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)
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).
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.
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)
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).
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.
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.
Gensko spremenjeni organizmi in potencialna tveganja poročilo diskusije(nej...
Longevity, anti-aging and quality of life (Seminar prezentation)
1. DOLGOŽIVOST, ZAVIRANJE STARANJA IN KVALITETA ŽIVLJENJA
UNIVERZA V LJUBLJANI
BIOTEHNIŠKA FAKULTETA
ODDELEK ZA BIOLOGIJO
Seminarska naloga pri predmetu Embriologija
(mentor: prof. dr. Boris Bulog)
Ljubljana, 2013
Nejc DRAGANJEC
3. Uvod
''Neverjetno je, da
po na prvi pogled
čudežnem dejanju
morfogeneze
metazoj ne bi bil
sposoben precej
enostavnejšega
opravila vzdrževanje
že ustvarjenega''
http://archive.longislandpress.com/wp-content/uploads/2010/09/williams.
George WilliamsGeorge Williams
4. Uvod
• RAZLIKE V STAROSTI
– povprečna – maksimalna
• FIZIOLOŠKE ZNAČILNOSTI
(Gems in Partridge, 2013)
6. Ultimativni razlogi
''… nič v biologiji ni smiselno,
razen v luči evolucije …''
upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3c/Charles_Darwin_01pnas.org/content/107/Supplement_2/9015/F4.large.jpg
beobachter.ch/typo3temp/pics/Alfred-Russel-Wallace_a2e6fac98b.jpg
daviddarling.info/images/Weismann.jpg
Charles DarwinCharles DarwinAugust WeismannAugust WeismannTheodosius DobzhanskyTheodosius Dobzhansky
Alfred R. WallaceAlfred R. Wallace
7. Ultimativni razlogi
• MODERNO RAZUMEVANJE
• TEORIJA ODVEČNE SOME
– paradigma
– rast in reprodukcija
– somatsko vzdrževanje
http://michaelwest.org/gallery/Germ-Line%20Soma.j
• OBRATNO RAZMERJE
– reprodukcija
– življenjska doba
– Drosophila sp.
• KALORIČNA RESTRIKCIJA
8. Proksimativni razlogi
• PRESEK
– Genetsko kontrolirani procesi
– Okoljski faktorji
– Stohastična komponenta
• POSKUSI
– Genetske mutacije
– Poseg v okolje
(Gems in Partridge, 2013)
• FENOTIPSKA PLASTIČNOST
– Rast in razmnoževanje
– GH/IGF-1/TOR
– Mutacije in biosinteza
• TEORIJA NAPIHNJENE SOME
– Biosinteza in TOR
– Hipertrofija in hiperplazija
14. Hormeza – kalorična restrikcija
• ZNAN ŽE OD 1930
– Zelo konsistenten okoljski poseg
– Efektivnost dokazana pri ljudeh
• 6 MESEČNA ŠTUDIJA
– 2 bio-označevalca
– Manjše poškodbe DNA
– Koncentracija protein karbonilov
• MEHANIZMI
• NEGATIVNI STRANSKI UČINKI
– Kvaliteta življenja, hipotenzija, neplodnost ...
flagellum.files.wordpress.com/2010/11/caloric-restriction-protection-oxidative-stress-sirt3-glutathio
15. Ksenohormeza in hormetini
• KEMIČNI OPONAŠALCI STRESA
– 2-deoksi-D-glukoza, resveratrol
– Kurkumin
• HORMETINI PREHRAMBENEGA IZVORA
– Vitamini, polifenoli, makro- in mikroelementi, etanol
– S stresom inducirane regulac. in popravljalne poti
– Fotokemikalije (resveratrol, tanična kislina, juglon)
• FARMAKOLOŠKI HORMETINI
– Karnitini/acetilkarnitini
– Vitageni
– Ozon
fdbusiness.coacspressblog.com
ekologicen.si/img/orehi.jpg
16. Viri
• Anderson R., Weindruch R. 2013. The caloric restriction paradigm: implications for healthy human
aging 24, 2: 101 – 106
• Gems D., Partridge L. 2013. Genetics of longevity in model organisms: debates and paradigm shifts.
Annual review of physiology 75, November: 621--44
URL http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23190075
• Rando T.a. 2013. The ins and outs of aging and longevity. Annual review of physiology 75, 4: 617 – 9
URL http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23398156
• Gaman L., Stoian I., Atanasiu V. 2011. Can ageing be slowed?: Hormetic and redox perspectives.
Journal of medicine and life 4, 4: 346 – 51
URL http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?
artid=3227150&tool=pmcentrez&rendertype=abstract
• Martin G.M. 2011. The biology of aging: 1985-2010 and beyond. FASEB journal: official publication of
the Federation of American Societies for Experimental Biology 25, 11: 3756 – 62
URL http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22046003
• Selman C., Withers D.J. 2011. Mammalian models of extended healthy lifespan. Philosophical
Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences 366, 1561: 99 – 107
URL http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?
artid=3001304&tool=pmcentrez&rendertype=abstract