično zvezo, ki se prične v samem začetku embrionalnega razvoja, določa potek le-tega in se nadaljuje v larvalni stadij ter ostaja pri odrasli živali, katere fitnes je v veliki meri odvisen tudi od uspeha simbiontske zveze.
Endosimbiontski odnosi med gostitelji nevretenčarji in fotosimbiontom so že dolgo poznani. Precej dobro so raziskani primeri gostiteljev mehkužcev (npr. Elysia chlorotica) in členonožcev. Sedaj pa se prvič pojavlja primer endosimbiontskega odnosa, pri katerem je gostitelj vretenčar. Pisani aksolotel (Ambystoma maculatum) in njegov fotosimbiont zelena alga (Oophila amblystomatis) imata tesno mutualistično zvezo, ki se prične v samem začetku embrionalnega razvoja, določa potek le-tega in se nadaljuje v larvalni stadij ter ostaja pri odrasli živali, katere fitnes je v veliki meri odvisen tudi od uspeha simbiontske zveze.
Puščave - seminarska naloga pri predmetu ekologijaNejc Draganjec
Sušna območja delimo v podkategorije na podlagi več faktorjev. Upošteva se indeks precipitacija in potencialne evapotranspiracije, povprečne temperature, geografske značilnosti … Na teh faktorjih temelji groba razdelitev puščav na vroče puščave, mrzle puščave, polsuhe puščave in priobalne puščave. Puščave nudijo zelo specifične okoljske pogoje. Značilno je pomanjkanje vode, visoke ali nizke temperature, velika dnevna nihanja temperature … Biomi puščavskih ekosistemov za spopadanje z okoljskimi omejitvami koristijo številne prilagoditve, kot so pospešen razvoj, anabioza, razni sistemi intenzivnega varčevanja z vodo. Zaradi specifičnih zahtev je biološka diverziteta v ekosistemih puščav praviloma nižja, kot v večini drugih ekosistemov. Zato intenzivno širjenje puščav (dezertifikacija) predstavlja precejšnji izziv v trenutnem, hitro spreminjajočem se podnebju.
Puščave- predstavitev seminarske naloge pri predmetu ekologijaNejc Draganjec
Sušna območja delimo v podkategorije na podlagi več faktorjev. Upošteva se indeks precipitacija in potencialne evapotranspiracije, povprečne temperature, geografske značilnosti … Na teh faktorjih temelji groba razdelitev puščav na vroče puščave, mrzle puščave, polsuhe puščave in priobalne puščave. Puščave nudijo zelo specifične okoljske pogoje. Značilno je pomanjkanje vode, visoke ali nizke temperature, velika dnevna nihanja temperature … Biomi puščavskih ekosistemov za spopadanje z okoljskimi omejitvami koristijo številne prilagoditve, kot so pospešen razvoj, anabioza, razni sistemi intenzivnega varčevanja z vodo. Zaradi specifičnih zahtev je biološka diverziteta v ekosistemih puščav praviloma nižja, kot v večini drugih ekosistemov. Zato intenzivno širjenje puščav (dezertifikacija) predstavlja precejšnji izziv v trenutnem, hitro spreminjajočem se podnebju.
One zoom - biološka podatkovna zbirka in predvsem orodje za vizualizacijoNejc Draganjec
One zoom je orodje za vizualizacijo po principu fraktalne periodične geometrije. Skupaj z orodjem pridejo tudi odlične biološke podatkovne zbirke filogenije sesalcev, dvoživk ...
Evolucija raka - vpliv naravne selekcije na evolucijo onkoloških obolenjNejc Draganjec
Rak je bolezen genoma. Klasični model karcinogeneze opisuje večkratno sosledno širjenje klonov, ki ga vodi nabiranje genetskih sprememb (mutacij) in pozitivna selekcija okolja v katerem se tumor pojavi. Toda z evolucijskimi metodami lahko raziskujemo onkološka obolenja tudi iz vidika makro in populacijske evolucije. Naravna selekcija je poskrbela za kompleksne in prepletene mehanizme regulacije in popravljanja genoma in abnormalne celične delitve. Toda, pogosto pride tudi do antagonistične koevolucije in posledičnih pleotropičnih učinkov genov, ki v določenem obdobju osebka njegov fitnes dvigujejo a imajo hkrati v kasnejših obdobjih življenja onkogeno vlogo. Na tak način mehanizmi Darwinove evolucije v populaciji ne izkoreninjajo bolezni kot je rak, ampak fiksirajo onkogene in gensko podlago za takšno delovanje senescence na sploh.
Evolucija raka - vpliv naravne selekcije na evolucijo onkoloških obolenj
Gensko spremenjeni organizmi in potencialna tveganja poročilo diskusije(nejc draganjec in kaja mivsek)
1. UNIVERZA V LJUBLJANI
BIOTEHNIŠKA FAKULTETA
ODDELEK ZA BIOLOGIJO
Nejc DRAGANJEC in Kaja MIVŠEK
POROČILO DISKUSIJE IZ PREDSTAVITVE SEMINARSKE NALOGE
GENSKO SPREMENJENI ORGANIZMI IN POTENCIALNA TVEGANJA
Seminarska naloga pri predmetu Bioterorizem
(Mentor: doc. dr. Martin Batič)
Ljubljana, 25. 1. 2013
2. 2
Draganjec N., Mivšek K. POROČILO DISKUSIJE - Gensko spremenjeni organizmi in potencialna tveganja.
Seminarska naloga. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo, 2013
Vsebina
1 POROČILO DISKUSIJE ................................................................................................... 3
1.1 ANKETNI DEL IN ANALIZA ODGOVOROV........................................................ 3
- »Kdo podpira GSO in tehnologije genskih sprememb? Kdo tem tehnikam načelno
nasprotuje? Kdo ostaja vzdržan?«...................................................................................... 3
- »Koliko od vas je vseeno ali jeste GS ali ne-GS hrano? Koliko od vas GSO ne bi
nikoli jedli? Zakaj? Koliko od vas bi GSO uživali pogojno in kaj bi bilo potrebno, da vas
prepriča?«........................................................................................................................... 4
- »Kdo bi bil pripravljen prejeti GSO zdravljenje. Npr. zdravljenje opeklin s
premazom GSO bakteriofagov, ki bi preprečevali sepso preko biokontrole patogenih in
oportunističnih bakterij? Kdo se takemu zdravljenju ne bi nikoli podvrgel? Zakaj?«....... 5
- »Koliko vas bi kupilo GSO domačo žival? Npr. ribico z genom za fluorescenco ki bi
se lepo svetila v temi pod UV lučjo.« ................................................................................ 5
- »Koliko bi vas raje kot fungicid (škropivo za uničevanje gliv na posevkih), uporabilo
biološko kontrolo z GSO mikoparazitom? Bi koga, ki je proti, prepričali v uporabo z
mutacijo, ki bi GSO omejeval invanzivnost (npr. onemogočena samostojna
reprodukcija)?«................................................................................................................... 6
1.2 ODPRTO VPRAŠANJE PUBLIKI............................................................................. 6
- »Kako seznaniti nestrokovno publiko/splošno javnost s preverjenimi dejstvi in se
spopasti s strahovi in predsodki, ne glede na to v kateri stroki delujemo?« ...................... 6
3. 3
Draganjec N., Mivšek K. POROČILO DISKUSIJE - Gensko spremenjeni organizmi in potencialna tveganja.
Seminarska naloga. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo, 2013
1 POROČILO DISKUSIJE
Po predstavitvi seminarskega dela in vprašanjih iz publike, sva avtorja vodila diskusijo skozi
2 dela. Prvi del je bil sestavljen iz anketnih vpraševanj in glasovanja in drugi del je bilo
odprto vprašanje publiki.
1.1 ANKETNI DEL IN ANALIZA ODGOVOROV
Predavanja pri predmetu bioterorizem smo pričeli s pobudo profesorja, da se opredelimo kot
podporniki ali nasprotniki tehnologijam genskih sprememb. Na prvem predavanju je izrazito
podporo dalo 12 vprašanih, 17 jih je izrazilo nasprotovanje in 12 jih je ostalo vzdržanih (Graf
1).
Kot avtorja sklepnega dela predstavitev, naju je torej zanimalo ali se je percepcija GSO in
tehnik genskega inženiringa tekom predavanja v publiki kaj spremenila. Zastavila sva
vprašanje:
- »Kdo podpira GSO in tehnologije genskih sprememb? Kdo tem tehnikam
načelno nasprotuje? Kdo ostaja vzdržan?«
Po vprašanju se nas je 12 opredelilo kot izraziti podporniki, 1 kot izraziti nasprotnik in nihče
ni ostal vzdržan. Ta rezultat se nama je zdel zelo zanimiv, saj čeprav statistično zaradi
manjšega vzorca nima prave teže, je vseeno pokazatelj napredka v razmisleku. Rezultat
namiguje, da so slušatelji predmeta Bioterorizem izoblikovali svoje mnenje. Avtorja
špekulirava, da so pogoste diskusije pomembnih vprašanj, na predavanjih in po predstavitvah
seminarskih del, prisilile prisotne k razmisleku, refleksiji lastnih vrednot in kritičnem tehtanju
mnogokrat kontradiktornih informacij. S tem smo si študentje oblikovali lastno mnenje ter
samozavest, da to lastno mnenje tudi javno delimo.
4. 4
Draganjec N., Mivšek K. POROČILO DISKUSIJE - Gensko spremenjeni organizmi in potencialna tveganja.
Seminarska naloga. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo, 2013
12
1
0
vzorec: 13 vprašanih
za
proti
vzdržani
Graf 1:Podpora GSO na prvem predavanju
Diskusijo smo nadaljevali z bolj specifičnimi vprašanji, ki razkrivajo odnos do posameznih
aplikativnih možnosti za tehnologije genskih sprememb. Z GSO se trenutno najpogosteje
srečujemo v prehrani, zaradi česar sva najino naslednje vprašanje:
- »Koliko od vas je vseeno ali jeste GS ali ne-GS hrano? Koliko od vas GSO ne bi
nikoli jedli? Zakaj? Koliko od vas bi GSO uživali pogojno in kaj bi bilo potrebno,
da vas prepriča?«
Po vprašanju se je 6 poslušalcev opredelilo kot neobremenjenih z GS v svoji prehrani. 3 so se
opredelili kot taki, ki gensko spremenjenih organizmov ne trpijo v svoji prehrani in 4, ki
pogojno bi uživali gensko spremenjena živila. Na vprašanje, od česa je odvisna njihova
odločitev za ali proti uživanju GSO in kaj bi jih prepričalo, je bila soglasni odgovor da
predvsem preverjanje varnosti takih živil. Prepričale bi jih dodatne in predvsem dolgoletne
študije. Vzdržani so tudi trdili, da bolj dostopna cena in ne-uporaba kemičnih sredstev med
pridelavo GSO (npr. škropiva) ne bi imeli vpliva na njihovo odločitev. Iz tega sklepava, da je
pri prehrani še vedno glavni faktor zadržka nezaupanje in previdnost do novih hibridnih sort.
Avtorja špekulirava, da bi se zaupanje lahko zelo enostavno povečevalo z izobraževanjem in
predstavitvijo transparentnosti razvoja ter intenzivnega testiranja novega GSO pred ponudbo
na tržišču. Prav tako bi se zaupanje s časom in bolj širokim sprejemom v družbi ter ponudbo
GSO pri trgovcih povečevalo samo od sebe.
12
17
12
vzorec: 41 vprašanih
za
proti
Graf 2: Podpora GSO po zadnji predstavitvi
5. 5
Draganjec N., Mivšek K. POROČILO DISKUSIJE - Gensko spremenjeni organizmi in potencialna tveganja.
Seminarska naloga. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo, 2013
Graf 3: GSO v prehrani
Diskusijo smo nadaljevali z vprašanjem s področja medicine:
- »Kdo bi bil pripravljen prejeti GSO zdravljenje. Npr. zdravljenje opeklin s
premazom GSO bakteriofagov, ki bi preprečevali sepso preko biokontrole
patogenih in oportunističnih bakterij? Kdo se takemu zdravljenju ne bi nikoli
podvrgel? Zakaj?«
Na vprašanje so se nekoliko presenetljivo prav vsi vprašani opredelili kot podporniki uporabe
GSO v medicini. Ponovno to namiguje, da je zdravje glavni pomislek pri uporabi GSO. Glede
na to, da je ozaveščenost glede možnih komplikacij in stranskih učinkov uporabe GSO v
medicini dosti manjša kot pri uporabi GSO v prehrani, avtorja sklepava, da poslušalstvo
pomisleka glede zdravja ni imelo in so se tako vsi vprašani opredelili kot podporniki. Ker ni
bilo nikogar, ki bi takemu zdravljenju nasprotoval, odgovora na drugi del vprašanja (razlogi
za nasprotovanje), nisva dobila.
Naslednje vprašanje v diskusiji je bilo:
- »Koliko vas bi kupilo GSO domačo žival? Npr. ribico z genom za fluorescenco ki
bi se lepo svetila v temi pod UV lučjo.«
Od rezultatov na vsa vprašanja v diskusiji, je bil ravno rezultat na to vprašanje najbolj
presenetljiv. Avtorja sva pričakovala vsaj večinsko, če že ne absolutno podporo, vendar sta se
kot podpornika opredelila samo dva od prisotnih. Avtorja sklepava, da je bila tema in tudi
vprašanje samo premalo razloženo in zato ne povsem razumljeno. Zaradi tega so se morda pri
6
3
4
vzorec: 13 vprašanih
za
proti
pogojno
6. 6
Draganjec N., Mivšek K. POROČILO DISKUSIJE - Gensko spremenjeni organizmi in potencialna tveganja.
Seminarska naloga. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo, 2013
večini opredeljenih kot nasprotniki pojavili etično-moralni pomisleki in empatija do živali, ki
bi zaradi pretiranih posegov potencialno lahko trpele, pa čeprav to ni bil namen vprašanja.
Zadnje vprašanje v sklopu anketnega dela je bilo:
- »Koliko bi vas raje kot fungicid (škropivo za uničevanje gliv na posevkih),
uporabilo biološko kontrolo z GSO mikoparazitom? Bi koga, ki je proti,
prepričali v uporabo z mutacijo, ki bi GSO omejeval invazivnost (npr.
onemogočena samostojna reprodukcija)?«
To vprašanje je bilo od vseh potencialno najbolj problematično. Izpust GSO v okolje je
področje, kjer je previdnost še posebej pomembna in kjer lahko pride do katastrofalnih in
nepopravljivih posledic. Vendar sva avtorja vprašanje načrtno zastavila tako, da so tveganja
prekrita s poudarjanjem koristi za okolje v izogibanju škropiv, ki se jih drži negativna stigma.
Prav tako sva bila pripravljena dodatno opravičiti varnost takšne biokontrole z obrazložitvijo,
da GSO ne bi bil zmožen samostojnega širjenja v okolju. Kar pa ni bilo potrebno, saj so se že
v prvem delu vprašanja vsi prisotni opredelili kot podporniki uporabe GSO v biokontroli.
Avtorja sklepava, da gre v tem primeru za primerjavo med stigmatizacijo škropiv in kemičnih
pripravkov in stigmatizacijo GSO, kjer so GSO očitno vseeno bolje sprejeti in uživajo večjo
podporo.
1.2 ODPRTO VPRAŠANJE PUBLIKI
Diskusijo smo zaključili z odprtim vprašanjem:
- »Kako seznaniti nestrokovno publiko/splošno javnost s preverjenimi dejstvi in se
spopasti s strahovi in predsodki, ne glede na to v kateri stroki delujemo?«
Na vprašanje je publika ponudila kar nekaj smernic in koristnih nasvetov. Kot prvo smo se
strinjali, da gre za sistemski družbeni problem. In sicer Slovenci na splošno zaupamo znanosti
a ne verjamemo v strokovnost in verodostojnost naših znanstvenikov. Prvi korak k
približevanju množicam je torej popularizacija znanosti in predvsem znanstvenikov. Eden
izmed takih predlogov je bilo vrtenje znanstvenih novic in dosežkov na javnih zaslonih, kot so
npr. tekoči trakovi na javnem potniškem prometu.
Avtorja sva nato postavila dodatno tezo, da je potrebno strokovno javnost in strokovnjake
izobraziti za delo z ljudmi in jih ozavestiti, da so odgovorni ne le za svoje strokovno delo
ampak tudi za javno podobo in splošno percepcijo javnosti do njihove stroke. Njihova
7. 7
Draganjec N., Mivšek K. POROČILO DISKUSIJE - Gensko spremenjeni organizmi in potencialna tveganja.
Seminarska naloga. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo, 2013
odgovornost je, da se v okviru svoje stroke medijsko in vse-splošno izpostavljajo in skrbijo za
dotok kvalitetnih in verodostojnih informacij.
Ta najina teza je bila tudi sporočilo kolegom za njihovo nadaljnje udejstvovanje in je bila
sprejeta s vsesplošnim odobravanjem in podporo. Avtorja tako upava, da bo najino
seminarsko delo in diskusija prinesla napredek in korist, ne le na področju razumevanja
potencialnih tveganj GSO, ampak tudi v splošnem mišljenju in delu najinih kolegov.