Wiki FKKT - User contributions [en]

Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije

2016-01-02T20:09:16Z

ErikMrsnik: /* Literatura */

== '''Uvod''' ==
Naraščajoče zanimanje po pridobivanju energije iz obnovljivih virov se odraža tudi na področju sintezne biologije. Manipulacija mikroorganizmov z namenom pridobivanja metabolnih produktov, ki bi služili kot vir energije, postaja eden izmed pomembnih gradnikov nove biodobe. Naloga sinteznih biologov je ustvarjanje mikroorganizmov z minimalnimi genomi, ki omogočajo kar se da učinkovito pretvorbo biomase v želeni metabolit z visoko energijsko vrednostjo. Pogosto izbrišejo gene oziroma skupine genov, ki porabljajo energijo za neželene stranske reakcije ter dodajo module, ki omogočajo funkcije, ki pripomorejo k produkciji bioenergenta. To so najpogosteje razgradni encimi, transporterji za privzem ogljika, fotosintetski sistem, sistem fiksacije CO2 itd [1,2].
Prednosti napram fosilnim gorivom so trajnost, obnovljivost in odsotnost ogljikovih emisij. Najšibkejše točke so izjemno nizki donosi tovrstnih sistemov, dragi substrati in pogosta inhibicija mikroorganizmov s produktom. Uporabnost je seveda širša – možne so aplikacije v farmacevtski industriji, bioremediaciji, za biosenzorje in v biorafinerijah. Do sedaj znana biogoriva, ki so jih pridobili na ta način so etanol, biodizel, butanol, terpenoidi, singas in vodik [1,2].
Napredek na tem področju ne gre pripisati le sinteznim biologom temveč tudi genomski in sistemski biologiji. Ključ do uspeha pri načrtovanju in manipuliranju mikroorganizmov za proizvodnjo biogoriv je dobro razumevanje metabolnih poti. Predvsem njihovo obnašanje v odvisnosti od raznolikih okoljskih pogojev. Energetska bilanca celice je osnovnega pomena za dobre izkoristke in visoko produktivnost. Nanjo pa vplivamo ravno preko preurejanja metabolnih poti [1].

== '''Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn''' ==
'''Minimalne celice''' so sestavljene le iz komponent, ki so nujne za delovanje osnovnih procesov. Pri konstrukciji tovrstnih celic ločimo dva pristopa – od »zgoraj navzdol« preko redukcije bakterijskega genoma ''in vivo'' ter pristop od »spodaj navzgor« z integracijo ključnih delov celice ''in vitro''. Reduciranje genomov pogosto prinese tudi nepričakovane lastnosti, ki lahko pomenijo prednost. Pri določenih sevih so opazili povišano učinkovitost elektroporacije. Poleg tega se lahko izboljšajo še prilagoditve na strese iz okolja (toplotni, solni, antibiotiki itd.). Z reduciranjem odvečnih oz. stranskih reakcij v neki metabolni poti lahko pridemo do višjih izkoristkov pri pridobivanju želenega produkta. Torej odstranitev nepoglavitnih genov lahko privede do višje ekonomske vrednosti določenega procesa. Vsekakor mora biti takšen sistem funkcionalno stabilen in predvidljiv. Za dosego tega pa moramo močno poglobiti svoje znanje o osnovah kompleksnosti delovanja celic. Na področju ustvarjanja sintetičnih celic je najvidnejši pečat pustil Inštitut J. Craiga Venterja iz ZDA [1,3].

'''Forward engineering''' (pristop od »zgoraj navzdol«) – visok napredek tehnologije določevanja zaporedij je prinesel velike količine podatkov o mikrobnih genomih. Tovrstne informacije nam omogočajo razumevanje razlik med mikroorganizmi in molekularne osnove njihovih evolucijskih prilagoditev na okolje. Razvoju tehnologije sekvenciranja pa mora slediti tudi razvoj računalniških metod, ki nam omogočajo kvalitetno analizo podatkov ter njihovo vrednotenje. Tako lahko spoznamo, katere genetske lastnosti oziroma spremembe vodijo do sprememb v metabolizmu mikroorganizma, kar mu prinese zmožnost preživetja v drugačnem okolju. Ključni mehanizem naj bi bila izguba genov ali njihova duplikacija. Na ta način lahko s podrobnim preučevanjem pridemo do genov, ki so ključni za preživetje mikrobov [1,4].

Želimo si razumeti tiste minimalne mikroorganizme, ki so sposobni preživeti. Tako lahko razumemo ključne stopnje v metabolizmu, ki so neposredno povezane s preživetjem in prilagajanjem na okoljske spremembe. S tega vidika so zagotovo najzanimivejše arheje, ki lahko preživijo ekstremne pogoje, čeprav imajo genome manjše od 2 Mb. Tovrstni mikroorganizmi (npr. ''M. genitalium'') bi lahko služili za izgradnjo genomsko minimziranih platform. Najprej si želimo določiti nepogrešljive sete genov – tiste, ki omogočajo preživetje celic. Naslednji korak je določitev, kateri geni prispevajo k višji produktivnosti in kateri ne, ali pa delujejo celo nasprotno. Najosnovnejši geni, ki so potrebni za delovanje, so tisti, ki zapisujejo za komponente, ki so udeležene pri DNA replikaciji, transkripciji in nadaljnji translaciji. Poleg teh pa so pomembni še proteini udeleženi pri zvijanju proteinov ter metabolizmu mikroorganizmov. Pri tem so najpomembnejši seti genov, ki skrbijo za membranski transport, energetske procese, sintezo vitaminov ter prekurzorjev nukleinskih kislin. Sledi rekonstrukcija genoma, ki ga sintetizirajo iz oligonukleotidov. Nato te reducirane genome vnesejo v prejemniško celico [1,3].

Do redukcije genoma lahko pridemo preko deletiranja genov, ki so posamično gledano pogrešljivi. Pri tem se moramo zavedati, da lahko različne kombinacije takih genov privedejo do letalnosti, zato je zaradi slabega razumevanja kompleksnosti tovrsten pristop lahko težaven. Drugi pristop se osredotoča na gene, ki skrbijo za metabolizem malih molekul, ki so hranila za celice. Taki geni so v bakteriji ''M. genitalium'' večinski, zato bi z njihovim reduciranjem prišli do resnično skrčenih genomov. Preživetje celic pa bi zagotovili z dodajanjem hranil v gojišče [3].

Celice, ki so sestavljene tako, da vsebujejo minimalno število genov – torej le tiste, ki so nepogrešljivi za normalno delovanje celice – predstavljajo osnovo pri razvoju biotehnološko uporabnih sevov. Vsekakor pa je izjemnega pomena odkrivanje nepoglavitnih genov, saj lahko z njihovo karakterizacijo razumemo, kako pride do razvoja dodatnih funkcij v posameznih mikroorganizmih. Te funkcije pogosto prinašajo določene preživitvene prednosti. Redukcije genoma do 30 % so celicam prinesle dobro preživetje, genomsko stabilnosti, povišano rast in zvišano produkcijo rekombinantnih proteinov. Prav tako v takih sistemih ni RNaz, proteaz, inkluzijskih telesc, čiščenje produkta je lažje, lažja pa je tudi kontrola reakcijskih pogojev. S celostnim razumevanjem posameznega mikroorganizma lahko izberemo pravilen pristop pri minimiziranju genomov in ustvarjanju minimalnih umetnih celičnih platform za uporabo v biotehnologiji [1,3].

'''Reverse engineering''' (pristop od »spodaj navzgor«) – pri tem pristopu gre za ''in vitro'' konstruiranje sintetičnih celic preko združevanja osnovnih bioloških makromolekul, njihovih genov in malih substratnih molekul. Na ta način se lahko znebimo nepomembnih in nepoznanih genov. Sistem lahko predhodno spreminjamo in nastavljamo po svojih željah, vse komponente pa so natančno določene. Nujno potrebne komponente so DNA, ki nosi zapise za želene gene, encimi, ribosomi, tRNA molekule in nizkomolekularne molekule, ki so potrebne za sintezo ostalih komponent. Želimo si določiti poglavitne gene in pripraviti očiščene delujoče biokemijske podsisteme. Te nato združimo, da dobimo samostojno podvojujoč sistem, ki ga nato inkapsuliramo v membrano. Vsekakor gre za izredno zahteven proces, ki je poln izzivov. Do danes je raziskovalcem uspelo ustvariti umetne modele celic, ki so sposobni sintetizirati proteine. Naslednji korak je priprava samopodvojujočega sistema ter nadaljnje ustvarjanje kolonij [3,4].

Z različnimi pristopi – uravnavanje metabolnega fluksa, vnašanje novih poti ali delecija obstoječih – dosegajo boljšo produktivnost in energetsko učinkovitost procesov. Pri tem pomembno vlogo igrata poraba substrata ter odsotnost inhibicije s produktom. Pomembno je razumevanje prenosa energije in pomen respiratorne verige v odnosu na centralni metabolizem. Pri vnašanju zunanjih oz. novih metabolnih poti moramo poskrbeti, da so le-te skladne z že obstoječimi in predvsem s centralnim metabolizmom. Le tako lahko izboljšamo kinetiko metabolnih encimov ter posledično maksimiziramo metabolni fluks. Pri odkrivanju novih metabolnih encimov in poti nam močno pomagajo nove tehnike (GWAS) in tehnologije sekvenciranja. Računalniško modeliranje novonastalih metabolnih poti nam lahko služi kot dobra podlaga pri načrtovanju procesov produkcije biogoriv [1,2].

Različne tehnike genomskega manipuliranja in nadaljnje selekcije mikroorganizmov z želenimi lastnostmi so nam omogočile razvoj biotehnologije. Ena izmed takšnih je MAGE (''angl.'' multiplex automated genome engineering) – večlokusno avtomatizirano manipuliranje genoma. Ta visokozmogljivostna tehnika omogoča modificiranje (insercije/delecije/mutacije) genoma istočasno na več lokusih. S tem dosežemo veliko genomsko raznovrstnost preko rekombinacije z enoverižnimi oligonukleotidi. Ti so dolgi do 90 bp in se na obeh koncih ujemajo v 20-35 bp. Tehnika nam prav tako omogoča zamenjavo kodonov v celotnem genomu ''in vivo''. Nadalje lahko spreminjamo moč promotorjev, RBSov in vplivamo na regulatorne gene. MAGE temelji na inaktivaciji mehanizma popravljanja neujemanja ter lambda rdečega rekombinaznega sistema. Lahko uvedemo mutacije ter insercije do 30 bp in kromosomske delecije do 45 kbp [6].

Osnovni cilj je optimizirati energijski metabolizem celice. Pomembno je vedeti, ali lahko selektivno izbrišemo alternativne poti prenosa energije in ali so minimalni genomi resnično koristni za energetsko učinkovitost mikroorganizma. Kontrola in modulacija respiratornih lastnosti mikroorganizmov je lahko ena izmed učinkovitih strategij pri uravnavanju metabolnega fluksa celic. Le-tega lahko uravnavamo na ravni transkripcije, translacije ali celo na nivoju posttranslacijskih reakcij. Fluks lahko spreminjamo preko števila kopij določenega gena – bodisi število integriranih kopij v genomu ali preko števila kopij izbranega vektorja. Spreminjamo lahko moč (šibek/močan) in naravo (konstitutiven/inducibilen) promotorja, ravno tako lahko vplivamo na uspešnost terminacije transkripcije s sintetičnimi terminatorji. Metabolne poti lahko uravnavamo tudi na ravni translacije preko stabilizacije mRNA. Vplivamo lahko tudi na moč RBSov in na encimsko stabilnost preko peptidnih oznak, ki vplivajo na razgradnjo [1,2].

'''Produkcija biogoriv na osnovi biomase z modificiranimi mikroorganizmi''' – čeprav se še vedno trudimo z izboljšavami predvsem v ekonomski in energetski upravičenosti tovrstnih sistemov, so znanstveniki že razvili nekaj obetajočih procesov za pridobivanje biogoriv. Trenutno je najbolj uporabljen pristop pri manipulaciji metabolnih poti gostitelja z vstavitvijo posameznega encima ali celotnega modula metabolne poti. Ko govorimo o celičnem metabolizmu, ga v grobem razdelimo na metabolizem preživetja (prehrane) celice ter proizvodni metabolizem. Mikrobne poti pri produkciji biogoriv so preko nefermentativnih alkoholov, celuloze, maščobnih kislin, izoprenoidov, fotosinteze s fiksacijo ogljikovega dioksida in fermentativnih alkoholov [1,2].

== '''Zaključek''' ==
Izreden razmah v obsegu genomskih informacij nam omogoča nova spoznanja o delovanju številnih mikrobnih metabolnih poti. Na ta način jih lažje razumemo in preurejamo v našo korist. Tako so znanstveniki prišli na idejo, da bi ustvarili umetne celične tovarne iz posameznih modulov, ki predstavljajo različne metabolne poti. Le-te bi sestavili v delujočo celoto za proizvodnjo biogoriv. Tu gre sintezna biologija močno nad principe manipuliranja posameznih genov ali skupkov le-teh. Njen cilj je ustvarjanje življenja iz obstoječih gradnikov – bioloških naprav, ki se povezujejo v module, ti pa ustvarjajo zapleteno mrežo, ki omogoča delovanje celice. Gradnja posameznih bioloških delov po principu lego kock pa je vse prej kot lahka naloga, saj se lahko posamezni gradniki obnašajo precej raznoliko glede na različne kombinacije gradnikov, pogoje ter gostitelje. Takšne mreže so vse prej kot predvidljive, njihova kompleksnost pa je trenutno nad našim razumevanjem. V prihodnjih letih znanstvenike na tem področju zagotovo čaka še precej dela [7,8,9].

== '''Literatura''' ==
[1] – Sang L. J. ''in sod''. Design and development of synthetic microbial platform cells for bioenergy. ''Frontiers in microbiology'', 2013, letn. 4(92), str. 87-99.

[2] – Peralta-Yahya P. P. ''in sod''. Microbial engineering for the production of advanced biofuels. ''Nature'', 2012, letn. 488, str. 320-328.

[3] – Jewett C. M. in Forster C. A. Update on designing and building minimal cells. ''Current Opinion in Biotechnology'', 2010, letn. 21, str. 697-703.

[4] – Gonzalez A. in Knight R. Advancing analytical algorithms and pipelines for billions of microbial sequences. ''Current Opinion in Biotechnology'', 2012, letn. 23, str. 64-71.

[5] – Stano P. in Luisi L. P. Semi-synthetic minimal cells: origin and recent developments. ''Current Opinion in Biotechnology'', 2013, letn. 24, str. 633-638.

[6] – Singh V. in Braddick D. Recent advances and versatility of MAGE towards industrial applications. ''Syst Synth Biol'', 2015, letn. 9, str. S1-S9.

[7] – Schwille P. Bottom-up syntetic biology: engineering in a tinkerer's world. ''Science'', 2011, letn. 333, str. 1252-1254.

[8] – Andrianantoandro E ''in sod''. Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline. ''Molecular Systems Biology'', 2006, str. 1-14.

[9] – Kwok R. Five hard truths for synthetic biology. ''Nature'', 2010, letn. 463, str. 288-290.

Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije

2016-01-02T20:07:01Z

ErikMrsnik: /* Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn */

== '''Uvod''' ==
Naraščajoče zanimanje po pridobivanju energije iz obnovljivih virov se odraža tudi na področju sintezne biologije. Manipulacija mikroorganizmov z namenom pridobivanja metabolnih produktov, ki bi služili kot vir energije, postaja eden izmed pomembnih gradnikov nove biodobe. Naloga sinteznih biologov je ustvarjanje mikroorganizmov z minimalnimi genomi, ki omogočajo kar se da učinkovito pretvorbo biomase v želeni metabolit z visoko energijsko vrednostjo. Pogosto izbrišejo gene oziroma skupine genov, ki porabljajo energijo za neželene stranske reakcije ter dodajo module, ki omogočajo funkcije, ki pripomorejo k produkciji bioenergenta. To so najpogosteje razgradni encimi, transporterji za privzem ogljika, fotosintetski sistem, sistem fiksacije CO2 itd [1,2].
Prednosti napram fosilnim gorivom so trajnost, obnovljivost in odsotnost ogljikovih emisij. Najšibkejše točke so izjemno nizki donosi tovrstnih sistemov, dragi substrati in pogosta inhibicija mikroorganizmov s produktom. Uporabnost je seveda širša – možne so aplikacije v farmacevtski industriji, bioremediaciji, za biosenzorje in v biorafinerijah. Do sedaj znana biogoriva, ki so jih pridobili na ta način so etanol, biodizel, butanol, terpenoidi, singas in vodik [1,2].
Napredek na tem področju ne gre pripisati le sinteznim biologom temveč tudi genomski in sistemski biologiji. Ključ do uspeha pri načrtovanju in manipuliranju mikroorganizmov za proizvodnjo biogoriv je dobro razumevanje metabolnih poti. Predvsem njihovo obnašanje v odvisnosti od raznolikih okoljskih pogojev. Energetska bilanca celice je osnovnega pomena za dobre izkoristke in visoko produktivnost. Nanjo pa vplivamo ravno preko preurejanja metabolnih poti [1].

== '''Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn''' ==
'''Minimalne celice''' so sestavljene le iz komponent, ki so nujne za delovanje osnovnih procesov. Pri konstrukciji tovrstnih celic ločimo dva pristopa – od »zgoraj navzdol« preko redukcije bakterijskega genoma ''in vivo'' ter pristop od »spodaj navzgor« z integracijo ključnih delov celice ''in vitro''. Reduciranje genomov pogosto prinese tudi nepričakovane lastnosti, ki lahko pomenijo prednost. Pri določenih sevih so opazili povišano učinkovitost elektroporacije. Poleg tega se lahko izboljšajo še prilagoditve na strese iz okolja (toplotni, solni, antibiotiki itd.). Z reduciranjem odvečnih oz. stranskih reakcij v neki metabolni poti lahko pridemo do višjih izkoristkov pri pridobivanju želenega produkta. Torej odstranitev nepoglavitnih genov lahko privede do višje ekonomske vrednosti določenega procesa. Vsekakor mora biti takšen sistem funkcionalno stabilen in predvidljiv. Za dosego tega pa moramo močno poglobiti svoje znanje o osnovah kompleksnosti delovanja celic. Na področju ustvarjanja sintetičnih celic je najvidnejši pečat pustil Inštitut J. Craiga Venterja iz ZDA [1,3].

'''Forward engineering''' (pristop od »zgoraj navzdol«) – visok napredek tehnologije določevanja zaporedij je prinesel velike količine podatkov o mikrobnih genomih. Tovrstne informacije nam omogočajo razumevanje razlik med mikroorganizmi in molekularne osnove njihovih evolucijskih prilagoditev na okolje. Razvoju tehnologije sekvenciranja pa mora slediti tudi razvoj računalniških metod, ki nam omogočajo kvalitetno analizo podatkov ter njihovo vrednotenje. Tako lahko spoznamo, katere genetske lastnosti oziroma spremembe vodijo do sprememb v metabolizmu mikroorganizma, kar mu prinese zmožnost preživetja v drugačnem okolju. Ključni mehanizem naj bi bila izguba genov ali njihova duplikacija. Na ta način lahko s podrobnim preučevanjem pridemo do genov, ki so ključni za preživetje mikrobov [1,4].

Želimo si razumeti tiste minimalne mikroorganizme, ki so sposobni preživeti. Tako lahko razumemo ključne stopnje v metabolizmu, ki so neposredno povezane s preživetjem in prilagajanjem na okoljske spremembe. S tega vidika so zagotovo najzanimivejše arheje, ki lahko preživijo ekstremne pogoje, čeprav imajo genome manjše od 2 Mb. Tovrstni mikroorganizmi (npr. ''M. genitalium'') bi lahko služili za izgradnjo genomsko minimziranih platform. Najprej si želimo določiti nepogrešljive sete genov – tiste, ki omogočajo preživetje celic. Naslednji korak je določitev, kateri geni prispevajo k višji produktivnosti in kateri ne, ali pa delujejo celo nasprotno. Najosnovnejši geni, ki so potrebni za delovanje, so tisti, ki zapisujejo za komponente, ki so udeležene pri DNA replikaciji, transkripciji in nadaljnji translaciji. Poleg teh pa so pomembni še proteini udeleženi pri zvijanju proteinov ter metabolizmu mikroorganizmov. Pri tem so najpomembnejši seti genov, ki skrbijo za membranski transport, energetske procese, sintezo vitaminov ter prekurzorjev nukleinskih kislin. Sledi rekonstrukcija genoma, ki ga sintetizirajo iz oligonukleotidov. Nato te reducirane genome vnesejo v prejemniško celico [1,3].

Do redukcije genoma lahko pridemo preko deletiranja genov, ki so posamično gledano pogrešljivi. Pri tem se moramo zavedati, da lahko različne kombinacije takih genov privedejo do letalnosti, zato je zaradi slabega razumevanja kompleksnosti tovrsten pristop lahko težaven. Drugi pristop se osredotoča na gene, ki skrbijo za metabolizem malih molekul, ki so hranila za celice. Taki geni so v bakteriji ''M. genitalium'' večinski, zato bi z njihovim reduciranjem prišli do resnično skrčenih genomov. Preživetje celic pa bi zagotovili z dodajanjem hranil v gojišče [3].

Celice, ki so sestavljene tako, da vsebujejo minimalno število genov – torej le tiste, ki so nepogrešljivi za normalno delovanje celice – predstavljajo osnovo pri razvoju biotehnološko uporabnih sevov. Vsekakor pa je izjemnega pomena odkrivanje nepoglavitnih genov, saj lahko z njihovo karakterizacijo razumemo, kako pride do razvoja dodatnih funkcij v posameznih mikroorganizmih. Te funkcije pogosto prinašajo določene preživitvene prednosti. Redukcije genoma do 30 % so celicam prinesle dobro preživetje, genomsko stabilnosti, povišano rast in zvišano produkcijo rekombinantnih proteinov. Prav tako v takih sistemih ni RNaz, proteaz, inkluzijskih telesc, čiščenje produkta je lažje, lažja pa je tudi kontrola reakcijskih pogojev. S celostnim razumevanjem posameznega mikroorganizma lahko izberemo pravilen pristop pri minimiziranju genomov in ustvarjanju minimalnih umetnih celičnih platform za uporabo v biotehnologiji [1,3].

'''Reverse engineering''' (pristop od »spodaj navzgor«) – pri tem pristopu gre za ''in vitro'' konstruiranje sintetičnih celic preko združevanja osnovnih bioloških makromolekul, njihovih genov in malih substratnih molekul. Na ta način se lahko znebimo nepomembnih in nepoznanih genov. Sistem lahko predhodno spreminjamo in nastavljamo po svojih željah, vse komponente pa so natančno določene. Nujno potrebne komponente so DNA, ki nosi zapise za želene gene, encimi, ribosomi, tRNA molekule in nizkomolekularne molekule, ki so potrebne za sintezo ostalih komponent. Želimo si določiti poglavitne gene in pripraviti očiščene delujoče biokemijske podsisteme. Te nato združimo, da dobimo samostojno podvojujoč sistem, ki ga nato inkapsuliramo v membrano. Vsekakor gre za izredno zahteven proces, ki je poln izzivov. Do danes je raziskovalcem uspelo ustvariti umetne modele celic, ki so sposobni sintetizirati proteine. Naslednji korak je priprava samopodvojujočega sistema ter nadaljnje ustvarjanje kolonij [3,4].

Z različnimi pristopi – uravnavanje metabolnega fluksa, vnašanje novih poti ali delecija obstoječih – dosegajo boljšo produktivnost in energetsko učinkovitost procesov. Pri tem pomembno vlogo igrata poraba substrata ter odsotnost inhibicije s produktom. Pomembno je razumevanje prenosa energije in pomen respiratorne verige v odnosu na centralni metabolizem. Pri vnašanju zunanjih oz. novih metabolnih poti moramo poskrbeti, da so le-te skladne z že obstoječimi in predvsem s centralnim metabolizmom. Le tako lahko izboljšamo kinetiko metabolnih encimov ter posledično maksimiziramo metabolni fluks. Pri odkrivanju novih metabolnih encimov in poti nam močno pomagajo nove tehnike (GWAS) in tehnologije sekvenciranja. Računalniško modeliranje novonastalih metabolnih poti nam lahko služi kot dobra podlaga pri načrtovanju procesov produkcije biogoriv [1,2].

Različne tehnike genomskega manipuliranja in nadaljnje selekcije mikroorganizmov z želenimi lastnostmi so nam omogočile razvoj biotehnologije. Ena izmed takšnih je MAGE (''angl.'' multiplex automated genome engineering) – večlokusno avtomatizirano manipuliranje genoma. Ta visokozmogljivostna tehnika omogoča modificiranje (insercije/delecije/mutacije) genoma istočasno na več lokusih. S tem dosežemo veliko genomsko raznovrstnost preko rekombinacije z enoverižnimi oligonukleotidi. Ti so dolgi do 90 bp in se na obeh koncih ujemajo v 20-35 bp. Tehnika nam prav tako omogoča zamenjavo kodonov v celotnem genomu ''in vivo''. Nadalje lahko spreminjamo moč promotorjev, RBSov in vplivamo na regulatorne gene. MAGE temelji na inaktivaciji mehanizma popravljanja neujemanja ter lambda rdečega rekombinaznega sistema. Lahko uvedemo mutacije ter insercije do 30 bp in kromosomske delecije do 45 kbp [6].

Osnovni cilj je optimizirati energijski metabolizem celice. Pomembno je vedeti, ali lahko selektivno izbrišemo alternativne poti prenosa energije in ali so minimalni genomi resnično koristni za energetsko učinkovitost mikroorganizma. Kontrola in modulacija respiratornih lastnosti mikroorganizmov je lahko ena izmed učinkovitih strategij pri uravnavanju metabolnega fluksa celic. Le-tega lahko uravnavamo na ravni transkripcije, translacije ali celo na nivoju posttranslacijskih reakcij. Fluks lahko spreminjamo preko števila kopij določenega gena – bodisi število integriranih kopij v genomu ali preko števila kopij izbranega vektorja. Spreminjamo lahko moč (šibek/močan) in naravo (konstitutiven/inducibilen) promotorja, ravno tako lahko vplivamo na uspešnost terminacije transkripcije s sintetičnimi terminatorji. Metabolne poti lahko uravnavamo tudi na ravni translacije preko stabilizacije mRNA. Vplivamo lahko tudi na moč RBSov in na encimsko stabilnost preko peptidnih oznak, ki vplivajo na razgradnjo [1,2].

'''Produkcija biogoriv na osnovi biomase z modificiranimi mikroorganizmi''' – čeprav se še vedno trudimo z izboljšavami predvsem v ekonomski in energetski upravičenosti tovrstnih sistemov, so znanstveniki že razvili nekaj obetajočih procesov za pridobivanje biogoriv. Trenutno je najbolj uporabljen pristop pri manipulaciji metabolnih poti gostitelja z vstavitvijo posameznega encima ali celotnega modula metabolne poti. Ko govorimo o celičnem metabolizmu, ga v grobem razdelimo na metabolizem preživetja (prehrane) celice ter proizvodni metabolizem. Mikrobne poti pri produkciji biogoriv so preko nefermentativnih alkoholov, celuloze, maščobnih kislin, izoprenoidov, fotosinteze s fiksacijo ogljikovega dioksida in fermentativnih alkoholov [1,2].

== '''Zaključek''' ==
Izreden razmah v obsegu genomskih informacij nam omogoča nova spoznanja o delovanju številnih mikrobnih metabolnih poti. Na ta način jih lažje razumemo in preurejamo v našo korist. Tako so znanstveniki prišli na idejo, da bi ustvarili umetne celične tovarne iz posameznih modulov, ki predstavljajo različne metabolne poti. Le-te bi sestavili v delujočo celoto za proizvodnjo biogoriv. Tu gre sintezna biologija močno nad principe manipuliranja posameznih genov ali skupkov le-teh. Njen cilj je ustvarjanje življenja iz obstoječih gradnikov – bioloških naprav, ki se povezujejo v module, ti pa ustvarjajo zapleteno mrežo, ki omogoča delovanje celice. Gradnja posameznih bioloških delov po principu lego kock pa je vse prej kot lahka naloga, saj se lahko posamezni gradniki obnašajo precej raznoliko glede na različne kombinacije gradnikov, pogoje ter gostitelje. Takšne mreže so vse prej kot predvidljive, njihova kompleksnost pa je trenutno nad našim razumevanjem. V prihodnjih letih znanstvenike na tem področju zagotovo čaka še precej dela [7,8,9].

== '''Literatura''' ==
[1] – Sang L. J. in sod. Design and development of synthetic microbial platform cells for bioenergy. Frontiers in microbiology, 2013, letn. 4(92), str. 87-99.

[2] – Peralta-Yahya P. P. in sod. Microbial engineering for the production of advanced biofuels. Nature, 2012, letn. 488, str. 320-328.

[3] – Jewett C. M. in Forster C. A. Update on designing and building minimal cells. Current Opinion in Biotechnology, 2010, letn. 21, str. 697-703.

[4] – Gonzalez A. in Knight R. Advancing analytical algorithms and pipelines for billions of microbial sequences. Current Opinion in Biotechnology, 2012, letn. 23, str. 64-71.

[5] – Stano P. in Luisi L. P. Semi-synthetic minimal cells: origin and recent developments. Current Opinion in Biotechnology, 2013, letn. 24, str. 633-638.

[6] – Singh V. in Braddick D. Recent advances and versatility of MAGE towards industrial applications. Syst Synth Biol, 2015, letn. 9, str. S1-S9.

[7] – Schwille P. Bottom-up syntetic biology: engineering in a tinkerer's world. Science, 2011, letn. 333, str. 1252-1254.

[8] – Andrianantoandro E in sod. Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline. Molecular Systems Biology, 2006, str. 1-14.

[9] – Kwok R. Five hard truths for synthetic biology. Nature, 2010, letn. 463, str. 288-290.

Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije

2016-01-02T20:02:32Z

ErikMrsnik: /* Literatura */

== '''Uvod''' ==
Naraščajoče zanimanje po pridobivanju energije iz obnovljivih virov se odraža tudi na področju sintezne biologije. Manipulacija mikroorganizmov z namenom pridobivanja metabolnih produktov, ki bi služili kot vir energije, postaja eden izmed pomembnih gradnikov nove biodobe. Naloga sinteznih biologov je ustvarjanje mikroorganizmov z minimalnimi genomi, ki omogočajo kar se da učinkovito pretvorbo biomase v želeni metabolit z visoko energijsko vrednostjo. Pogosto izbrišejo gene oziroma skupine genov, ki porabljajo energijo za neželene stranske reakcije ter dodajo module, ki omogočajo funkcije, ki pripomorejo k produkciji bioenergenta. To so najpogosteje razgradni encimi, transporterji za privzem ogljika, fotosintetski sistem, sistem fiksacije CO2 itd [1,2].
Prednosti napram fosilnim gorivom so trajnost, obnovljivost in odsotnost ogljikovih emisij. Najšibkejše točke so izjemno nizki donosi tovrstnih sistemov, dragi substrati in pogosta inhibicija mikroorganizmov s produktom. Uporabnost je seveda širša – možne so aplikacije v farmacevtski industriji, bioremediaciji, za biosenzorje in v biorafinerijah. Do sedaj znana biogoriva, ki so jih pridobili na ta način so etanol, biodizel, butanol, terpenoidi, singas in vodik [1,2].
Napredek na tem področju ne gre pripisati le sinteznim biologom temveč tudi genomski in sistemski biologiji. Ključ do uspeha pri načrtovanju in manipuliranju mikroorganizmov za proizvodnjo biogoriv je dobro razumevanje metabolnih poti. Predvsem njihovo obnašanje v odvisnosti od raznolikih okoljskih pogojev. Energetska bilanca celice je osnovnega pomena za dobre izkoristke in visoko produktivnost. Nanjo pa vplivamo ravno preko preurejanja metabolnih poti [1].

== '''Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn''' ==
'''Minimalne celice''' so sestavljene le iz komponent, ki so nujne za delovanje osnovnih procesov. Pri konstrukciji tovrstnih celic ločimo dva pristopa – od »zgoraj navzdol« preko redukcije bakterijskega genoma in vivo ter pristop od »spodaj navzgor« z integracijo ključnih delov celice in vitro. Reduciranje genomov pogosto prinese tudi nepričakovane lastnosti, ki lahko pomenijo prednost. Pri določenih sevih so opazili povišano učinkovitost elektroporacije. Poleg tega se lahko izboljšajo še prilagoditve na strese iz okolja (toplotni, solni, antibiotiki itd.). Z reduciranjem odvečnih oz. stranskih reakcij v neki metabolni poti lahko pridemo do višjih izkoristkov pri pridobivanju želenega produkta. Torej odstranitev nepoglavitnih genov lahko privede do višje ekonomske vrednosti določenega procesa. Vsekakor mora biti takšen sistem funkcionalno stabilen in predvidljiv. Za dosego tega pa moramo močno poglobiti svoje znanje o osnovah kompleksnosti delovanja celic. Na področju ustvarjanja sintetičnih celic je najvidnejši pečat pustil Inštitut J. Craiga Venterja iz ZDA [1,3].
'''Forward engineering''' (pristop od »zgoraj navzdol«) – visok napredek tehnologije določevanja zaporedij je prinesel velike količine podatkov o mikrobnih genomih. Tovrstne informacije nam omogočajo razumevanje razlik med mikroorganizmi in molekularne osnove njihovih evolucijskih prilagoditev na okolje. Razvoju tehnologije sekvenciranja pa mora slediti tudi razvoj računalniških metod, ki nam omogočajo kvalitetno analizo podatkov ter njihovo vrednotenje. Tako lahko spoznamo, katere genetske lastnosti oziroma spremembe vodijo do sprememb v metabolizmu mikroorganizma, kar mu prinese zmožnost preživetja v drugačnem okolju. Ključni mehanizem naj bi bila izguba genov ali njihova duplikacija. Na ta način lahko s podrobnim preučevanjem pridemo do genov, ki so ključni za preživetje mikrobov [1,4].
Želimo si razumeti tiste minimalne mikroorganizme, ki so sposobni preživeti. Tako lahko razumemo ključne stopnje v metabolizmu, ki so neposredno povezane s preživetjem in prilagajanjem na okoljske spremembe. S tega vidika so zagotovo najzanimivejše arheje, ki lahko preživijo ekstremne pogoje, čeprav imajo genome manjše od 2 Mb. Tovrstni mikroorganizmi (npr. M. genitalium) bi lahko služili za izgradnjo genomsko minimziranih platform. Najprej si želimo določiti nepogrešljive sete genov – tiste, ki omogočajo preživetje celic. Naslednji korak je določitev, kateri geni prispevajo k višji produktivnosti in kateri ne, ali pa delujejo celo nasprotno. Najosnovnejši geni, ki so potrebni za delovanje, so tisti, ki zapisujejo za komponente, ki so udeležene pri DNA replikaciji, transkripciji in nadaljnji translaciji. Poleg teh pa so pomembni še proteini udeleženi pri zvijanju proteinov ter metabolizmu mikroorganizmov. Pri tem so najpomembnejši seti genov, ki skrbijo za membranski transport, energetske procese, sintezo vitaminov ter prekurzorjev nukleinskih kislin. Sledi rekonstrukcija genoma, ki ga sintetizirajo iz oligonukleotidov. Nato te reducirane genome vnesejo v prejemniško celico [1,3].
Do redukcije genoma lahko pridemo preko deletiranja genov, ki so posamično gledano pogrešljivi. Pri tem se moramo zavedati, da lahko različne kombinacije takih genov privedejo do letalnosti, zato je zaradi slabega razumevanja kompleksnosti tovrsten pristop lahko težaven. Drugi pristop se osredotoča na gene, ki skrbijo za metabolizem malih molekul, ki so hranila za celice. Taki geni so v bakteriji M. genitalium večinski, zato bi z njihovim reduciranjem prišli do resnično skrčenih genomov. Preživetje celic pa bi zagotovili z dodajanjem hranil v gojišče [3].
Celice, ki so sestavljene tako, da vsebujejo minimalno število genov – torej le tiste, ki so nepogrešljivi za normalno delovanje celice – predstavljajo osnovo pri razvoju biotehnološko uporabnih sevov. Vsekakor pa je izjemnega pomena odkrivanje nepoglavitnih genov, saj lahko z njihovo karakterizacijo razumemo, kako pride do razvoja dodatnih funkcij v posameznih mikroorganizmih. Te funkcije pogosto prinašajo določene preživitvene prednosti. Redukcije genoma do 30 % so celicam prinesle dobro preživetje, genomsko stabilnosti, povišano rast in zvišano produkcijo rekombinantnih proteinov. Prav tako v takih sistemih ni RNaz, proteaz, inkluzijskih telesc, čiščenje produkta je lažje, lažja pa je tudi kontrola reakcijskih pogojev. S celostnim razumevanjem posameznega mikroorganizma lahko izberemo pravilen pristop pri minimiziranju genomov in ustvarjanju minimalnih umetnih celičnih platform za uporabo v biotehnologiji [1,3].
'''Reverse engineering''' (pristop od »spodaj navzgor«) – pri tem pristopu gre za in vitro konstruiranje sintetičnih celic preko združevanja osnovnih bioloških makromolekul, njihovih genov in malih substratnih molekul. Na ta način se lahko znebimo nepomembnih in nepoznanih genov. Sistem lahko predhodno spreminjamo in nastavljamo po svojih željah, vse komponente pa so natančno določene. Nujno potrebne komponente so DNA, ki nosi zapise za želene gene, encimi, ribosomi, tRNA molekule in nizkomolekularne molekule, ki so potrebne za sintezo ostalih komponent. Želimo si določiti poglavitne gene in pripraviti očiščene delujoče biokemijske podsisteme. Te nato združimo, da dobimo samostojno podvojujoč sistem, ki ga nato inkapsuliramo v membrano. Vsekakor gre za izredno zahteven proces, ki je poln izzivov. Do danes je raziskovalcem uspelo ustvariti umetne modele celic, ki so sposobni sintetizirati proteine. Naslednji korak je priprava samopodvojujočega sistema ter nadaljnje ustvarjanje kolonij [3,4].
Z različnimi pristopi – uravnavanje metabolnega fluksa, vnašanje novih poti ali delecija obstoječih – dosegajo boljšo produktivnost in energetsko učinkovitost procesov. Pri tem pomembno vlogo igrata poraba substrata ter odsotnost inhibicije s produktom. Pomembno je razumevanje prenosa energije in pomen respiratorne verige v odnosu na centralni metabolizem. Pri vnašanju zunanjih oz. novih metabolnih poti moramo poskrbeti, da so le-te skladne z že obstoječimi in predvsem s centralnim metabolizmom. Le tako lahko izboljšamo kinetiko metabolnih encimov ter posledično maksimiziramo metabolni fluks. Pri odkrivanju novih metabolnih encimov in poti nam močno pomagajo nove tehnike (GWAS) in tehnologije sekvenciranja. Računalniško modeliranje novonastalih metabolnih poti nam lahko služi kot dobra podlaga pri načrtovanju procesov produkcije biogoriv [1,2].
Različne tehnike genomskega manipuliranja in nadaljnje selekcije mikroorganizmov z želenimi lastnostmi so nam omogočile razvoj biotehnologije. Ena izmed takšnih je MAGE (''angl.'' multiplex automated genome engineering) – večlokusno avtomatizirano manipuliranje genoma. Ta visokozmogljivostna tehnika omogoča modificiranje (insercije/delecije/mutacije) genoma istočasno na več lokusih. S tem dosežemo veliko genomsko raznovrstnost preko rekombinacije z enoverižnimi oligonukleotidi. Ti so dolgi do 90 bp in se na obeh koncih ujemajo v 20-35 bp. Tehnika nam prav tako omogoča zamenjavo kodonov v celotnem genomu in vivo. Nadalje lahko spreminjamo moč promotorjev, RBSov in vplivamo na regulatorne gene. MAGE temelji na inaktivaciji mehanizma popravljanja neujemanja ter lambda rdečega rekombinaznega sistema. Lahko uvedemo mutacije ter insercije do 30 bp in kromosomske delecije do 45 kbp [6].
Osnovni cilj je optimizirati energijski metabolizem celice. Pomembno je vedeti, ali lahko selektivno izbrišemo alternativne poti prenosa energije in ali so minimalni genomi resnično koristni za energetsko učinkovitost mikroorganizma. Kontrola in modulacija respiratornih lastnosti mikroorganizmov je lahko ena izmed učinkovitih strategij pri uravnavanju metabolnega fluksa celic. Le-tega lahko uravnavamo na ravni transkripcije, translacije ali celo na nivoju posttranslacijskih reakcij. Fluks lahko spreminjamo preko števila kopij določenega gena – bodisi število integriranih kopij v genomu ali preko števila kopij izbranega vektorja. Spreminjamo lahko moč (šibek/močan) in naravo (konstitutiven/inducibilen) promotorja, ravno tako lahko vplivamo na uspešnost terminacije transkripcije s sintetičnimi terminatorji. Metabolne poti lahko uravnavamo tudi na ravni translacije preko stabilizacije mRNA. Vplivamo lahko tudi na moč RBSov in na encimsko stabilnost preko peptidnih oznak, ki vplivajo na razgradnjo [1,2].
'''Produkcija biogoriv na osnovi biomase z modificiranimi mikroorganizmi''' – čeprav se še vedno trudimo z izboljšavami predvsem v ekonomski in energetski upravičenosti tovrstnih sistemov, so znanstveniki že razvili nekaj obetajočih procesov za pridobivanje biogoriv. Trenutno je najbolj uporabljen pristop pri manipulaciji metabolnih poti gostitelja z vstavitvijo posameznega encima ali celotnega modula metabolne poti. Ko govorimo o celičnem metabolizmu, ga v grobem razdelimo na metabolizem preživetja (prehrane) celice ter proizvodni metabolizem. Mikrobne poti pri produkciji biogoriv so preko nefermentativnih alkoholov, celuloze, maščobnih kislin, izoprenoidov, fotosinteze s fiksacijo ogljikovega dioksida in fermentativnih alkoholov [1,2].

== '''Zaključek''' ==
Izreden razmah v obsegu genomskih informacij nam omogoča nova spoznanja o delovanju številnih mikrobnih metabolnih poti. Na ta način jih lažje razumemo in preurejamo v našo korist. Tako so znanstveniki prišli na idejo, da bi ustvarili umetne celične tovarne iz posameznih modulov, ki predstavljajo različne metabolne poti. Le-te bi sestavili v delujočo celoto za proizvodnjo biogoriv. Tu gre sintezna biologija močno nad principe manipuliranja posameznih genov ali skupkov le-teh. Njen cilj je ustvarjanje življenja iz obstoječih gradnikov – bioloških naprav, ki se povezujejo v module, ti pa ustvarjajo zapleteno mrežo, ki omogoča delovanje celice. Gradnja posameznih bioloških delov po principu lego kock pa je vse prej kot lahka naloga, saj se lahko posamezni gradniki obnašajo precej raznoliko glede na različne kombinacije gradnikov, pogoje ter gostitelje. Takšne mreže so vse prej kot predvidljive, njihova kompleksnost pa je trenutno nad našim razumevanjem. V prihodnjih letih znanstvenike na tem področju zagotovo čaka še precej dela [7,8,9].

== '''Literatura''' ==
[1] – Sang L. J. in sod. Design and development of synthetic microbial platform cells for bioenergy. Frontiers in microbiology, 2013, letn. 4(92), str. 87-99.

[2] – Peralta-Yahya P. P. in sod. Microbial engineering for the production of advanced biofuels. Nature, 2012, letn. 488, str. 320-328.

[3] – Jewett C. M. in Forster C. A. Update on designing and building minimal cells. Current Opinion in Biotechnology, 2010, letn. 21, str. 697-703.

[4] – Gonzalez A. in Knight R. Advancing analytical algorithms and pipelines for billions of microbial sequences. Current Opinion in Biotechnology, 2012, letn. 23, str. 64-71.

[5] – Stano P. in Luisi L. P. Semi-synthetic minimal cells: origin and recent developments. Current Opinion in Biotechnology, 2013, letn. 24, str. 633-638.

[6] – Singh V. in Braddick D. Recent advances and versatility of MAGE towards industrial applications. Syst Synth Biol, 2015, letn. 9, str. S1-S9.

[7] – Schwille P. Bottom-up syntetic biology: engineering in a tinkerer's world. Science, 2011, letn. 333, str. 1252-1254.

[8] – Andrianantoandro E in sod. Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline. Molecular Systems Biology, 2006, str. 1-14.

[9] – Kwok R. Five hard truths for synthetic biology. Nature, 2010, letn. 463, str. 288-290.

Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije

2016-01-02T20:00:22Z

ErikMrsnik: /* Zaključek */

== '''Uvod''' ==
Naraščajoče zanimanje po pridobivanju energije iz obnovljivih virov se odraža tudi na področju sintezne biologije. Manipulacija mikroorganizmov z namenom pridobivanja metabolnih produktov, ki bi služili kot vir energije, postaja eden izmed pomembnih gradnikov nove biodobe. Naloga sinteznih biologov je ustvarjanje mikroorganizmov z minimalnimi genomi, ki omogočajo kar se da učinkovito pretvorbo biomase v želeni metabolit z visoko energijsko vrednostjo. Pogosto izbrišejo gene oziroma skupine genov, ki porabljajo energijo za neželene stranske reakcije ter dodajo module, ki omogočajo funkcije, ki pripomorejo k produkciji bioenergenta. To so najpogosteje razgradni encimi, transporterji za privzem ogljika, fotosintetski sistem, sistem fiksacije CO2 itd [1,2].
Prednosti napram fosilnim gorivom so trajnost, obnovljivost in odsotnost ogljikovih emisij. Najšibkejše točke so izjemno nizki donosi tovrstnih sistemov, dragi substrati in pogosta inhibicija mikroorganizmov s produktom. Uporabnost je seveda širša – možne so aplikacije v farmacevtski industriji, bioremediaciji, za biosenzorje in v biorafinerijah. Do sedaj znana biogoriva, ki so jih pridobili na ta način so etanol, biodizel, butanol, terpenoidi, singas in vodik [1,2].
Napredek na tem področju ne gre pripisati le sinteznim biologom temveč tudi genomski in sistemski biologiji. Ključ do uspeha pri načrtovanju in manipuliranju mikroorganizmov za proizvodnjo biogoriv je dobro razumevanje metabolnih poti. Predvsem njihovo obnašanje v odvisnosti od raznolikih okoljskih pogojev. Energetska bilanca celice je osnovnega pomena za dobre izkoristke in visoko produktivnost. Nanjo pa vplivamo ravno preko preurejanja metabolnih poti [1].

== '''Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn''' ==
'''Minimalne celice''' so sestavljene le iz komponent, ki so nujne za delovanje osnovnih procesov. Pri konstrukciji tovrstnih celic ločimo dva pristopa – od »zgoraj navzdol« preko redukcije bakterijskega genoma in vivo ter pristop od »spodaj navzgor« z integracijo ključnih delov celice in vitro. Reduciranje genomov pogosto prinese tudi nepričakovane lastnosti, ki lahko pomenijo prednost. Pri določenih sevih so opazili povišano učinkovitost elektroporacije. Poleg tega se lahko izboljšajo še prilagoditve na strese iz okolja (toplotni, solni, antibiotiki itd.). Z reduciranjem odvečnih oz. stranskih reakcij v neki metabolni poti lahko pridemo do višjih izkoristkov pri pridobivanju želenega produkta. Torej odstranitev nepoglavitnih genov lahko privede do višje ekonomske vrednosti določenega procesa. Vsekakor mora biti takšen sistem funkcionalno stabilen in predvidljiv. Za dosego tega pa moramo močno poglobiti svoje znanje o osnovah kompleksnosti delovanja celic. Na področju ustvarjanja sintetičnih celic je najvidnejši pečat pustil Inštitut J. Craiga Venterja iz ZDA [1,3].
'''Forward engineering''' (pristop od »zgoraj navzdol«) – visok napredek tehnologije določevanja zaporedij je prinesel velike količine podatkov o mikrobnih genomih. Tovrstne informacije nam omogočajo razumevanje razlik med mikroorganizmi in molekularne osnove njihovih evolucijskih prilagoditev na okolje. Razvoju tehnologije sekvenciranja pa mora slediti tudi razvoj računalniških metod, ki nam omogočajo kvalitetno analizo podatkov ter njihovo vrednotenje. Tako lahko spoznamo, katere genetske lastnosti oziroma spremembe vodijo do sprememb v metabolizmu mikroorganizma, kar mu prinese zmožnost preživetja v drugačnem okolju. Ključni mehanizem naj bi bila izguba genov ali njihova duplikacija. Na ta način lahko s podrobnim preučevanjem pridemo do genov, ki so ključni za preživetje mikrobov [1,4].
Želimo si razumeti tiste minimalne mikroorganizme, ki so sposobni preživeti. Tako lahko razumemo ključne stopnje v metabolizmu, ki so neposredno povezane s preživetjem in prilagajanjem na okoljske spremembe. S tega vidika so zagotovo najzanimivejše arheje, ki lahko preživijo ekstremne pogoje, čeprav imajo genome manjše od 2 Mb. Tovrstni mikroorganizmi (npr. M. genitalium) bi lahko služili za izgradnjo genomsko minimziranih platform. Najprej si želimo določiti nepogrešljive sete genov – tiste, ki omogočajo preživetje celic. Naslednji korak je določitev, kateri geni prispevajo k višji produktivnosti in kateri ne, ali pa delujejo celo nasprotno. Najosnovnejši geni, ki so potrebni za delovanje, so tisti, ki zapisujejo za komponente, ki so udeležene pri DNA replikaciji, transkripciji in nadaljnji translaciji. Poleg teh pa so pomembni še proteini udeleženi pri zvijanju proteinov ter metabolizmu mikroorganizmov. Pri tem so najpomembnejši seti genov, ki skrbijo za membranski transport, energetske procese, sintezo vitaminov ter prekurzorjev nukleinskih kislin. Sledi rekonstrukcija genoma, ki ga sintetizirajo iz oligonukleotidov. Nato te reducirane genome vnesejo v prejemniško celico [1,3].
Do redukcije genoma lahko pridemo preko deletiranja genov, ki so posamično gledano pogrešljivi. Pri tem se moramo zavedati, da lahko različne kombinacije takih genov privedejo do letalnosti, zato je zaradi slabega razumevanja kompleksnosti tovrsten pristop lahko težaven. Drugi pristop se osredotoča na gene, ki skrbijo za metabolizem malih molekul, ki so hranila za celice. Taki geni so v bakteriji M. genitalium večinski, zato bi z njihovim reduciranjem prišli do resnično skrčenih genomov. Preživetje celic pa bi zagotovili z dodajanjem hranil v gojišče [3].
Celice, ki so sestavljene tako, da vsebujejo minimalno število genov – torej le tiste, ki so nepogrešljivi za normalno delovanje celice – predstavljajo osnovo pri razvoju biotehnološko uporabnih sevov. Vsekakor pa je izjemnega pomena odkrivanje nepoglavitnih genov, saj lahko z njihovo karakterizacijo razumemo, kako pride do razvoja dodatnih funkcij v posameznih mikroorganizmih. Te funkcije pogosto prinašajo določene preživitvene prednosti. Redukcije genoma do 30 % so celicam prinesle dobro preživetje, genomsko stabilnosti, povišano rast in zvišano produkcijo rekombinantnih proteinov. Prav tako v takih sistemih ni RNaz, proteaz, inkluzijskih telesc, čiščenje produkta je lažje, lažja pa je tudi kontrola reakcijskih pogojev. S celostnim razumevanjem posameznega mikroorganizma lahko izberemo pravilen pristop pri minimiziranju genomov in ustvarjanju minimalnih umetnih celičnih platform za uporabo v biotehnologiji [1,3].
'''Reverse engineering''' (pristop od »spodaj navzgor«) – pri tem pristopu gre za in vitro konstruiranje sintetičnih celic preko združevanja osnovnih bioloških makromolekul, njihovih genov in malih substratnih molekul. Na ta način se lahko znebimo nepomembnih in nepoznanih genov. Sistem lahko predhodno spreminjamo in nastavljamo po svojih željah, vse komponente pa so natančno določene. Nujno potrebne komponente so DNA, ki nosi zapise za želene gene, encimi, ribosomi, tRNA molekule in nizkomolekularne molekule, ki so potrebne za sintezo ostalih komponent. Želimo si določiti poglavitne gene in pripraviti očiščene delujoče biokemijske podsisteme. Te nato združimo, da dobimo samostojno podvojujoč sistem, ki ga nato inkapsuliramo v membrano. Vsekakor gre za izredno zahteven proces, ki je poln izzivov. Do danes je raziskovalcem uspelo ustvariti umetne modele celic, ki so sposobni sintetizirati proteine. Naslednji korak je priprava samopodvojujočega sistema ter nadaljnje ustvarjanje kolonij [3,4].
Z različnimi pristopi – uravnavanje metabolnega fluksa, vnašanje novih poti ali delecija obstoječih – dosegajo boljšo produktivnost in energetsko učinkovitost procesov. Pri tem pomembno vlogo igrata poraba substrata ter odsotnost inhibicije s produktom. Pomembno je razumevanje prenosa energije in pomen respiratorne verige v odnosu na centralni metabolizem. Pri vnašanju zunanjih oz. novih metabolnih poti moramo poskrbeti, da so le-te skladne z že obstoječimi in predvsem s centralnim metabolizmom. Le tako lahko izboljšamo kinetiko metabolnih encimov ter posledično maksimiziramo metabolni fluks. Pri odkrivanju novih metabolnih encimov in poti nam močno pomagajo nove tehnike (GWAS) in tehnologije sekvenciranja. Računalniško modeliranje novonastalih metabolnih poti nam lahko služi kot dobra podlaga pri načrtovanju procesov produkcije biogoriv [1,2].
Različne tehnike genomskega manipuliranja in nadaljnje selekcije mikroorganizmov z želenimi lastnostmi so nam omogočile razvoj biotehnologije. Ena izmed takšnih je MAGE (''angl.'' multiplex automated genome engineering) – večlokusno avtomatizirano manipuliranje genoma. Ta visokozmogljivostna tehnika omogoča modificiranje (insercije/delecije/mutacije) genoma istočasno na več lokusih. S tem dosežemo veliko genomsko raznovrstnost preko rekombinacije z enoverižnimi oligonukleotidi. Ti so dolgi do 90 bp in se na obeh koncih ujemajo v 20-35 bp. Tehnika nam prav tako omogoča zamenjavo kodonov v celotnem genomu in vivo. Nadalje lahko spreminjamo moč promotorjev, RBSov in vplivamo na regulatorne gene. MAGE temelji na inaktivaciji mehanizma popravljanja neujemanja ter lambda rdečega rekombinaznega sistema. Lahko uvedemo mutacije ter insercije do 30 bp in kromosomske delecije do 45 kbp [6].
Osnovni cilj je optimizirati energijski metabolizem celice. Pomembno je vedeti, ali lahko selektivno izbrišemo alternativne poti prenosa energije in ali so minimalni genomi resnično koristni za energetsko učinkovitost mikroorganizma. Kontrola in modulacija respiratornih lastnosti mikroorganizmov je lahko ena izmed učinkovitih strategij pri uravnavanju metabolnega fluksa celic. Le-tega lahko uravnavamo na ravni transkripcije, translacije ali celo na nivoju posttranslacijskih reakcij. Fluks lahko spreminjamo preko števila kopij določenega gena – bodisi število integriranih kopij v genomu ali preko števila kopij izbranega vektorja. Spreminjamo lahko moč (šibek/močan) in naravo (konstitutiven/inducibilen) promotorja, ravno tako lahko vplivamo na uspešnost terminacije transkripcije s sintetičnimi terminatorji. Metabolne poti lahko uravnavamo tudi na ravni translacije preko stabilizacije mRNA. Vplivamo lahko tudi na moč RBSov in na encimsko stabilnost preko peptidnih oznak, ki vplivajo na razgradnjo [1,2].
'''Produkcija biogoriv na osnovi biomase z modificiranimi mikroorganizmi''' – čeprav se še vedno trudimo z izboljšavami predvsem v ekonomski in energetski upravičenosti tovrstnih sistemov, so znanstveniki že razvili nekaj obetajočih procesov za pridobivanje biogoriv. Trenutno je najbolj uporabljen pristop pri manipulaciji metabolnih poti gostitelja z vstavitvijo posameznega encima ali celotnega modula metabolne poti. Ko govorimo o celičnem metabolizmu, ga v grobem razdelimo na metabolizem preživetja (prehrane) celice ter proizvodni metabolizem. Mikrobne poti pri produkciji biogoriv so preko nefermentativnih alkoholov, celuloze, maščobnih kislin, izoprenoidov, fotosinteze s fiksacijo ogljikovega dioksida in fermentativnih alkoholov [1,2].

== '''Zaključek''' ==
Izreden razmah v obsegu genomskih informacij nam omogoča nova spoznanja o delovanju številnih mikrobnih metabolnih poti. Na ta način jih lažje razumemo in preurejamo v našo korist. Tako so znanstveniki prišli na idejo, da bi ustvarili umetne celične tovarne iz posameznih modulov, ki predstavljajo različne metabolne poti. Le-te bi sestavili v delujočo celoto za proizvodnjo biogoriv. Tu gre sintezna biologija močno nad principe manipuliranja posameznih genov ali skupkov le-teh. Njen cilj je ustvarjanje življenja iz obstoječih gradnikov – bioloških naprav, ki se povezujejo v module, ti pa ustvarjajo zapleteno mrežo, ki omogoča delovanje celice. Gradnja posameznih bioloških delov po principu lego kock pa je vse prej kot lahka naloga, saj se lahko posamezni gradniki obnašajo precej raznoliko glede na različne kombinacije gradnikov, pogoje ter gostitelje. Takšne mreže so vse prej kot predvidljive, njihova kompleksnost pa je trenutno nad našim razumevanjem. V prihodnjih letih znanstvenike na tem področju zagotovo čaka še precej dela [7,8,9].

== '''Literatura''' ==
[1] –Sang L. J. in sod. Design and development of synthetic microbial platform cells for bioenergy. Frontiers in microbiology, 2013, letn. 4(92), str. 87-99.
[2] – Peralta-Yahya P. P. in sod. Microbial engineering for the production of advanced biofuels. Nature, 2012, letn. 488, str. 320-328.
[3] – Jewett C. M. in Forster C. A. Update on designing and building minimal cells. Current Opinion in Biotechnology, 2010, letn. 21, str. 697-703.
[4] – Gonzalez A. in Knight R. Advancing analytical algorithms and pipelines for billions of microbial sequences. Current Opinion in Biotechnology, 2012, letn. 23, str. 64-71.
[5] – Stano P. in Luisi L. P. Semi-synthetic minimal cells: origin and recent developments. Current Opinion in Biotechnology, 2013, letn. 24, str. 633-638.
[6] – Singh V. in Braddick D. Recent advances and versatility of MAGE towards industrial applications. Syst Synth Biol, 2015, letn. 9, str. S1-S9.
[7] – Schwille P. Bottom-up syntetic biology: engineering in a tinkerer's world. Science, 2011, letn. 333, str. 1252-1254.
[8] – Andrianantoandro E in sod. Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline. Molecular Systems Biology, 2006, str. 1-14.
[9] – Kwok R. Five hard truths for synthetic biology. Nature, 2010, letn. 463, str. 288-290.

Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije

2016-01-02T19:59:57Z

ErikMrsnik: /* Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn */

== '''Uvod''' ==
Naraščajoče zanimanje po pridobivanju energije iz obnovljivih virov se odraža tudi na področju sintezne biologije. Manipulacija mikroorganizmov z namenom pridobivanja metabolnih produktov, ki bi služili kot vir energije, postaja eden izmed pomembnih gradnikov nove biodobe. Naloga sinteznih biologov je ustvarjanje mikroorganizmov z minimalnimi genomi, ki omogočajo kar se da učinkovito pretvorbo biomase v želeni metabolit z visoko energijsko vrednostjo. Pogosto izbrišejo gene oziroma skupine genov, ki porabljajo energijo za neželene stranske reakcije ter dodajo module, ki omogočajo funkcije, ki pripomorejo k produkciji bioenergenta. To so najpogosteje razgradni encimi, transporterji za privzem ogljika, fotosintetski sistem, sistem fiksacije CO2 itd [1,2].
Prednosti napram fosilnim gorivom so trajnost, obnovljivost in odsotnost ogljikovih emisij. Najšibkejše točke so izjemno nizki donosi tovrstnih sistemov, dragi substrati in pogosta inhibicija mikroorganizmov s produktom. Uporabnost je seveda širša – možne so aplikacije v farmacevtski industriji, bioremediaciji, za biosenzorje in v biorafinerijah. Do sedaj znana biogoriva, ki so jih pridobili na ta način so etanol, biodizel, butanol, terpenoidi, singas in vodik [1,2].
Napredek na tem področju ne gre pripisati le sinteznim biologom temveč tudi genomski in sistemski biologiji. Ključ do uspeha pri načrtovanju in manipuliranju mikroorganizmov za proizvodnjo biogoriv je dobro razumevanje metabolnih poti. Predvsem njihovo obnašanje v odvisnosti od raznolikih okoljskih pogojev. Energetska bilanca celice je osnovnega pomena za dobre izkoristke in visoko produktivnost. Nanjo pa vplivamo ravno preko preurejanja metabolnih poti [1].

== '''Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn''' ==
'''Minimalne celice''' so sestavljene le iz komponent, ki so nujne za delovanje osnovnih procesov. Pri konstrukciji tovrstnih celic ločimo dva pristopa – od »zgoraj navzdol« preko redukcije bakterijskega genoma in vivo ter pristop od »spodaj navzgor« z integracijo ključnih delov celice in vitro. Reduciranje genomov pogosto prinese tudi nepričakovane lastnosti, ki lahko pomenijo prednost. Pri določenih sevih so opazili povišano učinkovitost elektroporacije. Poleg tega se lahko izboljšajo še prilagoditve na strese iz okolja (toplotni, solni, antibiotiki itd.). Z reduciranjem odvečnih oz. stranskih reakcij v neki metabolni poti lahko pridemo do višjih izkoristkov pri pridobivanju želenega produkta. Torej odstranitev nepoglavitnih genov lahko privede do višje ekonomske vrednosti določenega procesa. Vsekakor mora biti takšen sistem funkcionalno stabilen in predvidljiv. Za dosego tega pa moramo močno poglobiti svoje znanje o osnovah kompleksnosti delovanja celic. Na področju ustvarjanja sintetičnih celic je najvidnejši pečat pustil Inštitut J. Craiga Venterja iz ZDA [1,3].
'''Forward engineering''' (pristop od »zgoraj navzdol«) – visok napredek tehnologije določevanja zaporedij je prinesel velike količine podatkov o mikrobnih genomih. Tovrstne informacije nam omogočajo razumevanje razlik med mikroorganizmi in molekularne osnove njihovih evolucijskih prilagoditev na okolje. Razvoju tehnologije sekvenciranja pa mora slediti tudi razvoj računalniških metod, ki nam omogočajo kvalitetno analizo podatkov ter njihovo vrednotenje. Tako lahko spoznamo, katere genetske lastnosti oziroma spremembe vodijo do sprememb v metabolizmu mikroorganizma, kar mu prinese zmožnost preživetja v drugačnem okolju. Ključni mehanizem naj bi bila izguba genov ali njihova duplikacija. Na ta način lahko s podrobnim preučevanjem pridemo do genov, ki so ključni za preživetje mikrobov [1,4].
Želimo si razumeti tiste minimalne mikroorganizme, ki so sposobni preživeti. Tako lahko razumemo ključne stopnje v metabolizmu, ki so neposredno povezane s preživetjem in prilagajanjem na okoljske spremembe. S tega vidika so zagotovo najzanimivejše arheje, ki lahko preživijo ekstremne pogoje, čeprav imajo genome manjše od 2 Mb. Tovrstni mikroorganizmi (npr. M. genitalium) bi lahko služili za izgradnjo genomsko minimziranih platform. Najprej si želimo določiti nepogrešljive sete genov – tiste, ki omogočajo preživetje celic. Naslednji korak je določitev, kateri geni prispevajo k višji produktivnosti in kateri ne, ali pa delujejo celo nasprotno. Najosnovnejši geni, ki so potrebni za delovanje, so tisti, ki zapisujejo za komponente, ki so udeležene pri DNA replikaciji, transkripciji in nadaljnji translaciji. Poleg teh pa so pomembni še proteini udeleženi pri zvijanju proteinov ter metabolizmu mikroorganizmov. Pri tem so najpomembnejši seti genov, ki skrbijo za membranski transport, energetske procese, sintezo vitaminov ter prekurzorjev nukleinskih kislin. Sledi rekonstrukcija genoma, ki ga sintetizirajo iz oligonukleotidov. Nato te reducirane genome vnesejo v prejemniško celico [1,3].
Do redukcije genoma lahko pridemo preko deletiranja genov, ki so posamično gledano pogrešljivi. Pri tem se moramo zavedati, da lahko različne kombinacije takih genov privedejo do letalnosti, zato je zaradi slabega razumevanja kompleksnosti tovrsten pristop lahko težaven. Drugi pristop se osredotoča na gene, ki skrbijo za metabolizem malih molekul, ki so hranila za celice. Taki geni so v bakteriji M. genitalium večinski, zato bi z njihovim reduciranjem prišli do resnično skrčenih genomov. Preživetje celic pa bi zagotovili z dodajanjem hranil v gojišče [3].
Celice, ki so sestavljene tako, da vsebujejo minimalno število genov – torej le tiste, ki so nepogrešljivi za normalno delovanje celice – predstavljajo osnovo pri razvoju biotehnološko uporabnih sevov. Vsekakor pa je izjemnega pomena odkrivanje nepoglavitnih genov, saj lahko z njihovo karakterizacijo razumemo, kako pride do razvoja dodatnih funkcij v posameznih mikroorganizmih. Te funkcije pogosto prinašajo določene preživitvene prednosti. Redukcije genoma do 30 % so celicam prinesle dobro preživetje, genomsko stabilnosti, povišano rast in zvišano produkcijo rekombinantnih proteinov. Prav tako v takih sistemih ni RNaz, proteaz, inkluzijskih telesc, čiščenje produkta je lažje, lažja pa je tudi kontrola reakcijskih pogojev. S celostnim razumevanjem posameznega mikroorganizma lahko izberemo pravilen pristop pri minimiziranju genomov in ustvarjanju minimalnih umetnih celičnih platform za uporabo v biotehnologiji [1,3].
'''Reverse engineering''' (pristop od »spodaj navzgor«) – pri tem pristopu gre za in vitro konstruiranje sintetičnih celic preko združevanja osnovnih bioloških makromolekul, njihovih genov in malih substratnih molekul. Na ta način se lahko znebimo nepomembnih in nepoznanih genov. Sistem lahko predhodno spreminjamo in nastavljamo po svojih željah, vse komponente pa so natančno določene. Nujno potrebne komponente so DNA, ki nosi zapise za želene gene, encimi, ribosomi, tRNA molekule in nizkomolekularne molekule, ki so potrebne za sintezo ostalih komponent. Želimo si določiti poglavitne gene in pripraviti očiščene delujoče biokemijske podsisteme. Te nato združimo, da dobimo samostojno podvojujoč sistem, ki ga nato inkapsuliramo v membrano. Vsekakor gre za izredno zahteven proces, ki je poln izzivov. Do danes je raziskovalcem uspelo ustvariti umetne modele celic, ki so sposobni sintetizirati proteine. Naslednji korak je priprava samopodvojujočega sistema ter nadaljnje ustvarjanje kolonij [3,4].
Z različnimi pristopi – uravnavanje metabolnega fluksa, vnašanje novih poti ali delecija obstoječih – dosegajo boljšo produktivnost in energetsko učinkovitost procesov. Pri tem pomembno vlogo igrata poraba substrata ter odsotnost inhibicije s produktom. Pomembno je razumevanje prenosa energije in pomen respiratorne verige v odnosu na centralni metabolizem. Pri vnašanju zunanjih oz. novih metabolnih poti moramo poskrbeti, da so le-te skladne z že obstoječimi in predvsem s centralnim metabolizmom. Le tako lahko izboljšamo kinetiko metabolnih encimov ter posledično maksimiziramo metabolni fluks. Pri odkrivanju novih metabolnih encimov in poti nam močno pomagajo nove tehnike (GWAS) in tehnologije sekvenciranja. Računalniško modeliranje novonastalih metabolnih poti nam lahko služi kot dobra podlaga pri načrtovanju procesov produkcije biogoriv [1,2].
Različne tehnike genomskega manipuliranja in nadaljnje selekcije mikroorganizmov z želenimi lastnostmi so nam omogočile razvoj biotehnologije. Ena izmed takšnih je MAGE (''angl.'' multiplex automated genome engineering) – večlokusno avtomatizirano manipuliranje genoma. Ta visokozmogljivostna tehnika omogoča modificiranje (insercije/delecije/mutacije) genoma istočasno na več lokusih. S tem dosežemo veliko genomsko raznovrstnost preko rekombinacije z enoverižnimi oligonukleotidi. Ti so dolgi do 90 bp in se na obeh koncih ujemajo v 20-35 bp. Tehnika nam prav tako omogoča zamenjavo kodonov v celotnem genomu in vivo. Nadalje lahko spreminjamo moč promotorjev, RBSov in vplivamo na regulatorne gene. MAGE temelji na inaktivaciji mehanizma popravljanja neujemanja ter lambda rdečega rekombinaznega sistema. Lahko uvedemo mutacije ter insercije do 30 bp in kromosomske delecije do 45 kbp [6].
Osnovni cilj je optimizirati energijski metabolizem celice. Pomembno je vedeti, ali lahko selektivno izbrišemo alternativne poti prenosa energije in ali so minimalni genomi resnično koristni za energetsko učinkovitost mikroorganizma. Kontrola in modulacija respiratornih lastnosti mikroorganizmov je lahko ena izmed učinkovitih strategij pri uravnavanju metabolnega fluksa celic. Le-tega lahko uravnavamo na ravni transkripcije, translacije ali celo na nivoju posttranslacijskih reakcij. Fluks lahko spreminjamo preko števila kopij določenega gena – bodisi število integriranih kopij v genomu ali preko števila kopij izbranega vektorja. Spreminjamo lahko moč (šibek/močan) in naravo (konstitutiven/inducibilen) promotorja, ravno tako lahko vplivamo na uspešnost terminacije transkripcije s sintetičnimi terminatorji. Metabolne poti lahko uravnavamo tudi na ravni translacije preko stabilizacije mRNA. Vplivamo lahko tudi na moč RBSov in na encimsko stabilnost preko peptidnih oznak, ki vplivajo na razgradnjo [1,2].
'''Produkcija biogoriv na osnovi biomase z modificiranimi mikroorganizmi''' – čeprav se še vedno trudimo z izboljšavami predvsem v ekonomski in energetski upravičenosti tovrstnih sistemov, so znanstveniki že razvili nekaj obetajočih procesov za pridobivanje biogoriv. Trenutno je najbolj uporabljen pristop pri manipulaciji metabolnih poti gostitelja z vstavitvijo posameznega encima ali celotnega modula metabolne poti. Ko govorimo o celičnem metabolizmu, ga v grobem razdelimo na metabolizem preživetja (prehrane) celice ter proizvodni metabolizem. Mikrobne poti pri produkciji biogoriv so preko nefermentativnih alkoholov, celuloze, maščobnih kislin, izoprenoidov, fotosinteze s fiksacijo ogljikovega dioksida in fermentativnih alkoholov [1,2].

== '''Zaključek''' ==
Izreden razmah v obsegu genomskih informacij nam omogoča nova spoznanja o delovanju številnih mikrobnih metabolnih poti. Na ta način jih lažje razumemo in preurejamo v našo korist. Tako so znanstveniki prišli na idejo, da bi ustvarili umetne celične tovarne iz posameznih modulov, ki predstavljajo različne metabolne poti. Le-te bi sestavili v delujočo celoto za proizvodnjo biogoriv. Tu gre sintezna biologija močno nad principe manipuliranja posameznih genov ali skupkov le-teh. Njen cilj je ustvarjanje življenja iz obstoječih gradnikov – bioloških naprav, ki se povezujejo v module, ti pa ustvarjajo zapleteno mrežo, ki omogoča delovanje celice. Gradnja posameznih bioloških delov po principu lego kock pa je vse prej kot lahka naloga, saj se lahko posamezni gradniki obnašajo precej raznoliko glede na različne kombinacije gradnikov, pogoje ter gostitelje. Takšne mreže so vse prej kot predvidljive, njihova kompleksnost pa je trenutno nad našim razumevanjem. V prihodnjih letih znanstvenike na tem področju zagotovo čaka še precej dela [7,8,9].
== '''Literatura''' ==
[1] –Sang L. J. in sod. Design and development of synthetic microbial platform cells for bioenergy. Frontiers in microbiology, 2013, letn. 4(92), str. 87-99.
[2] – Peralta-Yahya P. P. in sod. Microbial engineering for the production of advanced biofuels. Nature, 2012, letn. 488, str. 320-328.
[3] – Jewett C. M. in Forster C. A. Update on designing and building minimal cells. Current Opinion in Biotechnology, 2010, letn. 21, str. 697-703.
[4] – Gonzalez A. in Knight R. Advancing analytical algorithms and pipelines for billions of microbial sequences. Current Opinion in Biotechnology, 2012, letn. 23, str. 64-71.
[5] – Stano P. in Luisi L. P. Semi-synthetic minimal cells: origin and recent developments. Current Opinion in Biotechnology, 2013, letn. 24, str. 633-638.
[6] – Singh V. in Braddick D. Recent advances and versatility of MAGE towards industrial applications. Syst Synth Biol, 2015, letn. 9, str. S1-S9.
[7] – Schwille P. Bottom-up syntetic biology: engineering in a tinkerer's world. Science, 2011, letn. 333, str. 1252-1254.
[8] – Andrianantoandro E in sod. Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline. Molecular Systems Biology, 2006, str. 1-14.
[9] – Kwok R. Five hard truths for synthetic biology. Nature, 2010, letn. 463, str. 288-290.

Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije

2016-01-02T19:58:40Z

ErikMrsnik: /* Uvod */

== '''Uvod''' ==
Naraščajoče zanimanje po pridobivanju energije iz obnovljivih virov se odraža tudi na področju sintezne biologije. Manipulacija mikroorganizmov z namenom pridobivanja metabolnih produktov, ki bi služili kot vir energije, postaja eden izmed pomembnih gradnikov nove biodobe. Naloga sinteznih biologov je ustvarjanje mikroorganizmov z minimalnimi genomi, ki omogočajo kar se da učinkovito pretvorbo biomase v želeni metabolit z visoko energijsko vrednostjo. Pogosto izbrišejo gene oziroma skupine genov, ki porabljajo energijo za neželene stranske reakcije ter dodajo module, ki omogočajo funkcije, ki pripomorejo k produkciji bioenergenta. To so najpogosteje razgradni encimi, transporterji za privzem ogljika, fotosintetski sistem, sistem fiksacije CO2 itd [1,2].
Prednosti napram fosilnim gorivom so trajnost, obnovljivost in odsotnost ogljikovih emisij. Najšibkejše točke so izjemno nizki donosi tovrstnih sistemov, dragi substrati in pogosta inhibicija mikroorganizmov s produktom. Uporabnost je seveda širša – možne so aplikacije v farmacevtski industriji, bioremediaciji, za biosenzorje in v biorafinerijah. Do sedaj znana biogoriva, ki so jih pridobili na ta način so etanol, biodizel, butanol, terpenoidi, singas in vodik [1,2].
Napredek na tem področju ne gre pripisati le sinteznim biologom temveč tudi genomski in sistemski biologiji. Ključ do uspeha pri načrtovanju in manipuliranju mikroorganizmov za proizvodnjo biogoriv je dobro razumevanje metabolnih poti. Predvsem njihovo obnašanje v odvisnosti od raznolikih okoljskih pogojev. Energetska bilanca celice je osnovnega pomena za dobre izkoristke in visoko produktivnost. Nanjo pa vplivamo ravno preko preurejanja metabolnih poti [1].

== '''Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn''' ==
'''Minimalne celice''' so sestavljene le iz komponent, ki so nujne za delovanje osnovnih procesov. Pri konstrukciji tovrstnih celic ločimo dva pristopa – od »zgoraj navzdol« preko redukcije bakterijskega genoma in vivo ter pristop od »spodaj navzgor« z integracijo ključnih delov celice in vitro. Reduciranje genomov pogosto prinese tudi nepričakovane lastnosti, ki lahko pomenijo prednost. Pri določenih sevih so opazili povišano učinkovitost elektroporacije. Poleg tega se lahko izboljšajo še prilagoditve na strese iz okolja (toplotni, solni, antibiotiki itd.). Z reduciranjem odvečnih oz. stranskih reakcij v neki metabolni poti lahko pridemo do višjih izkoristkov pri pridobivanju želenega produkta. Torej odstranitev nepoglavitnih genov lahko privede do višje ekonomske vrednosti določenega procesa. Vsekakor mora biti takšen sistem funkcionalno stabilen in predvidljiv. Za dosego tega pa moramo močno poglobiti svoje znanje o osnovah kompleksnosti delovanja celic. Na področju ustvarjanja sintetičnih celic je najvidnejši pečat pustil Inštitut J. Craiga Venterja iz ZDA [1,3].
'''Forward engineering''' (pristop od »zgoraj navzdol«) – visok napredek tehnologije določevanja zaporedij je prinesel velike količine podatkov o mikrobnih genomih. Tovrstne informacije nam omogočajo razumevanje razlik med mikroorganizmi in molekularne osnove njihovih evolucijskih prilagoditev na okolje. Razvoju tehnologije sekvenciranja pa mora slediti tudi razvoj računalniških metod, ki nam omogočajo kvalitetno analizo podatkov ter njihovo vrednotenje. Tako lahko spoznamo, katere genetske lastnosti oziroma spremembe vodijo do sprememb v metabolizmu mikroorganizma, kar mu prinese zmožnost preživetja v drugačnem okolju. Ključni mehanizem naj bi bila izguba genov ali njihova duplikacija. Na ta način lahko s podrobnim preučevanjem pridemo do genov, ki so ključni za preživetje mikrobov [1,4].
Želimo si razumeti tiste minimalne mikroorganizme, ki so sposobni preživeti. Tako lahko razumemo ključne stopnje v metabolizmu, ki so neposredno povezane s preživetjem in prilagajanjem na okoljske spremembe. S tega vidika so zagotovo najzanimivejše arheje, ki lahko preživijo ekstremne pogoje, čeprav imajo genome manjše od 2 Mb. Tovrstni mikroorganizmi (npr. M. genitalium) bi lahko služili za izgradnjo genomsko minimziranih platform. Najprej si želimo določiti nepogrešljive sete genov – tiste, ki omogočajo preživetje celic. Naslednji korak je določitev, kateri geni prispevajo k višji produktivnosti in kateri ne, ali pa delujejo celo nasprotno. Najosnovnejši geni, ki so potrebni za delovanje, so tisti, ki zapisujejo za komponente, ki so udeležene pri DNA replikaciji, transkripciji in nadaljnji translaciji. Poleg teh pa so pomembni še proteini udeleženi pri zvijanju proteinov ter metabolizmu mikroorganizmov. Pri tem so najpomembnejši seti genov, ki skrbijo za membranski transport, energetske procese, sintezo vitaminov ter prekurzorjev nukleinskih kislin. Sledi rekonstrukcija genoma, ki ga sintetizirajo iz oligonukleotidov. Nato te reducirane genome vnesejo v prejemniško celico [1,3].
Do redukcije genoma lahko pridemo preko deletiranja genov, ki so posamično gledano pogrešljivi. Pri tem se moramo zavedati, da lahko različne kombinacije takih genov privedejo do letalnosti, zato je zaradi slabega razumevanja kompleksnosti tovrsten pristop lahko težaven. Drugi pristop se osredotoča na gene, ki skrbijo za metabolizem malih molekul, ki so hranila za celice. Taki geni so v bakteriji M. genitalium večinski, zato bi z njihovim reduciranjem prišli do resnično skrčenih genomov. Preživetje celic pa bi zagotovili z dodajanjem hranil v gojišče [3].
Celice, ki so sestavljene tako, da vsebujejo minimalno število genov – torej le tiste, ki so nepogrešljivi za normalno delovanje celice – predstavljajo osnovo pri razvoju biotehnološko uporabnih sevov. Vsekakor pa je izjemnega pomena odkrivanje nepoglavitnih genov, saj lahko z njihovo karakterizacijo razumemo, kako pride do razvoja dodatnih funkcij v posameznih mikroorganizmih. Te funkcije pogosto prinašajo določene preživitvene prednosti. Redukcije genoma do 30 % so celicam prinesle dobro preživetje, genomsko stabilnosti, povišano rast in zvišano produkcijo rekombinantnih proteinov. Prav tako v takih sistemih ni RNaz, proteaz, inkluzijskih telesc, čiščenje produkta je lažje, lažja pa je tudi kontrola reakcijskih pogojev. S celostnim razumevanjem posameznega mikroorganizma lahko izberemo pravilen pristop pri minimiziranju genomov in ustvarjanju minimalnih umetnih celičnih platform za uporabo v biotehnologiji [1,3].
'''Reverse engineering''' (pristop od »spodaj navzgor«) – pri tem pristopu gre za in vitro konstruiranje sintetičnih celic preko združevanja osnovnih bioloških makromolekul, njihovih genov in malih substratnih molekul. Na ta način se lahko znebimo nepomembnih in nepoznanih genov. Sistem lahko predhodno spreminjamo in nastavljamo po svojih željah, vse komponente pa so natančno določene. Nujno potrebne komponente so DNA, ki nosi zapise za želene gene, encimi, ribosomi, tRNA molekule in nizkomolekularne molekule, ki so potrebne za sintezo ostalih komponent. Želimo si določiti poglavitne gene in pripraviti očiščene delujoče biokemijske podsisteme. Te nato združimo, da dobimo samostojno podvojujoč sistem, ki ga nato inkapsuliramo v membrano. Vsekakor gre za izredno zahteven proces, ki je poln izzivov. Do danes je raziskovalcem uspelo ustvariti umetne modele celic, ki so sposobni sintetizirati proteine. Naslednji korak je priprava samopodvojujočega sistema ter nadaljnje ustvarjanje kolonij [3,4].
Z različnimi pristopi – uravnavanje metabolnega fluksa, vnašanje novih poti ali delecija obstoječih – dosegajo boljšo produktivnost in energetsko učinkovitost procesov. Pri tem pomembno vlogo igrata poraba substrata ter odsotnost inhibicije s produktom. Pomembno je razumevanje prenosa energije in pomen respiratorne verige v odnosu na centralni metabolizem. Pri vnašanju zunanjih oz. novih metabolnih poti moramo poskrbeti, da so le-te skladne z že obstoječimi in predvsem s centralnim metabolizmom. Le tako lahko izboljšamo kinetiko metabolnih encimov ter posledično maksimiziramo metabolni fluks. Pri odkrivanju novih metabolnih encimov in poti nam močno pomagajo nove tehnike (GWAS) in tehnologije sekvenciranja. Računalniško modeliranje novonastalih metabolnih poti nam lahko služi kot dobra podlaga pri načrtovanju procesov produkcije biogoriv [1,2].
Različne tehnike genomskega manipuliranja in nadaljnje selekcije mikroorganizmov z želenimi lastnostmi so nam omogočile razvoj biotehnologije. Ena izmed takšnih je MAGE (angl. multiplex automated genome engineering) – večlokusno avtomatizirano manipuliranje genoma. Ta visokozmogljivostna tehnika omogoča modificiranje (insercije/delecije/mutacije) genoma istočasno na več lokusih. S tem dosežemo veliko genomsko raznovrstnost preko rekombinacije z enoverižnimi oligonukleotidi. Ti so dolgi do 90 bp in se na obeh koncih ujemajo v 20-35 bp. Tehnika nam prav tako omogoča zamenjavo kodonov v celotnem genomu in vivo. Nadalje lahko spreminjamo moč promotorjev, RBSov in vplivamo na regulatorne gene. MAGE temelji na inaktivaciji mehanizma popravljanja neujemanja ter lambda rdečega rekombinaznega sistema. Lahko uvedemo mutacije ter insercije do 30 bp in kromosomske delecije do 45 kbp [6].
Osnovni cilj je optimizirati energijski metabolizem celice. Pomembno je vedeti, ali lahko selektivno izbrišemo alternativne poti prenosa energije in ali so minimalni genomi resnično koristni za energetsko učinkovitost mikroorganizma. Kontrola in modulacija respiratornih lastnosti mikroorganizmov je lahko ena izmed učinkovitih strategij pri uravnavanju metabolnega fluksa celic. Le-tega lahko uravnavamo na ravni transkripcije, translacije ali celo na nivoju posttranslacijskih reakcij. Fluks lahko spreminjamo preko števila kopij določenega gena – bodisi število integriranih kopij v genomu ali preko števila kopij izbranega vektorja. Spreminjamo lahko moč (šibek/močan) in naravo (konstitutiven/inducibilen) promotorja, ravno tako lahko vplivamo na uspešnost terminacije transkripcije s sintetičnimi terminatorji. Metabolne poti lahko uravnavamo tudi na ravni translacije preko stabilizacije mRNA. Vplivamo lahko tudi na moč RBSov in na encimsko stabilnost preko peptidnih oznak, ki vplivajo na razgradnjo [1,2].
'''Produkcija biogoriv na osnovi biomase z modificiranimi mikroorganizmi''' – čeprav se še vedno trudimo z izboljšavami predvsem v ekonomski in energetski upravičenosti tovrstnih sistemov, so znanstveniki že razvili nekaj obetajočih procesov za pridobivanje biogoriv. Trenutno je najbolj uporabljen pristop pri manipulaciji metabolnih poti gostitelja z vstavitvijo posameznega encima ali celotnega modula metabolne poti. Ko govorimo o celičnem metabolizmu, ga v grobem razdelimo na metabolizem preživetja (prehrane) celice ter proizvodni metabolizem. Mikrobne poti pri produkciji biogoriv so preko nefermentativnih alkoholov, celuloze, maščobnih kislin, izoprenoidov, fotosinteze s fiksacijo ogljikovega dioksida in fermentativnih alkoholov [1,2].
== '''Zaključek''' ==
Izreden razmah v obsegu genomskih informacij nam omogoča nova spoznanja o delovanju številnih mikrobnih metabolnih poti. Na ta način jih lažje razumemo in preurejamo v našo korist. Tako so znanstveniki prišli na idejo, da bi ustvarili umetne celične tovarne iz posameznih modulov, ki predstavljajo različne metabolne poti. Le-te bi sestavili v delujočo celoto za proizvodnjo biogoriv. Tu gre sintezna biologija močno nad principe manipuliranja posameznih genov ali skupkov le-teh. Njen cilj je ustvarjanje življenja iz obstoječih gradnikov – bioloških naprav, ki se povezujejo v module, ti pa ustvarjajo zapleteno mrežo, ki omogoča delovanje celice. Gradnja posameznih bioloških delov po principu lego kock pa je vse prej kot lahka naloga, saj se lahko posamezni gradniki obnašajo precej raznoliko glede na različne kombinacije gradnikov, pogoje ter gostitelje. Takšne mreže so vse prej kot predvidljive, njihova kompleksnost pa je trenutno nad našim razumevanjem. V prihodnjih letih znanstvenike na tem področju zagotovo čaka še precej dela [7,8,9].
== '''Literatura''' ==
[1] –Sang L. J. in sod. Design and development of synthetic microbial platform cells for bioenergy. Frontiers in microbiology, 2013, letn. 4(92), str. 87-99.
[2] – Peralta-Yahya P. P. in sod. Microbial engineering for the production of advanced biofuels. Nature, 2012, letn. 488, str. 320-328.
[3] – Jewett C. M. in Forster C. A. Update on designing and building minimal cells. Current Opinion in Biotechnology, 2010, letn. 21, str. 697-703.
[4] – Gonzalez A. in Knight R. Advancing analytical algorithms and pipelines for billions of microbial sequences. Current Opinion in Biotechnology, 2012, letn. 23, str. 64-71.
[5] – Stano P. in Luisi L. P. Semi-synthetic minimal cells: origin and recent developments. Current Opinion in Biotechnology, 2013, letn. 24, str. 633-638.
[6] – Singh V. in Braddick D. Recent advances and versatility of MAGE towards industrial applications. Syst Synth Biol, 2015, letn. 9, str. S1-S9.
[7] – Schwille P. Bottom-up syntetic biology: engineering in a tinkerer's world. Science, 2011, letn. 333, str. 1252-1254.
[8] – Andrianantoandro E in sod. Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline. Molecular Systems Biology, 2006, str. 1-14.
[9] – Kwok R. Five hard truths for synthetic biology. Nature, 2010, letn. 463, str. 288-290.

Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije

2016-01-02T19:56:12Z

ErikMrsnik: New page: == '''Uvod''' == Naraščajoče zanimanje po pridobivanju energije iz obnovljivih virov se odraža tudi na področju sintezne biologije. Manipulacija mikroorganizmov z namenom pridobiva...

== '''Uvod''' ==
Naraščajoče zanimanje po pridobivanju energije iz obnovljivih virov se odraža tudi na področju sintezne biologije. Manipulacija mikroorganizmov z namenom pridobivanja metabolnih produktov, ki bi služili kot vir energije, postaja eden izmed pomembnih gradnikov nove biodobe. Naloga sinteznih biologov je ustvarjanje mikroorganizmov z minimalnimi genomi, ki omogočajo kar se da učinkovito pretvorbo biomase v želeni metabolit z visoko energijsko vrednostjo. Pogosto izbrišejo gene oziroma skupine genov, ki porabljajo energijo za neželene stranske reakcije ter dodajo module, ki omogočajo funkcije, ki pripomorejo k produkciji bioenergenta. To so najpogosteje razgradni encimi, transporterji za privzem ogljika, fotosintetski sistem, sistem fiksacije CO2 itd [1,2].
Prednosti napram fosilnim gorivom so trajnost, obnovljivost in odsotnost ogljikovih emisij. Najšibkejše točke so izjemno nizki donosi tovrstnih sistemov, dragi substrati in pogosta inhibicija mikroorganizmov s produktom. Uporabnost je seveda širša – možne so aplikacije v farmacevtski industriji, bioremediaciji, za biosenzorje in v biorafinerijah. Do sedaj znana biogoriva, ki so jih pridobili na ta način so etanol, biodizel, butanol, terpenoidi, singas in vodik [1,2].
Napredek na tem področju ne gre pripisati le sinteznim biologom temveč tudi genomski in sistemski biologiji. Ključ do uspeha pri načrtovanju in manipuliranju mikroorganizmov za proizvodnjo biogoriv je dobro razumevanje metabolnih poti. Predvsem njihovo obnašanje v odvisnosti od raznolikih okoljskih pogojev. Energetska bilanca celice je osnovnega pomena za dobre izkoristke in visoko produktivnost. Nanjo pa vplivamo ravno preko preurejanja metabolnih poti [1].

== '''Strategije načrtovanja in razvoja celičnih tovarn''' ==
'''Minimalne celice''' so sestavljene le iz komponent, ki so nujne za delovanje osnovnih procesov. Pri konstrukciji tovrstnih celic ločimo dva pristopa – od »zgoraj navzdol« preko redukcije bakterijskega genoma in vivo ter pristop od »spodaj navzgor« z integracijo ključnih delov celice in vitro. Reduciranje genomov pogosto prinese tudi nepričakovane lastnosti, ki lahko pomenijo prednost. Pri določenih sevih so opazili povišano učinkovitost elektroporacije. Poleg tega se lahko izboljšajo še prilagoditve na strese iz okolja (toplotni, solni, antibiotiki itd.). Z reduciranjem odvečnih oz. stranskih reakcij v neki metabolni poti lahko pridemo do višjih izkoristkov pri pridobivanju želenega produkta. Torej odstranitev nepoglavitnih genov lahko privede do višje ekonomske vrednosti določenega procesa. Vsekakor mora biti takšen sistem funkcionalno stabilen in predvidljiv. Za dosego tega pa moramo močno poglobiti svoje znanje o osnovah kompleksnosti delovanja celic. Na področju ustvarjanja sintetičnih celic je najvidnejši pečat pustil Inštitut J. Craiga Venterja iz ZDA [1,3].
'''Forward engineering''' (pristop od »zgoraj navzdol«) – visok napredek tehnologije določevanja zaporedij je prinesel velike količine podatkov o mikrobnih genomih. Tovrstne informacije nam omogočajo razumevanje razlik med mikroorganizmi in molekularne osnove njihovih evolucijskih prilagoditev na okolje. Razvoju tehnologije sekvenciranja pa mora slediti tudi razvoj računalniških metod, ki nam omogočajo kvalitetno analizo podatkov ter njihovo vrednotenje. Tako lahko spoznamo, katere genetske lastnosti oziroma spremembe vodijo do sprememb v metabolizmu mikroorganizma, kar mu prinese zmožnost preživetja v drugačnem okolju. Ključni mehanizem naj bi bila izguba genov ali njihova duplikacija. Na ta način lahko s podrobnim preučevanjem pridemo do genov, ki so ključni za preživetje mikrobov [1,4].
Želimo si razumeti tiste minimalne mikroorganizme, ki so sposobni preživeti. Tako lahko razumemo ključne stopnje v metabolizmu, ki so neposredno povezane s preživetjem in prilagajanjem na okoljske spremembe. S tega vidika so zagotovo najzanimivejše arheje, ki lahko preživijo ekstremne pogoje, čeprav imajo genome manjše od 2 Mb. Tovrstni mikroorganizmi (npr. M. genitalium) bi lahko služili za izgradnjo genomsko minimziranih platform. Najprej si želimo določiti nepogrešljive sete genov – tiste, ki omogočajo preživetje celic. Naslednji korak je določitev, kateri geni prispevajo k višji produktivnosti in kateri ne, ali pa delujejo celo nasprotno. Najosnovnejši geni, ki so potrebni za delovanje, so tisti, ki zapisujejo za komponente, ki so udeležene pri DNA replikaciji, transkripciji in nadaljnji translaciji. Poleg teh pa so pomembni še proteini udeleženi pri zvijanju proteinov ter metabolizmu mikroorganizmov. Pri tem so najpomembnejši seti genov, ki skrbijo za membranski transport, energetske procese, sintezo vitaminov ter prekurzorjev nukleinskih kislin. Sledi rekonstrukcija genoma, ki ga sintetizirajo iz oligonukleotidov. Nato te reducirane genome vnesejo v prejemniško celico [1,3].
Do redukcije genoma lahko pridemo preko deletiranja genov, ki so posamično gledano pogrešljivi. Pri tem se moramo zavedati, da lahko različne kombinacije takih genov privedejo do letalnosti, zato je zaradi slabega razumevanja kompleksnosti tovrsten pristop lahko težaven. Drugi pristop se osredotoča na gene, ki skrbijo za metabolizem malih molekul, ki so hranila za celice. Taki geni so v bakteriji M. genitalium večinski, zato bi z njihovim reduciranjem prišli do resnično skrčenih genomov. Preživetje celic pa bi zagotovili z dodajanjem hranil v gojišče [3].
Celice, ki so sestavljene tako, da vsebujejo minimalno število genov – torej le tiste, ki so nepogrešljivi za normalno delovanje celice – predstavljajo osnovo pri razvoju biotehnološko uporabnih sevov. Vsekakor pa je izjemnega pomena odkrivanje nepoglavitnih genov, saj lahko z njihovo karakterizacijo razumemo, kako pride do razvoja dodatnih funkcij v posameznih mikroorganizmih. Te funkcije pogosto prinašajo določene preživitvene prednosti. Redukcije genoma do 30 % so celicam prinesle dobro preživetje, genomsko stabilnosti, povišano rast in zvišano produkcijo rekombinantnih proteinov. Prav tako v takih sistemih ni RNaz, proteaz, inkluzijskih telesc, čiščenje produkta je lažje, lažja pa je tudi kontrola reakcijskih pogojev. S celostnim razumevanjem posameznega mikroorganizma lahko izberemo pravilen pristop pri minimiziranju genomov in ustvarjanju minimalnih umetnih celičnih platform za uporabo v biotehnologiji [1,3].
'''Reverse engineering''' (pristop od »spodaj navzgor«) – pri tem pristopu gre za in vitro konstruiranje sintetičnih celic preko združevanja osnovnih bioloških makromolekul, njihovih genov in malih substratnih molekul. Na ta način se lahko znebimo nepomembnih in nepoznanih genov. Sistem lahko predhodno spreminjamo in nastavljamo po svojih željah, vse komponente pa so natančno določene. Nujno potrebne komponente so DNA, ki nosi zapise za želene gene, encimi, ribosomi, tRNA molekule in nizkomolekularne molekule, ki so potrebne za sintezo ostalih komponent. Želimo si določiti poglavitne gene in pripraviti očiščene delujoče biokemijske podsisteme. Te nato združimo, da dobimo samostojno podvojujoč sistem, ki ga nato inkapsuliramo v membrano. Vsekakor gre za izredno zahteven proces, ki je poln izzivov. Do danes je raziskovalcem uspelo ustvariti umetne modele celic, ki so sposobni sintetizirati proteine. Naslednji korak je priprava samopodvojujočega sistema ter nadaljnje ustvarjanje kolonij [3,4].
Z različnimi pristopi – uravnavanje metabolnega fluksa, vnašanje novih poti ali delecija obstoječih – dosegajo boljšo produktivnost in energetsko učinkovitost procesov. Pri tem pomembno vlogo igrata poraba substrata ter odsotnost inhibicije s produktom. Pomembno je razumevanje prenosa energije in pomen respiratorne verige v odnosu na centralni metabolizem. Pri vnašanju zunanjih oz. novih metabolnih poti moramo poskrbeti, da so le-te skladne z že obstoječimi in predvsem s centralnim metabolizmom. Le tako lahko izboljšamo kinetiko metabolnih encimov ter posledično maksimiziramo metabolni fluks. Pri odkrivanju novih metabolnih encimov in poti nam močno pomagajo nove tehnike (GWAS) in tehnologije sekvenciranja. Računalniško modeliranje novonastalih metabolnih poti nam lahko služi kot dobra podlaga pri načrtovanju procesov produkcije biogoriv [1,2].
Različne tehnike genomskega manipuliranja in nadaljnje selekcije mikroorganizmov z želenimi lastnostmi so nam omogočile razvoj biotehnologije. Ena izmed takšnih je MAGE (angl. multiplex automated genome engineering) – večlokusno avtomatizirano manipuliranje genoma. Ta visokozmogljivostna tehnika omogoča modificiranje (insercije/delecije/mutacije) genoma istočasno na več lokusih. S tem dosežemo veliko genomsko raznovrstnost preko rekombinacije z enoverižnimi oligonukleotidi. Ti so dolgi do 90 bp in se na obeh koncih ujemajo v 20-35 bp. Tehnika nam prav tako omogoča zamenjavo kodonov v celotnem genomu in vivo. Nadalje lahko spreminjamo moč promotorjev, RBSov in vplivamo na regulatorne gene. MAGE temelji na inaktivaciji mehanizma popravljanja neujemanja ter lambda rdečega rekombinaznega sistema. Lahko uvedemo mutacije ter insercije do 30 bp in kromosomske delecije do 45 kbp [6].
Osnovni cilj je optimizirati energijski metabolizem celice. Pomembno je vedeti, ali lahko selektivno izbrišemo alternativne poti prenosa energije in ali so minimalni genomi resnično koristni za energetsko učinkovitost mikroorganizma. Kontrola in modulacija respiratornih lastnosti mikroorganizmov je lahko ena izmed učinkovitih strategij pri uravnavanju metabolnega fluksa celic. Le-tega lahko uravnavamo na ravni transkripcije, translacije ali celo na nivoju posttranslacijskih reakcij. Fluks lahko spreminjamo preko števila kopij določenega gena – bodisi število integriranih kopij v genomu ali preko števila kopij izbranega vektorja. Spreminjamo lahko moč (šibek/močan) in naravo (konstitutiven/inducibilen) promotorja, ravno tako lahko vplivamo na uspešnost terminacije transkripcije s sintetičnimi terminatorji. Metabolne poti lahko uravnavamo tudi na ravni translacije preko stabilizacije mRNA. Vplivamo lahko tudi na moč RBSov in na encimsko stabilnost preko peptidnih oznak, ki vplivajo na razgradnjo [1,2].
'''Produkcija biogoriv na osnovi biomase z modificiranimi mikroorganizmi''' – čeprav se še vedno trudimo z izboljšavami predvsem v ekonomski in energetski upravičenosti tovrstnih sistemov, so znanstveniki že razvili nekaj obetajočih procesov za pridobivanje biogoriv. Trenutno je najbolj uporabljen pristop pri manipulaciji metabolnih poti gostitelja z vstavitvijo posameznega encima ali celotnega modula metabolne poti. Ko govorimo o celičnem metabolizmu, ga v grobem razdelimo na metabolizem preživetja (prehrane) celice ter proizvodni metabolizem. Mikrobne poti pri produkciji biogoriv so preko nefermentativnih alkoholov, celuloze, maščobnih kislin, izoprenoidov, fotosinteze s fiksacijo ogljikovega dioksida in fermentativnih alkoholov [1,2].
== '''Zaključek''' ==
Izreden razmah v obsegu genomskih informacij nam omogoča nova spoznanja o delovanju številnih mikrobnih metabolnih poti. Na ta način jih lažje razumemo in preurejamo v našo korist. Tako so znanstveniki prišli na idejo, da bi ustvarili umetne celične tovarne iz posameznih modulov, ki predstavljajo različne metabolne poti. Le-te bi sestavili v delujočo celoto za proizvodnjo biogoriv. Tu gre sintezna biologija močno nad principe manipuliranja posameznih genov ali skupkov le-teh. Njen cilj je ustvarjanje življenja iz obstoječih gradnikov – bioloških naprav, ki se povezujejo v module, ti pa ustvarjajo zapleteno mrežo, ki omogoča delovanje celice. Gradnja posameznih bioloških delov po principu lego kock pa je vse prej kot lahka naloga, saj se lahko posamezni gradniki obnašajo precej raznoliko glede na različne kombinacije gradnikov, pogoje ter gostitelje. Takšne mreže so vse prej kot predvidljive, njihova kompleksnost pa je trenutno nad našim razumevanjem. V prihodnjih letih znanstvenike na tem področju zagotovo čaka še precej dela [7,8,9].
== '''Literatura''' ==
[1] –Sang L. J. in sod. Design and development of synthetic microbial platform cells for bioenergy. Frontiers in microbiology, 2013, letn. 4(92), str. 87-99.
[2] – Peralta-Yahya P. P. in sod. Microbial engineering for the production of advanced biofuels. Nature, 2012, letn. 488, str. 320-328.
[3] – Jewett C. M. in Forster C. A. Update on designing and building minimal cells. Current Opinion in Biotechnology, 2010, letn. 21, str. 697-703.
[4] – Gonzalez A. in Knight R. Advancing analytical algorithms and pipelines for billions of microbial sequences. Current Opinion in Biotechnology, 2012, letn. 23, str. 64-71.
[5] – Stano P. in Luisi L. P. Semi-synthetic minimal cells: origin and recent developments. Current Opinion in Biotechnology, 2013, letn. 24, str. 633-638.
[6] – Singh V. in Braddick D. Recent advances and versatility of MAGE towards industrial applications. Syst Synth Biol, 2015, letn. 9, str. S1-S9.
[7] – Schwille P. Bottom-up syntetic biology: engineering in a tinkerer's world. Science, 2011, letn. 333, str. 1252-1254.
[8] – Andrianantoandro E in sod. Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline. Molecular Systems Biology, 2006, str. 1-14.
[9] – Kwok R. Five hard truths for synthetic biology. Nature, 2010, letn. 463, str. 288-290.

Seminarji SB 2015/16

2016-01-02T19:47:48Z

ErikMrsnik:

Seminarji iz Sintezne biologije v študijskem letu 2015/16 so:

Vir: knjiga [http://journal.frontiersin.org/researchtopic/2866/synthetic-biology-engineering-complexity-and-refactoring-cell-capabilities SYNTHETIC BIOLOGY: ENGINEERING COMPLEXITY AND REFACTORING CELL CAPABILITIES]

* Production of fatty acid-derived valuable chemicals in synthetic microbes ([[Proizvodnja kemikalij iz derivatov maščobnih kislin s pomočjo sintetičnih mikroorganizmov]]) (Maja Grdadolnik) 
* Optimization of the IPP precursor supply for the production of lycopene, decaprenoxanthin and astaxanthin by Corynebacterium glutamicum ([[Optimizacija sinteze IPP kot prekursorja za produkcijo likopena, dekaprenoksantina in astaksantina v Corynebacterium glutamicum]]) (Griša Prinčič) 
* Engineering sugar utilization and microbial tolerance toward lignocellulose conversion [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Konverzija_lignoceluloze_s_pomočjo_izkoriščanja_mikrobne_tolerance_in_inženiringa_sladkorjev] (Kim Potočnik) 
* Cofactor engineering for enhancing the flux of metabolic pathways [[INŽENIRING KOFAKTORJEV ZA IZBOLJŠANJE METABOLIČNIH POTI]] (Nastja Štemberger) 
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4354409/ Can the natural diversity of quorum-sensing advance synthetic biology?] ([[Ali lahko naravna diverziteta quorum sensinga pripomore k napredku v sintezni biologiji?]]) (Tina Snoj) 
* [http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fbioe.2015.00093/full Signal-to-noise ratio measures efficacy of biological computing devices and circuits] ([[Določanje učinkovitosti bioloških naprav in vezij z razmerjem signal-šum]]) (Jakob G. Lavrenčič) 
* A sense of balance: experimental investigation and modeling of a malonyl-CoA sensor in Escherichia coli ([[Senzor za malonil-CoA v bakteriji Escherichia coli]]) (Ajda Rojc) 
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4211546/ New transposon tools tailored for metabolic engineering of Gram-negative microbial cell factories] ([[Metabolični inženiring gram-negativnih bakterij s transpozonskim sistemom]]) (Rok Razpotnik) 

Vir: knjiga [http://journal.frontiersin.org/researchtopic/455/synthetic-biology-applications-in-industrial-microbiology SYNTHETIC BIOLOGY APPLICATIONS IN INDUSTRIAL MICROBIOLOGY]

* Recent Progress in Synthetic Biology for Microbial Production of C3–C10 Alcohols (Urška Rauter) ([[Napredki v sintezni biologiji pri proizvodnji C3-C10 alkoholov v mikroorganizmih]])
* Visualizing Evolution in Real-Time Method for Strain Engineering ([[Vizualizacija evolucije v realnem času – metoda za sevno inženirstvo]]) (Samo Zakotnik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3367458/ Engineering Microbial Consortia to Enhance Biomining and Bioremediation] ([[Načrtovanje mikrobnih konzorcijev za izboljšanje biorudarstva in bioremediacije]]) (Maja Kostanjevec)
* Engineering Microbial Chemical Factories to Produce Renewable “Biomonomers” ([[Mikrobiološka proizvodnja obnovljivih biomonomerov in bioplastike]])(Nastja Pirman)
* Application of Synthetic Biology in Cyanobacteria and Algae (Špela Tomaž)
* Synthetic Feedback Loop Model for Increasing Microbial Biofuel Production Using a Biosensor (Jernej Pušnik)
* Balance of XYL1 and XYL2 Expression in Different Yeast Chassis for Improved xylose Fermentation (Monika Praznik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3630320/ Design and Development of Synthetic Microbial Platform Cells for Bioenergy] ([[Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije]])(Erik Mršnik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3616241/ Microbial Production of Isoprenoids Enabled by Synthetic Biology] ([[Mikrobna produkcija izoprenoidov s sintezno biologijo]]) (Dominik Kert)
* Chemical synthetic biology: a mini-review ([[Kratki predogled kemijske sintezne biologije]]) (Anka Hotko)

Seminarji iz preglednih člankov:

* Towards engineering biological systems in a broader context (Aleksander Benčič)
* Synthetic biology: Novel approaches for microbiology (Daša Janeš)
* Tools and principles for microbial gene circuit engineering (Marko Radojković)
* Sensitive cells: enabling tools for static and dynamic control of microbial metabolic pathways (Katja Leben)
* Chassis optimization as a cornerstone for the application of synthetic biology based strategies in microbial secondary metabolism ([[Oprimizacija šasij kot osnovni korak pri uporabi sintezno biološkega pristopa pri karakterizaciji mikrobnega sekundarnega metabolizma]]) (Jure Zabret)
* Recent advances and opportunities in synthetic logic gates engineering in living cells (Monika Biasizzo)
* Programmable genetic circuits for pathway engineering (Urban Javoršek)
* Better together: engineering and application of microbial symbioses (Nejc Petrišič)
* Synthetic biology for microbial production of lipid-based biofuels (Urška Pevec)
* Engineering Biosynthesis Mechanisms for Diversifying Polyhydroxyalkanoates (Mojca Banič)
* Synthetic biology of fungal natural products (Estera Merljak)
* Synthetic biology and biomimetic chemistry as converging technologies fostering a new generation of smart biosensors (Benjamin Bajželj)
* How Synthetic Biology Would Reconsider Natural Bioluminescence and its Application (Ana Grom & Ana Unkovič)
* Synthetic Biology-Toward Therapeutic Solutions (Tanja Korpar)
* Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPS cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts (Mirjana Malnar)
* Mammalian synthetic biology: emerging medical applications (Maša Mirkovič)
* Synthetic biology devices and circuits for RNA-based ‘smart vaccines’: a propositional review (Monika Škrjanc)

Seminarji SB 2015/16

2016-01-02T16:55:28Z

ErikMrsnik:

Seminarji iz Sintezne biologije v študijskem letu 2015/16 so:

Vir: knjiga [http://journal.frontiersin.org/researchtopic/2866/synthetic-biology-engineering-complexity-and-refactoring-cell-capabilities SYNTHETIC BIOLOGY: ENGINEERING COMPLEXITY AND REFACTORING CELL CAPABILITIES]

* Production of fatty acid-derived valuable chemicals in synthetic microbes ([[Proizvodnja kemikalij iz derivatov maščobnih kislin s pomočjo sintetičnih mikroorganizmov]]) (Maja Grdadolnik) 
* Optimization of the IPP precursor supply for the production of lycopene, decaprenoxanthin and astaxanthin by Corynebacterium glutamicum ([[Optimizacija sinteze IPP kot prekursorja za produkcijo likopena, dekaprenoksantina in astaksantina v Corynebacterium glutamicum]]) (Griša Prinčič) 
* Engineering sugar utilization and microbial tolerance toward lignocellulose conversion [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Konverzija_lignoceluloze_s_pomočjo_izkoriščanja_mikrobne_tolerance_in_inženiringa_sladkorjev] (Kim Potočnik) 
* Cofactor engineering for enhancing the flux of metabolic pathways [[INŽENIRING KOFAKTORJEV ZA IZBOLJŠANJE METABOLIČNIH POTI]] (Nastja Štemberger) 
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4354409/ Can the natural diversity of quorum-sensing advance synthetic biology?] ([[Ali lahko naravna diverziteta quorum sensinga pripomore k napredku v sintezni biologiji?]]) (Tina Snoj) 
* [http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fbioe.2015.00093/full Signal-to-noise ratio measures efficacy of biological computing devices and circuits] ([[Določanje učinkovitosti bioloških naprav in vezij z razmerjem signal-šum]]) (Jakob G. Lavrenčič) 
* A sense of balance: experimental investigation and modeling of a malonyl-CoA sensor in Escherichia coli ([[Senzor za malonil-CoA v bakteriji Escherichia coli]]) (Ajda Rojc) 
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4211546/ New transposon tools tailored for metabolic engineering of Gram-negative microbial cell factories] ([[Metabolični inženiring gram-negativnih bakterij s transpozonskim sistemom]]) (Rok Razpotnik) 

Vir: knjiga [http://journal.frontiersin.org/researchtopic/455/synthetic-biology-applications-in-industrial-microbiology SYNTHETIC BIOLOGY APPLICATIONS IN INDUSTRIAL MICROBIOLOGY]

* Recent Progress in Synthetic Biology for Microbial Production of C3–C10 Alcohols (Urška Rauter) ([[Napredki v sintezni biologiji pri proizvodnji C3-C10 alkoholov v mikroorganizmih]])
* Visualizing Evolution in Real-Time Method for Strain Engineering ([[Vizualizacija evolucije v realnem času – metoda za sevno inženirstvo]]) (Samo Zakotnik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3367458/ Engineering Microbial Consortia to Enhance Biomining and Bioremediation] ([[Načrtovanje mikrobnih konzorcijev za izboljšanje biorudarstva in bioremediacije]]) (Maja Kostanjevec)
* Engineering Microbial Chemical Factories to Produce Renewable “Biomonomers” ([[Mikrobiološka proizvodnja obnovljivih biomonomerov in bioplastike]])(Nastja Pirman)
* Application of Synthetic Biology in Cyanobacteria and Algae (Špela Tomaž)
* Synthetic Feedback Loop Model for Increasing Microbial Biofuel Production Using a Biosensor (Jernej Pušnik)
* Balance of XYL1 and XYL2 Expression in Different Yeast Chassis for Improved xylose Fermentation (Monika Praznik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3630320/ Design and Development of Synthetic Microbial Platform Cells for Bioenergy] (Erik Mršnik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3616241/ Microbial Production of Isoprenoids Enabled by Synthetic Biology] ([[Mikrobna produkcija izoprenoidov s sintezno biologijo]]) (Dominik Kert)
* Chemical synthetic biology: a mini-review ([[Kratki predogled kemijske sintezne biologije]]) (Anka Hotko)

Seminarji iz preglednih člankov:

* Towards engineering biological systems in a broader context (Aleksander Benčič)
* Synthetic biology: Novel approaches for microbiology (Daša Janeš)
* Tools and principles for microbial gene circuit engineering (Marko Radojković)
* Sensitive cells: enabling tools for static and dynamic control of microbial metabolic pathways (Katja Leben)
* Chassis optimization as a cornerstone for the application of synthetic biology based strategies in microbial secondary metabolism (Jure Zabret)
* Recent advances and opportunities in synthetic logic gates engineering in living cells (Monika Biasizzo)
* Programmable genetic circuits for pathway engineering (Urban Javoršek)
* Better together: engineering and application of microbial symbioses (Nejc Petrišič)
* Synthetic biology for microbial production of lipid-based biofuels (Urška Pevec)
* Engineering Biosynthesis Mechanisms for Diversifying Polyhydroxyalkanoates (Mojca Banič)
* Synthetic biology of fungal natural products (Estera Merljak)
* Synthetic biology and biomimetic chemistry as converging technologies fostering a new generation of smart biosensors (Benjamin Bajželj)
* How Synthetic Biology Would Reconsider Natural Bioluminescence and its Application (Ana Grom & Ana Unkovič)
* Synthetic Biology-Toward Therapeutic Solutions (Tanja Korpar)
* Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPS cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts (Mirjana Malnar)
* Mammalian synthetic biology: emerging medical applications (Maša Mirkovič)
* Synthetic biology devices and circuits for RNA-based ‘smart vaccines’: a propositional review (Monika Škrjanc)

Talk:Brezvirusni način priprave iPSC

2013-05-30T15:06:01Z

ErikMrsnik: New page: Griša Prinčič:Potek dela raziskave Jakob Lavrenčič: Zaključek, PiggyBac, Cre rekombinaza, uvod Erik Mršnik: Adenovirusi, uporaba plazmidnih vektorjev, uvod

Griša Prinčič:Potek dela raziskave

Jakob Lavrenčič: Zaključek, PiggyBac, Cre rekombinaza, uvod

Erik Mršnik: Adenovirusi, uporaba plazmidnih vektorjev, uvod

BIO2 Povzetki seminarjev 2012

2012-11-15T21:31:44Z

ErikMrsnik: /* Biokemija- Povzetki seminarjev 2012/2013 */

== Biokemija- Povzetki seminarjev 2012/2013 ==
Nazaj na osnovno [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Seminar_2012 stran]

===Griša Prinčič: Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice ===

S pomočjo EM je bilo mogoče podrobneje prepoznati in opisati tip III sekrecijski sistem in njegove komponente. Identificirali so vsaj pet različnih strukturnih komponent, njihovo proteinsko sestavo in delovanje.Več kot 20 različnih proteinov (YopD, YopB, YscF, YscP, YscR, YscS, YscT, YscU, YscV...) je potrebnih za učinkovito funkcioniranje T3SS-a, od katerih jih veliko kaže sekvenčno podobnost pri različnih vrstah. T3SS je sestavljen iz: igelnega dela , ki sestoji iz sekvenčno različnega proteina in tvori zvonasto ali filamentozno strukturo, zunajmembranskega kompleksa, znotrajmembranskega kompleksa in regulatornih komponent.

Efektorji, ki jih bakterija »dostavi« v celico modulirajo različne signalne poti. Blokirajo lahko MAPK in MAPKK (ospF, YopJ), kar zavre imunski odziv celice in prepreči vnetne procese. Pospešijo ali upočasnijo ubiquitinacijo (Cif in CHBP), za kar koristnost in učinkovitost še ni znana. Blokirajo majhne GTP-aze (IbpA), kar povzroči spremembe v aktinskem citoskeletu in moten membranski transport. Nekatere bakterije se v gostiteljski celisi razmnožujejo s pomočjo vakuol. SifA in SseJ sta bakterijska proteina, ki omogočata učinkovito tvorjenje tovrstnih struktur. Nekateri efektorji motijo tudi sintezo maščobnih kislin, nekateri poškodujejo pomembne celične strukture kot je na primer golgijev aparat. Vsi bakterijski efektorji delujejo na principu kovalentne modifikacije, torej trajno spremenijo strukturo in s tem inaktivirajo proteine – preprečijo kaskadno verigo.

===Erik Janežič: Hippo signalna pot in matične celice ===

Hippo signalna pot je ena glavnih regulatornih sistemov, ki preprečujejo tumorogenezo, nadzorujejo rast organov in sodelujejo pri diferneciaciji in vzdrževanju stalne gostote zarodnih celic. Hippo, drugače imenovana tudi Salvador/warts/hippo (SWH), je dobila takšno ime, ker mutacije v mehanizmu peljejo do preraščanja tkiva, kar lahko s tujko imenujemo »Hippopotamus «like phenotype. Prvič je bila opazovana v vinski mušici Drosophilia in večina ključnih raziskav je potekala prav na tem modelnem organizmu. Znanje pridobljeno z opazovanjem mehanizma mušic pa lahko direktno prenesemo tudi na lastnosti Hippo signalizacije sesalcev. Študije so namreč pokazale, da imajo vse ključne komponente pri mušici direktne ortologe v sesalcih in drugih organizmih. Smiselen se zdi sklep, da je bila Hippo signalna pot v veliki meri takšna kakor jo poznamo danes, prisotna že v prvih večceličnih organizmih,kar je tudi logično saj je pravilna diferenciacija in usmerjanje celic ključnega pomena za nastanke funkcionalnih celičnih enot (organov).
V preteklem desetletju s številne raziskave s Hippo področja zagotovile dobro poznavanje osrednje kinazne kaskade, katere funkcija je inaktivacija oziroma aktivacija YAP/TAZ transkripcijskih kofaktorjev proteinov družine TEA. Pri Hippo signalizaciji poleg osrednje kaskade sodelujejo tudi številni membranski in citoskeletni proteini, ki imajo veliko funkcij tudi pri kontaktni inhibiciji. Ogromno eksperimentalnih dokazov kaže neposredno povezanost nepravilnega delovanja Hippo signalizacije in nastankom raka, kar je verjetno razlog za intenzivne raziskave na tem področju v današnjem času.

===Dejan Marjanovič: Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov===

Vimentina, glavni predstavnik intermediarnih filamentov (IF) , je izražen v normalnih mezenhimskih celicah, in je znano, da ohrani celovitost celic in zagotavlja odpornost proti stresu. Povečano koncentracijo vimentina, so poročali v različnih rakavih epitelih, vključno raka prostate, tumorjev prebavil, tumorjev centralnega živčnega sistema, raka dojke, pljučnega raka in druge vrste raka. Prekomerno izražanje vimentina v raku je povezano tudi z večjo rastjo tumorja, vendar je vloga vimentina v napredovanju raka še vedno nejasna.
Na podlagi njegovega prekomernega izražanja v rakavih obolenjih in njegovo vlogo pri posredovanju v različnih tumorgenih dogodkih, vimentin služi kot privlačen cilj za zdravljenje raka. Poleg tega naj bi raziskave, usmerjene k pojasnjevanju vloge vimentina v različnih signalnih poteh, odpirale številne nove pristope za razvoj obetavnih zdravil za zdravljenje.

Ker pa je moje širše področje signalizacija,se bom bolj podrobno usmeril za signalizacijske poti, razjasnitev številnih mehanizmov in vmesnih sodelujočih proteinov, encimov itd. Vimentin je znan po tem, da interagira z velikim številom proteinov in sodeluje v različnih celičnih funkcijah. Poleg tega vimentin sodeluje tudi v številnih drugih procesih, ki vključujejo oblikovanje kompleksov z več signalnimi molekulami in drugimi proteini.

Iz te študije je razvidno, da vimentin ne deluje le kot ogrodni protein, temveč tudi posreduje pri večih poteh sporočanja in v celičnih procesih. Prav tako bi bilo zanimivo izvedeti, druge funkcije vimentina v jedru in morebitne vloge pri posredovanju v procesih celičnega cikla. Poleg tega bi lahko zunajcelični vimentin sodeloval pri posredovanje pri več signalnih procesih z vezavo na specifične receptorje, ki jih je treba še raziskati.

===Estera Merljak: Vpliv PKM2 na rakave celice===

Piruvat kinaza M2 (PKM2) ima zelo pomembno vlogo pri rakavih celicah. je ena izmed oblik piruvat kinaze, ki katalizira pretvorbo fosfoenolpiruvata (PEP) v piruvat, pri čemer se fosfatna skupina iz PEP prenese na ADP ter s tem dobimo ATP. PKM2 je v izražena v celicah, ki se hitro delijo, kot so zarodne in rakave celice. Izražanje omogoča veliko transkripcijskih faktrojev, posebno pomembni pa so transkripcijski faktorji iz družine heterogenih jedernih ribonukleoproteinov (hnRNPs), ki dajejo prednost sintezi PKM2 z neposrednim vplivanjem na mRNA.
Vpliv PKM2 na celičen metabolizem je zelo pomembna, saj lahko v celici prehaja med neaktivno dimerno obliko in aktivno tetramerno obliko, kar privede do različnih produktov. Aktivnost PKM2 je regulirana s strani mnogih snovi, med drugim intermediatov glikolize, ki lahko povečajo ali zmanjšajo aktivnost piruvat kinaze M2. Prav tako na aktivnost vplivajo razne post-translacijske spremembe aminokislin v samem proteinu, ki so rezultat kompleksnih reakcij v celici. S takimi procesi celica regulira sintezo energije in sintezo drugih prekurzorjev za množitev celic.
Poznavanje teh procesov ima velik medicinski pomen, saj lahko pripelje do oznajdbe specifičnih zdravil za zdravljenje raka, ki bi napadale in uničile le rakave celice, zdravih pa ne.

===Maja Kostanjevec: Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah===

Glukoza je pomemben vir energije, ki ureja marsikatero metabolno pot. Njena vloga se razlikuje od celice do celice glede na to, kakšne naloge opravlja. Posledično so se v evoluciji razvili različni mehanizmi njenega zaznavanja in prenosa signalov.

Preučevanje zaznavnih mehanizmov glukoze je zapleteno, saj ima poleg hranilne vloge tudi signalno, ki pa jo včasih težko ločimo od ostalih procesov, v katerih sodeluje. Trenutno so najbolj raziskani mehanizmi v kvasovkah, saj gre za najenostavnejše evkarionte. V njih so odkrili štiri različne signalne poti: glavno represivno pot, cAMP pot ter inducirani poti, ki sta odvisni od senzorjev Snf3 in Rgt2 oz. od fosforilacije.

Veliko bolj zahtevna je regulacija glukoze v rastlinah. V njih skrbi za izražanje različnih genov, ki urejajo procese fotosinteze, metabolizma, rasti… V modelni rastlini Arabidopisis thaliana so bili raziskani trije različni mehanizmi zaznavanja. Prvi je odvisen od heksokinaze in represira fotosintetske gene, drugi je od heksokinaze neodvisen in vsebuje še neznan receptor ter tretji, ki temelji na procesu glikolize in njenih vmesnih produktov.

Zaznavanje glukoze pri sesalcih ima posebne lastnosti, ki se razlikujejo tako od tistih v kvasovkah kot v rastlinah. Ti mehanizmi so najbolje preučeni v beta celicah Langerhansovih otočkov trebušne slinavke, ki skrbijo za izločanje inzulina. Znano je, da je pri tem potreben obsežen metabolizem glukoze, kot glavni mediator pa nastopa ATP.

===Julija Mazej: Metabolizem glukoze v živčnih celicah===

Glukoza je preferenčno gorivo za možganske celice. Čeprav možgani predstavljajo le 2% celotne telesne mase, za svoje delovanje porabijo kar 25% zaužite glukoze. Možganske celice lahko kot energijski substrat uporabijo tudi: laktat, piruvat, glutamin in glutamat. Kakršnakoli ovira pri energijski oskrbi, je zelo rizična in se lahko konča z nezavestjo ali celo komo v manj kot 10 sekundah. V izogib takšnemu izidu so nekatere celice sposobne nadomestiti primanjkljaj energije oz. ATP z intenzivnejšo glikolizo. To velja za nevroglijalne celice, ki z glikolizo proizvajajo laktat. Vendar pa povišana glikoliza nima enakega vpliva na vse živčne celice. Nevroni zaradi povišane glikolize manj glukoze oksidirajo po pentoza-fosfatni poti, ki tam sicer poteka v normalnih razmerah. Ta metabolična pot je za nevrone zelo pomembna, ker se pri pretvorbi glukoza-6-fosfata v ribozo-5-fosfat regenerira NADPH. To je pomemben antioksidant, ki regenerira reduciran glutation in tako varuje nevrone pred poškodbami, zaradi reaktivnih kisikovih spojin. Glikolizo v nevro celicah stimulirajo hipoksični pogoji, nevrotoksične snovi, mutacije v respiratorni verigi.. Anomalije v metabolizmu glukoze so prisotne v mnogih nevrodegenerativnih boleznih, npr. Alzheimerjevi, Parkinsonovi, Huntingtonovi bolezni. Tu se kaže aplikativen pomen raziskav povezanih z metabolizmom glukoze v možganih. Velik problem pri razumevanju metabolizma v živčnih celicah predstavljajo nepojasnjene interakcije med glija celicami in nevroni .

===Jernej Pušnik: Uravnavanje metabolizma z acetilacijo proteinov===

V svoji seminarski nalogi bom predstavil pomen posttranslacijske modifikacije-acetilacije pri uravnavanju celotnega celičnega metabolizma. Kot že verjetno vsi veste, je večina reakcij, ki so del neke metabolne poti, kataliziranih z encimi. Ti pa so v osnovi proteinske makromolekule, sestavljene iz dvajsetih različnih aminokislin. Ena izmed teh aminokislin je lizin in vsebuje dve amino skupini. S prvo se povezuje v peptidno vez, druga, ki se nahaja na koncu ogljikovodikove verige pa je tarča acetilacije. Ko se acetilna skupina enkrat veže na lizinski ostanek, to povzroči določene spremembe v strukturi proteinske molekule, s tem pa se tudi spremeni encimska aktivnost. Na ta način so regulirani skoraj vsi encimi metabolizma. V seminarju sem opisal kako pride do same acetilacije in deacetilacije, da je pri tem potrebna prisotnost določenih encimov, kako se spremeni delovanje encimov delujočih v glikolizi, glukoneogenezi, citratnem ciklu, oksidaciji maščobnih kislin, oksidaciji aminokislin in ciklu sečnine. Ker je acetilacija tako razširjena modifikacija pri nadzorovanju metabolizma, imajo raziskave na tem področju velik potencial za odkritje novih terapevtskih pristopov k zdravljenju bolezni srca in ožilja, diabetesa, debelosti, itd.

===Rok Razpotnik: Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija===

V dani seminarski nalogi bom predstavil osnovne lastnosti rakavih celic, tipe celic, ki se nahajajo v tumorskem mikrookolju, ter podrobneje predstavil nekatere osnovne lastnosti metabolizma rakastih celic ter njene regulacije. Mutacije onkogenov in tumor supresorskih genov povzročijo spremembe v signalizacijskih poteh, katere povzročijo spremembe metabolizma rakastega tkiva. Metabolizem deluje v prid celični rasti, intenzivni celični delitvi, zaviranju apoptoze itd. Sam metabolizem rakastih celicah temelji na treh osnovnih temeljih: povečani produkciji energije, zadostni biosintezi potrebnih makromolekul in vzdrževanju redoks stanja. Da izpolnjujejo vse tri pogoje se rakaste celice poslužujejo mnogih regulacij metabolizma, z različnimi strateškimi potmi, npr. proteoliza skeletnih mišic, lipoliza maščobnega tkiva, intratumorna simbioza med laktat-proizvajajočimi in laktat-porabnimi celicami, upočasnevanje glikolize in usmerjanje intermediatov v pentoza fosfatno pot itd. Ker pa je mikrookolje, ki obkroža rakasto tkivo zelo dinamično, je za rakaste celice značilna metabolična fleksibilnost. Raziskave in razumevanje metabolične fleksibilnosti bi doprinesle k novim možnim strategijam zdravljenja. Učinek na reguliran metabolizem rakastega tkiva, bi imel ogromen vpliv na viabilnost rakastega tkiva, saj je metabolizem sklopljen s številnimi lastnostmi rakastih celic.

===Ajda Rojc: Metabolizem skeletnih mišic===

Mišice so največji porabnik energije v telesu, saj nam omogočajo vrsto različnih dejavnosti pri katerih se porablja energija. V našem telesu potekata dva različna sistema metabolizma – anaerobni in aerobni. Pri anaerobnem metabolizmu imata pomembno vlogo kreatin fosfat in glikogen. Zaloge ATP je v mišicah zelo malo, zato takoj nastopi cepitev visokoenergetskih vezi v kreatin fosfatu. Po porabi te energije se v glikolizi razgradi glikogen, ki se pri pomanjkanju kisika v mišicah namesto v piruvat, pretvori v laktat in to povzroča bolečine v mišicah. Druga vrsta metabolizma pa deluje kadar je kisika dovolj in to je aerobni metabolizem. Poleg glukoze se pri tej vrsti presnove razgrajujejo tudi maščobne kisline, ki se v β-oksidaciji reducirajo do vodika in acetil-CoA, ta pa vstopi v Krebsov cikel, kjer se proizvede energija ATP. Večja razpoložljivost maščobnih kislin vpliva na nalaganje znotrajmišičnega prostega Pi in AMP med vadbo. Pi in AMP sta odgovorna za regulacijo encima glikogen fosforilaze, ki cepi glikogen. Torej, če se njune koncentracije znižajo pride do manjšega števila cepitev glikogena na glukozo. Pri znatnem povišanju dostopnosti maščobnih kislin je glikogen fosforilaza inhibirana. To je le eden od načinov regulacije substratov v mišičnem metabolizmu. Domnevajo, da je oksidacija maščob regulirana s podobnimi faktorji (npr. adrenalin, Ca2+, ADP, AMP, Pi; AMPK, pH, acetil-CoA) kot razgradnja ogljikovih hidratov, vendar je glede tega, kako te faktorji vplivajo na regulacijo maščobnih kislin in oksidacijo maščob ter kaj je njihova vloga še veliko nejasnosti.

===Janez Meden: NADH-fumarat reduktaza - primerna tarča za zdravljenje s kemoterapijo===

Celično dihanje je sestavljeno iz glikolize, citratnega ciklusa in verige za prenos elektronov. Večina energije nastane, v obliki ATP pri zadnji stopnji celičnega dihanja, torej pri prenosu elektronov skozi komplekse I, II, III, IV in nastanku ATP-ja v kompleksu V – ATP-sintazi. Zadnja stopnja pa je mogoča le v prisotnosti O2.
Pa vendar življenje obstaja tudi v hipoksičnem okolju. Posebna oblika energijskega metabolizma, ki je značilno za nekatere bakterije, notranje zajedavce in školjke ter celo rakave celice je fumaratsko dihanje. Ta način metabolizma omogoča nekoliko boljši izkoristek energije. Pri njem sodelujeta le dva kompleksa I in II. Kompleks II je povezan s citratnim ciklusom – TCA in verigo za prenos elektronov. Prenašalec med kompleksoma je kvinon z nizkim redoks potencialom, kot je npr. rodokvinon pri A. suum, ali pa menakvinon, znan kot vitamin K.
Z razumevanjem mehanizma fumaratskega dihanja bi lahko razvili zdravila, ki bi inhibirala ali celo onemogočila delovanje tega mehanizma. Primerna tarča novih zdravil bi lahko bila Fp podenota kompleksa II ali pa bi zdravilo lahko delovalo tudi kot kompetitivni inhibitor kvinona.

===Ana Kunšek: Večfunkcionalnost akonitaze===

Akonitaza je protein, ki katalizira drugo stopnjo Krebsovega cikla, torej pretvorbo citrata v izocitrat. Vendar je tudi eden izmed "moonlighting" proteinov, torej proteinov, ki imajo poleg glavne tudi druge funkcije. Prav zato, ker ima toliko funkcij je njena vloga v celici še toliko bolj pomembna, nepravilno delovanje pa lahko pripelje tudi do pojava diabetesa in miopatije.

Akonitaza poleg kataliziranja omenjene pretvorbe citrata v izocitrat pomaga tudi pri uravnavanju koncentracije železa v celici, stabilizaciji oz. destabilizaciji mitohondrijske DNA ter pri odgovoru na oksidativni stres. Pri uravnavanju koncentracije železa se veže na mRNA in s tem zaustavi sintezo feritina (proteina, ki veže železo) ter s tem pomaga pri uravnavanju homeostaze. Mitohondrijsko DNA destabilizira, kar ji pomaga za lažje podvojevanje, pri oksidativnem stresu pa je ključni faktor pri uravnavanju pravilnega pH-ja v celici, brez katerega encimi ne morejo pravilni delovati.

Že samo s temi funkcijami smo ugotovili, da je akonitaza zelo pomembna v našem življenju, vendar verjetno še vedno ne poznamo vseh njenih funkcij, saj je odkrivanje "moonlighting" proteinov in njihovih ostalih funkcij zelo težko in zahteva veliko eksperimentalnega dela. Vendar bi lahko z vedenjem vseh funkcij proteinov iznašli tudi takšna zdravila, ki stranskih učinkov ne bi imela, saj bi zablokirala ali pospešila sintezo le tistega proteina, za katerega je to potrebno in ne bi s tem vplivala tudi na ostale funkcije proteina v organizmu.

===Tomaž Rozmarič: Warburg in Crabtree efekt===

Znanstveniki so ugotovili, da rakave celice, kljub prisotnosti kisika, ne izvajajo aerobnih procesov. Namesto tega so se usmerile v glikolizo. Temu se reče Warburg efekt. Kaj so rakave celice s tem pridobile, še ni čisto raziskano. Obstajajo pa hipoteze, da so zaradi tega veliko bolj invazivne, se sposobne deliti pri nizkih koncentracijah kisika in se izogniti apoptozi. Warburgov efekt je reguliran na večih stopnjah metabolne poti, s prekomerno izraženimi in prekomerno aktivnimi encimi, ki vzpodbujajo glikolizo ter inhibicijo proteinov, ki spodbujajo aerobni metabolizem.
Zraven Warburgovega efekta poznamo še Crabtree efekt. Ta mehanizem rakavi celici omogoča preklop na aerobni metabolizem pri pomanjkanju glukoze in obratno pri velikih koncentracijah. Brez poznavanja obeh mehanizmov in prekinitvi obeh hkrati je uspešnost zdravljenja raka zelo majhna.
Znanstveniki so našli vrsto kvasovke, ki ima skoraj identični metabolizem, kot ga ima rakava in je Crabtree pozitivna. Pri nizkih koncentracijah glukoze izvaja anaerobni metabolizem, v prisotnosti visoke koncentracije pa aerobni. Zaradi navedenih lastnosti je idealna za študijo rakavih celic.
Ko bodo znanstveniki natančno proučili Warburg in Crabtree efekt, se bodo lahko razvila tarčna zdravila, katera bi bistveno izboljšala kakovost našega življenja.

===Erik Mršnik: Adrenolevkodistrofija===

X-vezana adrenolevkodistrofija je precej redka bolezen, ki pa ima zelo hude posledice. Te v večini primerov vodijo v zgodnjo smrt. Z razumevanjem biokemijskega in genetskega ozadja te bolezni so v zadnjih letih naredili velik korak naprej v odkrivanju in preprečevanju te bolezni.
V osnovi gre za napako (mutacije so v večini primerov dedne - 90 %) na genu ABCD1, kar se odraža na ALDP (adrenolevkodistrofični protein), ki je peroksisomalni transportni protein. Če ne deluje, je otežena oziroma onemogočena β-oksidacija VLCFAs (dolgih maščobnih kislin), ki se nabirajo v tkivih in povzročajo velike težave v delovanju možganov in živčevja ter nadledvične žleze. Bolezen se odraža v različnih fenotipih, ki prizadenejo predvsem moške (otroke in moške srednjih let), ženske so navadno le prenašalke, lahko pa se tudi pri njih izrazijo blažji simptomi. Če se bolezen odkrije že v zgodnji fazi, je možnost pomoči večja. Predvsem uspešna je presaditev krvotvronih matičnih celic. Velikokrat pregledajo že dojenčke (t.i. newborn screening), za katere vejo (zaradi dednosti), da so podvrženi tej bolezni, kar bistveno pripomore k pravilnemu pristopu pri izbiri terapije.

BIO2 Seminar 2012

2012-11-02T09:40:52Z

ErikMrsnik: /* Seznam seminarjev */

== Novice za študente ==
[https://www.google.com/calendar/embed?src=94r835uhlqu6sornlvmnldb5d0%40group.calendar.google.com&ctz=Europe/Belgrade Razpored izpitnih rokov in kolokvijev ter nekaterih kolokvijev iz vaj]

= Biokemijski seminar =
Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak petek od 9:00 do 12:00.

Ocena seminarjev predstavlja 30% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Erik Kristian Janežič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0962892412000694 Hippo signalna pot in matične celice ]||Filip Mihalič||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Dejan Marjanovič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482707001450 Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov]||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Griša Prinčič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000411001149 Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice]||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||Ajda Rojc||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Maja Kostanjevec||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000401018059# Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah]||Sara Lorbek||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Julija Mazej||14||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002072 Metabolizem glukoze v živčnih celicah]||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||Ana Kunšek||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Estera Merljak||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800041200059X Vloga PKM2 v rakavih celicah]||Suzana Semič||Monika Biasizzo||Janez Meden||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Jernej Pušnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410001702 Uravnavanje metabolnih poti z acetilacijo proteinov]||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Rok Razpotnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X12000534 Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija]||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||Erik Mršnik||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Ajda Rojc||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001448271000282X Metabolizem skeletnih mišic]||Ana Grom||Matej Vrhovnik||Katja Leben||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Tomaž Rozmarič||16||Moj izbrani naslov||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||Matic Kovačič||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Kunšek||16||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000406000843 Akonitaza in mitohondrijska DNA]||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Janez Meden||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416511003059 Moj naslov]||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Cirnski||17||Moj izbrani naslov||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||Nastja Pirman||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Erik Mršnik||17||[http://www.nature.com/nrneurol/journal/v3/n3/full/ncpneuro0421.html Adrenolevkodistrofija]||Julija Mazej||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Katja Leben||17||Moj izbrani naslov||Estera Merljak||Suzana Semič||Monika Biasizzo||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Matic Kovačič||18||Moj izbrani naslov||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Zala Gluhić||18||Moj izbrani naslov||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Bojana Lazović||18||Moj izbrani naslov||Ajda Rojc||Ana Grom||Matej Vrhovnik||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Nastja Pirman||19||Moj izbrani naslov||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Špela Tomaž||19||Moj izbrani naslov||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Monika Biasizzo||19||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002138 Mitohondrijski razklopni proteini]||Janez Meden||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||20||Moj izbrani naslov||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Barbara Dušak||20||Moj izbrani naslov||Erik Mršnik||Julija Mazej||Ellen Malovrh||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Matej Vrhovnik||20||Moj izbrani naslov||Katja Leben||Estera Merljak||Suzana Semič||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Filip Mihalič||21||Moj izbrani naslov||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Samo Zakotnik||21||Moj izbrani naslov||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Mirjana Malnar||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409001418 Adipokini - vpliv na metabolizem lipidov]||Bojana Lazović||Ajda Rojc||Ana Grom||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Sara Lorbek||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410000915 Glutaminska odvisnost rakavih celic]||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Ellen Malovrh||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000407002150 Biosinteza hema v plazmodiju]||Špela Tomaž||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Suzana Semič||22||Moj izbrani naslov||Monika Biasizzo||Janez Meden||Griša Prinčič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Katarina Tolar||23||Moj izbrani naslov||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Aleksander Benčič||23||Moj izbrani naslov||Barbara Dušak||Erik Mršnik||Julija Mazej||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Ana Grom||23||Moj izbrani naslov||Matej Vrhovnik||Katja Leben||Estera Merljak||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju (peta izdaja), v katerega naj izbrana tema spada

== Gradivo za predavanja ==
Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/
username: bio2
password: samozame

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti članek iz revije [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS], če tam ne najdete primerne teme, lahko izberete tudi pregledni članek iz kakšne druge revije, ki ima faktor vpliva nad 5. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo!

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2012|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-9 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed), vsebovati mora najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli vsakemu od recenzentov in docentu (docentu ga pošljite po e-pošti).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte avtorju in Gunčarju.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25-30 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku!

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki mi jih pošiljate poimenujete po naslednjem receptu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* 312_BIO_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dHc2d2pCbDBWNzl5VHZaQUk1SG1HeVE6MA recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dDZZOVVFNkwxb0JMeUFaMGltOVQ4aHc6MA mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.zveza-zotks.si/gzm/dokumenti/literatura.html Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne).

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

BIO2 Seminar 2012

2012-10-31T11:18:10Z

ErikMrsnik: /* Seznam seminarjev */

== Novice za študente ==
[https://www.google.com/calendar/embed?src=94r835uhlqu6sornlvmnldb5d0%40group.calendar.google.com&ctz=Europe/Belgrade Razpored izpitnih rokov in kolokvijev ter nekaterih kolokvijev iz vaj]

= Biokemijski seminar =
Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak petek od 9:00 do 12:00.

Ocena seminarjev predstavlja 30% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Erik Kristian Janežič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0962892412000694 Hippo signalna pot in matične celice ]||Filip Mihalič||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Dejan Marjanovič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482707001450 Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov]||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Griša Prinčič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000411001149 Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice]||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||Ajda Rojc||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Maja Kostanjevec||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000401018059# Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah]||Sara Lorbek||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Julija Mazej||14||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002072 Metabolizem glukoze v živčnih celicah]||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||Ana Kunšek||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Estera Merljak||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800041200059X Vloga PKM2 v rakavih celicah]||Suzana Semič||Monika Biasizzo||Janez Meden||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Jernej Pušnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410001702 Uravnavanje metabolnih poti z acetilacijo proteinov]||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Rok Razpotnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X12000534 Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija]||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||Erik Mršnik||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Ajda Rojc||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001448271000282X Metabolizem skeletnih mišic]||Ana Grom||Matej Vrhovnik||Katja Leben||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Tomaž Rozmarič||16||Moj izbrani naslov||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||Matic Kovačič||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Kunšek||16||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000406000843 Akonitaza in mitohondrijska DNA]||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Janez Meden||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416511003059 Moj naslov]||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Cirnski||17||Moj izbrani naslov||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||Nastja Pirman||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Erik Mršnik||17||[http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ana.410070607/abstract Adrenolevkodistrofija]||Julija Mazej||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Katja Leben||17||Moj izbrani naslov||Estera Merljak||Suzana Semič||Monika Biasizzo||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Matic Kovačič||18||Moj izbrani naslov||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Zala Gluhić||18||Moj izbrani naslov||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Bojana Lazović||18||Moj izbrani naslov||Ajda Rojc||Ana Grom||Matej Vrhovnik||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Nastja Pirman||19||Moj izbrani naslov||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Špela Tomaž||19||Moj izbrani naslov||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Monika Biasizzo||19||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002138 Mitohondrijski razklopni proteini]||Janez Meden||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||20||Moj izbrani naslov||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Barbara Dušak||20||Moj izbrani naslov||Erik Mršnik||Julija Mazej||Ellen Malovrh||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Matej Vrhovnik||20||Moj izbrani naslov||Katja Leben||Estera Merljak||Suzana Semič||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Filip Mihalič||21||Moj izbrani naslov||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Samo Zakotnik||21||Moj izbrani naslov||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Mirjana Malnar||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409001418 Adipokini - vpliv na metabolizem lipidov]||Bojana Lazović||Ajda Rojc||Ana Grom||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Sara Lorbek||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410000915 Glutaminska odvisnost rakavih celic]||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Ellen Malovrh||22||Moj izbrani naslov||Špela Tomaž||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Suzana Semič||22||Moj izbrani naslov||Monika Biasizzo||Janez Meden||Griša Prinčič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Katarina Tolar||23||Moj izbrani naslov||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Aleksander Benčič||23||Moj izbrani naslov||Barbara Dušak||Erik Mršnik||Julija Mazej||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Ana Grom||23||Moj izbrani naslov||Matej Vrhovnik||Katja Leben||Estera Merljak||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju (peta izdaja), v katerega naj izbrana tema spada

== Gradivo za predavanja ==
Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/
username: bio2
password: samozame

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti članek iz revije [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS], če tam ne najdete primerne teme, lahko izberete tudi pregledni članek iz kakšne druge revije, ki ima faktor vpliva nad 5. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo!

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2012|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-9 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed), vsebovati mora najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli vsakemu od recenzentov in docentu (docentu ga pošljite po e-pošti).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte avtorju in Gunčarju.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25-30 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku!

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki mi jih pošiljate poimenujete po naslednjem receptu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* 312_BIO_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dHc2d2pCbDBWNzl5VHZaQUk1SG1HeVE6MA recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dDZZOVVFNkwxb0JMeUFaMGltOVQ4aHc6MA mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.zveza-zotks.si/gzm/dokumenti/literatura.html Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne).

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

BIO2 Seminar 2012

2012-10-31T10:32:11Z

ErikMrsnik: /* Seznam seminarjev */

== Novice za študente ==
[https://www.google.com/calendar/embed?src=94r835uhlqu6sornlvmnldb5d0%40group.calendar.google.com&ctz=Europe/Belgrade Razpored izpitnih rokov in kolokvijev ter nekaterih kolokvijev iz vaj]

= Biokemijski seminar =
Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak petek od 9:00 do 12:00.

Ocena seminarjev predstavlja 30% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Erik Kristian Janežič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0962892412000694 Hippo signalna pot in matične celice ]||Filip Mihalič||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Dejan Marjanovič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482707001450 Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov]||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Griša Prinčič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000411001149 Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice]||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||Ajda Rojc||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Maja Kostanjevec||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000401018059# Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah]||Sara Lorbek||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Julija Mazej||14||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002072 Metabolizem glukoze v živčnih celicah]||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||Ana Kunšek||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Estera Merljak||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800041200059X Vloga PKM2 v rakavih celicah]||Suzana Semič||Monika Biasizzo||Janez Meden||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Jernej Pušnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410001702 Uravnavanje metabolnih poti z acetilacijo proteinov]||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Rok Razpotnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X12000534 Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija]||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||Erik Mršnik||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Ajda Rojc||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001448271000282X Metabolizem skeletnih mišic]||Ana Grom||Matej Vrhovnik||Katja Leben||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Tomaž Rozmarič||16||Moj izbrani naslov||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||Matic Kovačič||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Kunšek||16||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000406000843 Akonitaza in mitohondrijska DNA]||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Janez Meden||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416511003059 Moj naslov]||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Cirnski||17||Moj izbrani naslov||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||Nastja Pirman||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Erik Mršnik||17||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20532824 Medium-chain acyl-CoA-dehydrogenase deficiency]||Julija Mazej||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Katja Leben||17||Moj izbrani naslov||Estera Merljak||Suzana Semič||Monika Biasizzo||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Matic Kovačič||18||Moj izbrani naslov||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Zala Gluhić||18||Moj izbrani naslov||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Bojana Lazović||18||Moj izbrani naslov||Ajda Rojc||Ana Grom||Matej Vrhovnik||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Nastja Pirman||19||Moj izbrani naslov||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Špela Tomaž||19||Moj izbrani naslov||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Monika Biasizzo||19||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002138 Mitohondrijski razklopni proteini]||Janez Meden||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||20||Moj izbrani naslov||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Barbara Dušak||20||Moj izbrani naslov||Erik Mršnik||Julija Mazej||Ellen Malovrh||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Matej Vrhovnik||20||Moj izbrani naslov||Katja Leben||Estera Merljak||Suzana Semič||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Filip Mihalič||21||Moj izbrani naslov||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Samo Zakotnik||21||Moj izbrani naslov||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Mirjana Malnar||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409001418 Adipokini - vpliv na metabolizem lipidov]||Bojana Lazović||Ajda Rojc||Ana Grom||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Sara Lorbek||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410000915 Glutaminska odvisnost rakavih celic]||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Ellen Malovrh||22||Moj izbrani naslov||Špela Tomaž||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Suzana Semič||22||Moj izbrani naslov||Monika Biasizzo||Janez Meden||Griša Prinčič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Katarina Tolar||23||Moj izbrani naslov||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Aleksander Benčič||23||Moj izbrani naslov||Barbara Dušak||Erik Mršnik||Julija Mazej||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Ana Grom||23||Moj izbrani naslov||Matej Vrhovnik||Katja Leben||Estera Merljak||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju (peta izdaja), v katerega naj izbrana tema spada

== Gradivo za predavanja ==
Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/
username: bio2
password: samozame

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti članek iz revije [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS], če tam ne najdete primerne teme, lahko izberete tudi pregledni članek iz kakšne druge revije, ki ima faktor vpliva nad 5. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo!

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2012|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-9 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed), vsebovati mora najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli vsakemu od recenzentov in docentu (docentu ga pošljite po e-pošti).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte avtorju in Gunčarju.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25-30 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku!

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki mi jih pošiljate poimenujete po naslednjem receptu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* 312_BIO_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dHc2d2pCbDBWNzl5VHZaQUk1SG1HeVE6MA recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dDZZOVVFNkwxb0JMeUFaMGltOVQ4aHc6MA mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.zveza-zotks.si/gzm/dokumenti/literatura.html Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne).

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

BIO1 Povzetki seminarjev

2012-04-04T20:09:35Z

ErikMrsnik:

== Gregor Gunčar: Sintetični DNA vezavni proteini ==
Povzetek- 200 besed
ejksfjksadnfjkdsaf adhsk fhdsajklf kjldsah fsadh fhjklsadh jfkhads jklfhads jkfaljkfh jklsdahf jkdsah fljkdsah fjklsadh fjkhdsa jkflhasd ljfhk

== Ana Cirnski: TAL efektorji - proteini, ki urejajo gene ==
TAL (transcription activator – like) efektorji so regulatorni proteini, ki vplivajo na delovanje RNA polimeraze pri prepisovanju DNA. Z vezavnimi domenami se vežejo na specifična zaporedja baz na dvojni vijačnici in tako uravnavajo hitrost sinteze proteinov. Najbolj znani regulatorni proteini so motiv cinkovega prsta, motiv levcinske zadrge in motiv vijačnica – obrat – vijačnica.

TAL efektorje so odkrili v bakteriji vrste Xanthomonas, ki jih je uporabljala za reprogramiranje gostiteljskih celic, tako da so te sintetizirale proteine, ki so ustrezali bakteriji.

Domena TAL efektorja, ki se veže na DNA vsebuje 1-35 TAL ponovitev. Vsaka ponovitev je specifična za en bazni par na DNA in vsebuje 33-35 aminokislin (zadnja je okrnjena na 20 aminokislin), ki so vedno na istem mestu. Izjema sta mesti 12 in 13, znani tudi kot RVD mesti (repeat variable diresidues), ki določata specifičnost med efektorjem in DNA verigo.

TAL efektorji se med seboj ločijo po aminokislinskem zaporedju in številu njihovih ponovitev. Od teh lastnosti je odvisna specifičnost efektorja.
Za prepoznavo specifičnih mest na DNA sta odgovorni RVD mesti, ki določata, kam se bo efektor vezal. Obstaja tudi posebna koda po kateri se en par aminokislin veže na določen nukleotid. TAL ponovitve nimajo medsebojnega vpliva zato jih je lažje sestavljati in tako spremeniti efektor.
Uporabljajo se lahko kot umetni restrikcijski encimi (TALEN) za dvoverižne prekinitve DNA (DSB – [double–strand breaks]), kar povzroči v celici popravljalne mehanizme in vodi do sprememb v genskem zapisu. Lahko pa tudi kot transkripcijski faktor (dTALE) za vklapljanje in izklapljanje genov.

Čeprav je o TAL efektorjih še veliko neznanega, kažejo možnosti za široko uporabo na področju biotehnologije in genetike za izboljševanje lastnosti živil in zdravljenje nekaterih bolezni (HIV).

== Griša Prinčič: DNK nanotehnologija ==
Nanotehnologija je ustvarjanje in inženiring funkcionalnih sistemov na atomskem in molekularnem nivoju. DNK nanotehnologija je veja nanotehnologije, ki izkorišča strukturne in kemijske lastnosti DNK molekule ter iz nje sestavlja strukture, ki ne nosijo informacijskega zapisa in so v velikosti do nekaj 100 nanometrov. Najpomembnejši del pri sintezi DNK makromolekul je optimizirano zaporedje nukleinskih kislin. Sekundarno strukturo lahko tvori več različnih zaporedij baz, vendar bo velika večina teh zaporedij imela tudi negativne medsebojne interakcije, kar bi lahko privedlo do spremembe v obliki sekundarne strukture. DNK molekula ima sposobnost samosestavljanja (self-assembly). Pod določenimi pogoji lahko enotno daljšo verigo DNK pripravimo do zvijanja (folding) oz. tvorbe določene (želene) strukture.

V seminarski nalogi se bom osredotočil predvsem na razvoj tako imenovanih nanorobotov, ki služijo kot specializiran dostavni sistem signalnih molekul do celic v človeškem telesu. Ob aktivaciji receptorja se kapsula odpre in na mesto dostavi signalne ali druge molekule.

Pripravljeni so bili nanoroboti v obliki heksagonalnega »soda«, ki so sposobni prepoznati okvarjene ali rakaste celice s pomočjo aptamernega receptorja, ki služi tudi kot »ključavnični mehanizem«. Učinkovitost prepoznavanja celic in »ključavničnega mehanizma« je bila preizkušena na šestih vrstah rakastih celic. Celic Burkitt-ovega limfoma nanoroboti niso prepoznali (se niso aktivirali), pri ostalih petih vzorcih je bila aktivacija potrjena.

== Bojana Lazović: Vloga prionov pri preživetju divjih kvasovk ==
Kvasovke imajo pomembno vlogo pri odkrivanju in spoznavanju lastnosti prionov. Raziskave na njih lahko močno pomagajo tudi pri razumevanju prionskih bolezni, ki se pojavljajo pri ljudeh.
Znano je, da je velika posebnost prionov ta, da se lahko razmnožujejo brez DNK zapisa. Znanstveniki so pri raziskavah na laboratorijskih kulturah kvasovk prišli do pomembnih ugotovitev, glede vloge prionov pri dedovanju v kvasovkah. Razne konformacije proteinov v teh celicah imajo pomembno vlogo pri epigenetskem dedovanju, to je dedovanju, ki ni odvisno od zapisa na DNK verigi. S svojim delovanjem ustvarjajo dedne fenotipske lastnosti, njihova raznolikost pa spodbuja preživetje v spreminjajočih se okoljih in vpliva na razvoj novih lastnosti. Toda te lastnosti so potrdili le v laboratorijskih kulturah. Zato se je porajalo vprašanje, če enako velja tudi v naravi oz. za »divje« vrste kvasovk ali so ugotovljene značilnosti le umetno vzpodbujene v laboratoriju. Iz tega razloga so biokemično testirali okoli 700 različnih sevov vrste kvasovk Saccharomyce, da bi ugotovili če imajo prisotne prione. Rezultati so potrdili prejšnje raziskave. Tako so potrdili tezo, da prioni v splošnem urejajo nekatere dedne lastnosti v naravi, na način ki korenito poveča sposobnost prilagajanja.

== Vesna Radić: Odziv imunskega sistema z IFN-λ ==
Imunost je sposobnost obrambe telesa pred tujimi oz. škodljivimi snovmi, ki jih imenujemo tudi antigeni. Ko se ti pojavijo v telesu, jih imunski sistem prepozna in se odzove tako, da jih skuša uničiti na različne načine.
IFN lambda že dolgo veljajo kot pomembno orožje v imunskem sistemu v obrambi proti virusom, bakterija, parazitom in tudi tumorom. So namreč interferoni, saj so zmožni posegati v razmnoževanje in delovanje patogenov. Interferoni so celične beljakovine sposobne komuniciranja med celicami in tako na razne načine sprožitve delovanja imunskega sistema. IFN-λ so del razreda II citokinov. Lambda je podoben α, saj oba delujeta proti virusom. Razlika med njima je ta, da IFN-α lahko proizvedejo vse celice, ki imajo jedro, IFN-λ pa le nekaj določenih celic. Makrofagi proizvajajo IFN-λ za odziv na virusne in/ali bakterijske okužbe. Citokin IFN lambda se ustvari predvsem iz limfocita CD8+ T – spominske celice. T celice se aktivirajo ob prisotnosti že znanega antigena če ne pa živijo v neaktivnem stanju, ko se pa znova srečajo z že znanim antigenom, sprostijo IFN-λ.
Regulacija sproščanja IFN-λ še ni povsem znana; na podlagi novih študij izvemo, da se lahko sprostijo tudi brez aktivacije pri kontaktu z antigeni. Prav tako so odkrili tudi, da imajo ti interferoni pomembno vlogo pri zdravljenju hepatitisa B in C, astme in raka.
== Julija Mazej: Pretvorba HDL v LDL preko CETP molekule ==
Lipoproteini so raznovrstni delci, sestavljeni iz proteinskega in holesterolnega dela. Na podlagi deleža proteinov in holesterola v posameznem delcu ločimo 5 vrst lipoproteinov: hilomikrone, LDL,HDL,VLDL in IDS. V seminarju se bom omejila na dva, ki imata še posebej veliko vlogo pri transportu holesterola po krvni plazmi. HDL je lipoprotein visoke gostote in ima prevladujoč proteinski del. Znan je tudi kot dober holesterol, saj prenaša presežni holesterol iz celic do jeter, kjer poteče razgradnja. LDL pa je lipoprotein, ki prenaša holesterol v obratni smeri. V kolikor ima celica dovolj holesterola, se prične ta kopičiti na stenah žil, kar vodi do kardiovaskularnih bolezni. Pred kratkim so znanstveniki odkrili mehanizem pretvorbe dobrega holesterola v slab holesterol, preko majhne molekule CETP. Molekula deluje kot most med obema lipoproteinoma in prečrpa holesterol iz HDL v LDL. To odkritje daje nove perspektive na področju zdravljenja kardiovaskularnih bolezni, ki so glavni vzrok bolezni in prezgodnje smrti v Evropski Uniji in razvitem svetu. Učinkovito zdravilo, bi torej moralo inhibirati delovanje CETP molekule. Po rezultatih raziskave medicinske univerze na Dunaju, pa takšno zdravilo nebi pomagalo pacientom z ledvično odpovedjo. Pri nekaterih pacientih na dializi so namreč izsledili nefunkcionalen HDL. Spregovorila bom tudi o nastanku "ultra slabega" LDL, pri starejših in obolelih za diabetesom tipa 2.

== Ana Grom: Visokotehnološko odkrivanje rakavih celic dojk ==
Rak na dojkah je v današnjem svetu kar velik problem pri ženskah. Metode, ki se uporabljajo za zaznavo le tega, pa niso dovršene. Vsaka od njih (mamografija, ultrazvok, magnetna resonanca in druge) ima kakšno slabo lastnost. Metode, ki bi bila zdravju popolnoma neškodljiva, nezmotljiva, kratkotrajna in cenovno lahko dostopna še ni odkrita. Zato so znanstveniki prišli na idejo, da bi poizkusili z nanodelci detektirati rakave celice. Najprej so si izbrali Her2 protein (Human epidermal growth factor receptor 2), ki bo tarča teh nanodelcev. Za protein so predhodno vedeli, da se v 30% rakavih celic dojk čezmerno izraža. Da bi se magnetni nanodelci usmerili proti rakavim celicam in nanje tudi vezali, so ustvarili nanodelce povezane s protitelesi za Her2 protein. Nato, ko bi se nanodelci vezali na celice, pa bi s posebnimi občutljivimi napravami zaznavali te nanodelce in s tem tudi rakave celice v telesu. Poskusi, ki so jih izvedli, da bi potrdili svoja predvidevanja so bili zelo spodbudni. Uspelo jim je dokazati, da se nanodelci resnično v večji meri vežejo na celice, ki imajo več Her2 receptorjev (rakave celice). Nekaj izmed metod, s katerimi so prišli do teh rezultatov, bom tudi sama predstavila.

== Robert Berger: Svetlobno stikalo za bolečino ==
S podaljševanjem življenjske dobe in vse bolj tveganimi življenjskimi slogi v današnjem času ne moremo mimo bolečin, pa naj bodo akutne ali kronične, zato si medicina prizadeva, da bi jih, če jih že ne more odpraviti, vsaj lajšala. Vendar pri analgetikih in anastetikih pogosto naletimo na sistemske stranske učinke in odvisnosti, zato je odkrivanje novih vrst anastetikov in analgetikov eden pomembnejših ciljev farmacevtske industrije. Quaternary ammonium – azobenzene – quaternary ammonium oziroma QAQ je ena izmed možnih rešitev pri nadzoru bolečine. Sicer obstajajo optogenetske metode za uravnavanje aktivnosti nociceptorjev (bolečinskih receptorjev), vendar so pogosto preveč invazivne, saj zahtevajo spremembo DNK in lahko vodijo v trajne genetske spremembe, kar pa ni vedno zaželeno. QAQ s svojo strukturo omogoča blokado ionskih kanalov v nociceptorjih in tako prepreči bolečinski signal. Njegova posebnost pa je v njegovi strukturi, saj ga lahko z določenimi valovnimi dolžinami svetlobe (380 in 500 nm) spreminjamo med cis in trans izomerom, pri čemer cis izomer dovoljuje nemoten pretok Na+ in Ca2+ ionov, trans izomer pa zapre ionski kanal. Tako lahko prostorsko in tudi časovno nadzorujemo njegovo aktivnost. Pri podobnih anastetikih, kot so npr lidokain, ki deluje na podoben način kot QAQ izomerizacija in s tem tudi časovni nadzor nista možna.

== Erik Janežič:Raziskave golih krtovskih podgan (GKP) ==
Tekom zgodovine je velika večina tehnoloških iznajdb našla navdih v živalskem svetu. Danes pa morda prav živali kot so gole krtovske podgane, skrivajo odgovera na nekatera največja vprašanja človeštva kot sta zdravljenje raka in staranje. Gole krtovske podgane niso pritegnile posebne pozornosti med zannstveniki, dokler ni bil v 2. trtjini 20. stoletja pri njih odkrit eusocialen način življenja. Do danes so bile odkrite izjemna lasttnosti golih krtovskih podgan kot naprimer; odpornost na raka, na hipooksično okolje, neobčutljivost na iritacijo s kislinami ter izredno dolga življenska doba v primerjavi z drugimi glodalci. V seminarski nalogi vam bom predstavil nekaj splošnih značilnosti golih krtovskih podgan in njihove odpornosti na rakava obolenja, podrobneje pa bom predstavil raziskavo, ki se je ukvarjala z opazovanjem intracelularnega kalcija pri izpostavitvi možganskih celic GKP hipooksičnem okolju. Povečane koncentracije intracelularnega kalcija v možganskih celicah je namreč glavni razlog, da celice odmrejo oziroma imajo trajne poškodbe strukture in funkcije.

== Špela Tomaž: Specifično gibanje motornega proteina dineina ==
Za normalno delovanje celic in potek celičnih procesov, so med drugim izredno pomembne funkcije transporta, organizacije ter gibanja celičnih delov in organelov. Nalogo opravljajo tako imenovani motorni proteini, ki aktivno prenašajo tovor z enega dela celice na drugega, s svojim gibanjem omogočijo delovanje bičkov ter migetalk in so odgovorni tudi za gibanje mišic. Posebej zanimiva je mehanika njihovega premikanja, saj zaradi sprememb v konformaciji njihovih sestavnih proteinov dobesedno korakajo po svoji bazi (mikrotubuli ali aktinski filamenti). Medtem ko je kinetika gibalnih proteinov miozinov in kinezinov že raziskana, pa je premikanje tretje vrste, dineinov, še vedno slabo poznano. Dineini se v mnogih strukturnih lastnostih od ostalih vrst razlikujejo, kar posledično vpliva tudi na njihovo korakanje, ki ni urejeno in periodično, tako kot pri miozinih in kinezinih. Sposobni so različno dolgih korakov, ne le naprej in nazaj, temveč tudi vstran pod različnimi koti. Izmenično preklapljajo med koordiniranim in nekoordiniranim gibanjem in so nepredvidljivi ter dinamični, kar bi jim predvidoma lahko prinašalo mnoge ugodnosti in boljše sposobnosti prilagoditve. V seminarski nalogi bom opisala nekatere ugotovitve nedavnih raziskav ter predstavila nekatere odkrite značilnosti gibanja dineina.

== Samo Zakotnik: Telomeri in nesmrtnost celic ==

Človeštvo že odkar obstaja sanja o nesmrtnosti, o večnem življenju. Medicina je skozi človeško zgodovino uspešno podaljševala življenja z odkrivanjem vedno novih zdravil in zdi se, da je v prihodnosti možno doseči nesmrtnost, toda le, če bomo premagali staranje. Starost samih celic pa je močno povezana z dolžino telomerov. Telomer je ponavljajoče se zaporedje nukleotidov, ki ščitijo kromosome pred poškodbami. Premajhna dolžina telomerov naj bi vodila v razvoj škodljivih mutacij in razvoju onkogenov, ki vodijo v nastanek raka. Da bi lahko preprečili škodljivo krajšanje telomerov moramo podrobno preučiti mehanizme, ki zagotavljajo ohranjanje dolžin telomerov v okvirjih, ki niso potencialno škodljivi, ali celo omogočajo obnavljanje telomerov in njihovo podaljševanje, kar bi vodilo do celične nesmrtnosti. Vse to je povezano s samo zgradbo telomerov in delovanjem telomeraze, encima, ki skrbi za podaljševanje telomerov.
V drugem delu seminarja pa bom predstavil mehanizme somatskega obnavljanja telomerov in posledice inhibicije telomeraze na primeru ploskih črvov vrste Schmidtea mediterranea. Vrsta je predmet preučevanja že več kot 200 let zaradi izjemnih sposobnosti regeneracije, v sedanjem času pa postaja vse pomembnejši modelni organizem za preučevanje telomer in delovanja telomeraz. Leta 2010 so podelili Nobelovo nagrado za medicino in fizlologijo prav za odkritje, kako so konci kromosomov zaščiteni s telomeri in za odkritje encima telomeraze.

== Zala Gluhić: Rubisco aktivaza ==

Rubisco je encim, ki v temotnih reakcijah fotosinteze katalizira pretvorbo sladkorja ribuloza-1,5-bifosfat v molekuli 3-fosfoglicerata, iz katerih se nato lahko tvori glukoza. Vezava ribuloze-1,5-bifosfata na nekarboksiliran encim Rubisco inhibira. Za nemoten potek fotosinteze je potrebno sladkor odstraniti, kar v rastlinah poteka s pomočjo ATP odvisnega procesa z encimom Rubisco aktivaza. Rubisco aktivaze delimo na zeleni in rdeči tip. Struktura pri zelenem tipu je bila pojasnjena s pomočjo Rubisco aktivaze, poimenovane Rca, pri vrsti tobakovca N. tabacum. Pri rdečem tipu so bili izolirani kristali kompleksa iz rdeče alge R. sphaeroides (Rubisco aktivazo so poimenovali Cbbx). Pri obeh proteinih so odkrili podobno zgradbo. Sestavljena sta iz dveh domen - α/β poddomene ter α-vijačnica poddomene. Za svoje delovanje potrebujeta ATP, tvorita heksamerne obročaste strukture, na sredini katerih se nahaja pora. Zaenkrat mehanizem njunega delovanja še ni pojasnjen. Sklepajo, da gre pri Rca za premestitev Rubisca do centralne pore, kjer zanke destabilizirajo Rubiscovo aktivno mesto. Pri Cbbx pa verjetno sodeluje podaljšan C-konec Rubisca, ki ga aktivaza potegne v poro in s tem sprosti zanko, ki na Rubiscu veže sladkor, zato se sladkor lahko odcepi in Rubisco spet normalno deluje naprej.

== Katarina Tolar: Razvoj plastidov (kloroplastov) in Paulinella ==

Endosimbioza in posledično razvoj organelov je še vedno dokaj nepojasnjena. Čeprav je čedalje več rezultatov raziskav, ki endosimbiotsko teorijo potrjujejo in razlagajo. Najprimernejši in najuporabnejši organizem za raziskovanje in preučevanje tega dela evolucije je organizem Paulinella chromatophora. Ta organizem je najprimernejši, ker znanstveniki verjamejo, da je to najbolj izvoren še živeč fotosintetski protist. P. chromatophora naj bi bil en prvih organizmov, ki je vključil cianobakterije. Plastidi, ki so vključeni v različnih vrstah protistov se med seboj razlikujejo. Ugotovili so, da je genom plastida močno reduciran, v nekaterih vrstah plastidov bolj, v drugih manj. Vendar so med njimi velike podobnosti. Prav tako so dokazali, da so se plastidi res razvili iz cianobakterij, saj obstaja ogromna podobnost med genomi cianobakterij in genomi plastidov. Ker je genom plastidov močno zreduciran, so posledično plastidi močno odvisni od jedra. Zato so plastidi in gostiteljska celica razvili Tic in Toc premestitven sistem, ki omogoča prenos proteinov, ki so pomembni za gradnjo in razvoj plastidov iz citoplazme v sam plastid. Ta premestitveni sistem se je razvijal skupaj z rastlinami. Vendar je ohranjal tudi cianobakterijske lastnosti. To je še en dokaz, ki potrjuje endosimbiotsko teorijo.

== Barbara Dušak: Funkcionalne posledice spremenjenih podenot v RNA polimerazah ==

RNA polimeraze so encimi, ki usmerjajo transkripcijo DNA in sodelujejo pri genski regulaciji. V vseh evkariontskih organizmih so prisotne tri različne RNA polimeraze (I, II, III), rastline pa imajo še dve dodatni polimerazi RNA (IV in V). Polimeraze RNA II, IV in V so sestavljene iz 12 različnih podenot, ki imajo različne vloge. Izbrana raziskava se je osredotočila na delovanje devete podenote, ki ima dve različici, 9a in 9b, v Pol II, IV in V pri rastlini Arabidopsis thaliana. Izkazalo se je, da imata nefunkcionalni podenoti različne posledice na delovanje polimeraz. Raziskave so izvajali s križanjem rastlin divjega tipa z mutantkami 9a-1 in 9b-1, nato pa opazovali spremembe v organizmu. Heterozigoti 9a-1 niso kazali nobenih sprememb, 9b-1 pa so se fenotipsko razlikovali od divjega tipa. Homozigoti za mutirani različici obeh genov se sploh niso razvili.
Predstavila bom spremembe, ki so se pojavile na molekularnem nivoju, v povezavi s tem, kar je že znano o delovanju polimeraz RNA.

== Rok Razpotnik: Botulinum toksin v kompleksu z NTNHA (nehemaglutinirajočimi proteini) ==

Botulinum toksin je najmočnejši do sedaj odkriti nevrotoksin. Botulinum nevrotoksin je možen agent za bioterorizem, po drugi strani pa se uporablja v terapijah in kozmetični industriji, znan pod imenom botox. V obeh primerih deluje kot inhibitor acetilholina, pri čemer napade živčne celice. Preden pa uspe priti do živčnih celic, ki nadzirajo delovanje mišic, mora toksin, pri zaužitju, iti skozi dolgo pot – preko celotne prebavne poti, kjer so prisotni številni prebavni encimi in izredno močno kislinsko okolje, do črevesja, kjer je nato vsrkan v krvni obtok, kjer se prevaža vse do živčnih celic. V seminarski nalogi vam bom predstavil organizem, ki proizvaja omenjeni nevrotoksin; bolezensko stanje, ki ga povzroča kontaminacija z botulinum toksinom; strukturo ter mehanizem delovanja, ter na koncu izsledke raziskave, kjer so ugotovili mehanizem delovanja kompleksa, v katerem je nevrotoksin vezan pri poti skozi prebavni trakt. V raziskavi so ugotovili, da se botulinum toksin veže v zaprt in stabilen kompleks z netoksičnim nehemaglutinirajočim proteinom (NTNHA), ta pa ga varuje pred ekstremnimi pogoji v želodcu (nizek pH, delovanje prebavnih proteaz). Kompleks se razpusti ko ta preide v črevesje, kjer vlada nevtralna pH vrednost. Tako prosti botulinum toksin v črevesju vstopi v krvožilje, ki potuje naprej do kolinergičnih nevronov, ker povzroči inhibicijo acetilholina. To se kaže v paralizmu mišic. Ugotovili so torej, da je mehanizem vezave botulinum toksina ter NTNHA ter preživetja nevrotoksina pogojen z mehanizmom spremembe pH vrednosti.

== Erik Mršnik: Vloga Oct4 pri izražanju genov matičnih celic ==

Med sesalčevim razvojem je potrebno, da iz ene totipotentne celice nastane več kot dvesto različnih tipov celic. Inducirane pluripotentne zarodne celice (ali krajše iPSCs) je možno pridobivati tudi iz somatskih celic z ekspresijo transkripcijskih faktorjev, ki so navadno izraženi v ESCs. Pluripotentno stanje se da vzdrževati z določenimi citokini. Na primer z LIF-om ali BMP4.
Transkripcijski faktor Oct 4 (iz družine PouV) je osnoven za nastajanje in vzdrževanje iPSCs in ESCs. Če ga odstranimo, povzročimo diferenciacijo teh celic. Oct4 se izraža tudi v fazi gastrulacije matičnih celic, kjer blokira prezgodnjo diferenciacijo. Kljub mnogim raziskavam pa še vedno ni povsem znano, kako Oct4 deluje kot transkripcijski faktor pri reguliranju diferenciacije. Nekateri eksperimenti so pokazali, da lahko deluje kot aktivator ali represor genske transkripcije.
Odkrili so, da se Oct4 pri svojem delovanju združuje z nekaterimi drugimi transkripcijskimi faktorji. Predvsem z Sox2 (iz družine HMG) in Nanog. Ti naj bi istočasno kontrolirali izražanje genov in regulirali razvoj ESCs.
V tej študiji so se posvetili derivatom Oct4, ki so jih izdelali izključno kot aktivatorje ali represorje transkripcije. Vsak protein ima PouV DNA-prepoznavno sekvenco združeno z močno aktivacjsko (VP16) ali represijsko (Engrailed ali HP1) regijo transkripcije. Tekom študije so ugotovili, da pravzaprav samo aktivatorska oblika povzroči nastanek iPSCs. Aktivatorska fuzija vzdržuje rast in pluripotentnost mišjih ESCs, ki jim manjka »divjega tipa« Oct4. Oct4-aktivatorska fuzija lahko prepreči pluripotentost ne glede na pisotnost LIF-a. Predvidevajo, da delovanje Oct4 kot aktivatorja zadošča za povzročitev nastanka iPSC in vzdrževanje ESCs.

BIO1-seminar-2012

2012-03-11T11:13:02Z

ErikMrsnik: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak ponedeljek od 10:00 do 11:30.

Ocena seminarjev predstavlja ??% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" style="border:#c9c9c9 1px solid; margin: 1em 1em 1em 0; border-collapse: collapse;"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime in priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Link'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za oddajo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za recenzijo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
|-
| Ana Cirnski||TAL efektorji - proteini za urejanje genov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120105141141.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Matej Prevc||Ana Grom||Erik Mršnik
|-
| Griša Prinčič||DNK nanoroboti||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216144238.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Katja Leben||Jernej Pušnik||Maja Kostanjevec
|-
| Bojana Lazović||Vloga prionov pri preživetju in razvoju kvasovk||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120215142817.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Matic Urlep||Špela Tomaž||Sandra Zupančič
|-
| Vesna Radić||Odziv imunskega sistema z IFN-λ || [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120209135106.htm povezava]||07.03.||09.03.||12.03.||Ana Grom||Katarina Tolar||Ana Cirnski
|-
| Julija Mazej||Pretvorba HDL v LDL preko CETP molekule||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221165941.htm povezava]||07.03.||09.03.||12.03.||Aleksander Benčič||Mirana Krim Godler||Bojana Lazović
|-
| Matej Prevc||Moj naslov||povezava||07.03.||09.03.||12.03.||Jan Taškar||Zala Gluhić||Špela Tomaž
|-
| Erik Kristian Janežič||Študije golih krtovskih podgan ||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120223182512.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Griša Prinčič||Rok Razpotnik||Matic Urlep
|-
| Ana Grom||Visokotehnološko zaznavanje rakavih celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/10/111028082715.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Matic Kovačič||Jan Taškar||Katja Leben
|-
| Robert Berger||Svetlobno stikalo za bolečino|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120222093506.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Sara Bitenc||Rok Babič||Ajda Rojc
|-
| Filip Mihalič||Moj naslov||povezava||14.03.||16.03.||19.03.||Matej Vrhovnik||Dejan Marjanovič||Vesna Radić
|-
| Samo Zakotnik||Staranje in telomere||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120227152612.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Ana Kunšek||Tomaž Rozmarič||Ana Grom
|-
| Špela Tomaž||Mucini in vdor patogenih bakterij v celice||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120308101623.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Erik Kristian Janežič||Matej Prevc||Rok Babič
|-
| Katarina Tolar||Moj naslov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120227152819.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Alenka Mikuž||Sara Bitenc||Monika Biasizzo
|-
| Zala Gluhić||Rubisco aktivaza|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111108104620.htm povezava] ||19.03.||22.03.||26.03.||Luka Krmpotić||Aleksander Benčič||Nastja Pirman
|-
| Veronika Furlan||Moj naslov||povezava||21.03.||26.03.||02.04.||Špela Tomaž||Katja Leben||Sara Bitenc
|-
| Nastja Pirman||Moj naslov||povezava||21.03.||26.03.||02.04.||Jernej Pušnik||Sandra Zupančič||Estera Merljak
|-
| Barbara Dušak||Kako encimi RNA polimeraze regulirajo ekspresijo genov|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120301143743.htm povezava] ||21.03.||26.03.||02.04.||Rok Babič||Bojana Lazović||Rok Razpotnik
|-
| Rok Razpotnik||Mikrobna produkcija biogoriv||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110927134254.htm povezava]||21.03.||26.03.||02.04.||Ajda Rojc||Veronika Furlan||Luka Krmpotić
|-
| Erik Mršnik||Sintetični protein Oct4 amplificira gene matičnih celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216133922.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Ana Cirnski||Julija Mazej||Filip Mihalič
|-
| Matic Kovačič||Zakaj stres povzroča poškodbe DNA||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110821141135.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Bojana Lazović||Samo Zakotnik||Aleksander Benčič
|-
| Matej Vrhovnik||Moj naslov||povezava||04.04.||11.04.||16.04.||Mirana Krim Godler||Luka Krmpotić||Erik Kristian Janežič
|-
| Andreja Kukovec||Moj naslov||povezava||04.04.||11.04.||16.04.||Monika Biasizzo||Ellen Malovrh||Bojan Juloski
|-
| Rok Babič||Moj naslov||povezava||11.04.||16.04.||23.04.||Tomaž Rozmarič||Matej Vrhovnik||Ellen Malovrh
|-
| Sara Bitenc||Možganski parazit Toxoplasma gondii in njegov vpliv na "možgansko kemijo"||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111104102125.htm povezava]||11.04.||16.04.||23.04.||Sandra Zupančič||Matic Urlep||Matic Kovačič
|-
| Jan Taškar||Pridobivanje elektrike s stratosferskimi bakterijami||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221212614.htm povezava]||11.04.||16.04.||23.04.||Jakob Gašper Lavrenčič||Alenka Mikuž||Tomaž Rozmarič
|-
| Bojan Juloski||Moj naslov||povezava||11.04.||16.04.||23.04.||Erik Mršnik||Robert Berger||Katarina Tolar
|-
| Monika Biasizzo||Moj naslov||povezava||19.04.||26.04.||07.05.||Ellen Malovrh||Ajda Rojc||Alenka Mikuž
|-
| Katja Leben||Zdravljenje raka s siRNA in njena dostava do celice||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216144238.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Maja Kostanjevec||Matic Kovačič||Janez Meden
|-
| Maja Kostanjevec||Moj naslov||povezava||19.04.||26.04.||07.05.||Barbara Dušak||Jakob Gašper Lavrenčič||Matej Vrhovnik
|-
| Matic Urlep||Moj naslov||povezava||19.04.||26.04.||07.05.||Katarina Tolar||Vesna Radić||Mirjana Malnar
|-
| Tomaž Rozmarič||Moj naslov||povezava||26.04.||07.05.||14.05.||Veronika Furlan||Ana Kunšek||Andreja Kukovec
|-
| Mirjana Malnar||Moj naslov||povezava||26.04.||07.05.||14.05.||Janez Meden||Erik Kristian Janežič||Veronika Furlan
|-
| Luka Krmpotić||Moj naslov||povezava||26.04.||07.05.||14.05.||Vesna Radić||Monika Biasizzo||Ana Kunšek
|-
| Ellen Malovrh||Dolgoživi jedrni proteini in njihov vpliv na celično staranje||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120203180905.htm povezava]||26.04.||07.05.||14.05.||Julija Mazej||Janez Meden||Mirana Krim Godler
|-
| Aleksander Benčič||S1P1 receptorji in njihov vpliv na multiplo sklerozo ter ostale bolezni||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216143957.htm povezava]||07.05.||14.05.||21.05.||Zala Gluhić||Griša Prinčič||Julija Mazej
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||Bio-sončne celice||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120202092246.htm]||07.05.||14.05.||21.05.||Dejan Marjanovič||Estera Merljak||Jernej Pušnik
|-
| Dejan Marjanovič||Moj naslov||povezava||07.05.||14.05.||21.05.||Rok Razpotnik||Erik Mršnik||Samo Zakotnik
|-
| Mirana Krim Godler||Moj naslov||povezava||07.05.||14.05.||21.05.||Samo Zakotnik||Nastja Pirman||Matej Prevc
|-
| Ana Kunšek||Moj naslov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120219143049.htm povezava]||14.05.||21.05.||28.05.||Estera Merljak||Mirjana Malnar||Jan Taškar
|-
| Sandra Zupančič||Moj naslov||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Filip Mihalič||Maja Kostanjevec||Zala Gluhić
|-
| Ajda Rojc||Moj naslov||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Mirjana Malnar||Barbara Dušak||Jakob Gašper Lavrenčič
|-
| Jernej Pušnik||Moj naslov||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Nastja Pirman||Andreja Kukovec||Griša Prinčič
|-
| Estera Merljak||Odpiranje ionskih kanalčkov s pomočjo svetlobe||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120228101710.htm povezava]||21.05.||28.05.||04.06.||Andreja Kukovec||Bojan Juloski||Barbara Dušak
|-
| Alenka Mikuž||Odkriti novi krvni skupini||[http://www.nature.com/ng/journal/v44/n2/abs/ng.1069.html povezava]||21.05.||28.05.||04.06.||Bojan Juloski||Ana Cirnski||Robert Berger
|-
| Janez Meden||Moj naslov||povezava||21.05.||28.05.||04.06.||Robert Berger||Filip Mihalič||Dejan Marjanovič
|}

==Naloga==
* samostojno pripraviti seminar, katerega tema je novica iz področja biokemije na portalu [http://www.sciencedaily.com ScienceDaily], ki je bila objavljena kasneje kot 1. avgusta 2011. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka morate za seminar uporabiti še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* naslov izbrane teme in link do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[BIO1 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 1800 do 2000 besed), vsebovati mora najmanj eno sliko. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
* Seminar oddajte do roka za oddajo vsakemu od recenzentov (docentu ga pošljite po e-pošti v formatu .doc ali .docx).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 18 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava- 4 minute. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo vsak vsaj dve vprašanji.
* En dan pred predstavitvijo oddajte končno verzijo doc. Gunčarju po e-mailu, v subject napišite TBK2012 in pripnite datoteko, ki ima ime v obliki TBK2012-Ime-Priimek.docx. Na dan predstavitve morate docentu oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [[https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dFM2SktfM3Q4VU1wNUQzdU45OTlWVXc6MA recenzentsko poročilo]] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dEozRlMwVDh0NDBmSmd2VnV0TUwtVGc6MA mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Faktor vpliva==
Faktor vpliva (angl. impact factor) neke revije pove, kolikokrat so bili v poprečju citirani članki v tej reviji v dveh letih skupaj pred objavo tega faktorja. Faktorje vpliva za posamezno revijo lahko najdete v [http://www.cobiss.si/scripts/cobiss?command=CONNECT&base=JCR COBISS-u]. V polje "Naslov revije" vnesite ime revije za katero želite izvedeti faktor vpliva in pritisnite na gumb POIŠČI. V skrajnem desnem stolpcu se bodo izpisali faktorji vpliva za revije, ki ustrezajo vašim iskalnim kriterijem. Zadetkov za posamezno revijo je več zato, ker so navedeni faktorji vpliva za posamezno leto. Za leto 2011 faktorji vpliva še niso objavljeni, zato se orientirajte po faktorjih vpliva zadnjih par let. Če faktorja vpliva za vašo izbrano revijo ne najdete v bazi COBISS, potem izberite članek iz kakšne druge revije.

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=6&sqi=2&ved=0CEUQFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.tre.sik.si%2Fmain%2Fpomoc%2Ffiles%2Fcitiranje_in_navajanje_virov.pdf&rct=j&q=citiranje%20po%20pravilniku%20ISO%20690&ei=jPBqTe6FC9DKswaWk-TmDA&usg=AFQjCNF8r6X9Y781sanDObaXNdCew4suUg&sig2=cTqKObSJsTicekWGRGa72g&cad=rja Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne).

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

BIO1-seminar-2012

2012-03-11T11:06:45Z

ErikMrsnik: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak ponedeljek od 10:00 do 11:30.

Ocena seminarjev predstavlja ??% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" style="border:#c9c9c9 1px solid; margin: 1em 1em 1em 0; border-collapse: collapse;"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime in priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Link'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za oddajo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za recenzijo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
|-
| Ana Cirnski||TAL efektorji - proteini za urejanje genov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120105141141.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Matej Prevc||Ana Grom||Erik Mršnik
|-
| Griša Prinčič||DNK nanoroboti||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216144238.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Katja Leben||Jernej Pušnik||Maja Kostanjevec
|-
| Bojana Lazović||Vloga prionov pri preživetju in razvoju kvasovk||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120215142817.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Matic Urlep||Špela Tomaž||Sandra Zupančič
|-
| Vesna Radić||Odziv imunskega sistema z IFN-λ || [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120209135106.htm povezava]||07.03.||09.03.||12.03.||Ana Grom||Katarina Tolar||Ana Cirnski
|-
| Julija Mazej||Pretvorba HDL v LDL preko CETP molekule||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221165941.htm povezava]||07.03.||09.03.||12.03.||Aleksander Benčič||Mirana Krim Godler||Bojana Lazović
|-
| Matej Prevc||Moj naslov||povezava||07.03.||09.03.||12.03.||Jan Taškar||Zala Gluhić||Špela Tomaž
|-
| Erik Kristian Janežič||Študije golih krtovskih podgan ||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120223182512.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Griša Prinčič||Rok Razpotnik||Matic Urlep
|-
| Ana Grom||Visokotehnološko zaznavanje rakavih celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/10/111028082715.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Matic Kovačič||Jan Taškar||Katja Leben
|-
| Robert Berger||Svetlobno stikalo za bolečino|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120222093506.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Sara Bitenc||Rok Babič||Ajda Rojc
|-
| Filip Mihalič||Moj naslov||povezava||14.03.||16.03.||19.03.||Matej Vrhovnik||Dejan Marjanovič||Vesna Radić
|-
| Samo Zakotnik||Staranje in telomere||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120227152612.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Ana Kunšek||Tomaž Rozmarič||Ana Grom
|-
| Špela Tomaž||Mucini in vdor patogenih bakterij v celice||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120308101623.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Erik Kristian Janežič||Matej Prevc||Rok Babič
|-
| Katarina Tolar||Moj naslov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120227152819.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Alenka Mikuž||Sara Bitenc||Monika Biasizzo
|-
| Zala Gluhić||Rubisco aktivaza|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111108104620.htm povezava] ||19.03.||22.03.||26.03.||Luka Krmpotić||Aleksander Benčič||Nastja Pirman
|-
| Veronika Furlan||Moj naslov||povezava||21.03.||26.03.||02.04.||Špela Tomaž||Katja Leben||Sara Bitenc
|-
| Nastja Pirman||Moj naslov||povezava||21.03.||26.03.||02.04.||Jernej Pušnik||Sandra Zupančič||Estera Merljak
|-
| Barbara Dušak||Kako encimi RNA polimeraze regulirajo ekspresijo genov|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120301143743.htm povezava] ||21.03.||26.03.||02.04.||Rok Babič||Bojana Lazović||Rok Razpotnik
|-
| Rok Razpotnik||Mikrobna produkcija biogoriv||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110927134254.htm povezava]||21.03.||26.03.||02.04.||Ajda Rojc||Veronika Furlan||Luka Krmpotić
|-
| Erik Mršnik||Moj naslov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216133922.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Ana Cirnski||Julija Mazej||Filip Mihalič
|-
| Matic Kovačič||Zakaj stres povzroča poškodbe DNA||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110821141135.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Bojana Lazović||Samo Zakotnik||Aleksander Benčič
|-
| Matej Vrhovnik||Moj naslov||povezava||04.04.||11.04.||16.04.||Mirana Krim Godler||Luka Krmpotić||Erik Kristian Janežič
|-
| Andreja Kukovec||Moj naslov||povezava||04.04.||11.04.||16.04.||Monika Biasizzo||Ellen Malovrh||Bojan Juloski
|-
| Rok Babič||Moj naslov||povezava||11.04.||16.04.||23.04.||Tomaž Rozmarič||Matej Vrhovnik||Ellen Malovrh
|-
| Sara Bitenc||Možganski parazit Toxoplasma gondii in njegov vpliv na "možgansko kemijo"||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111104102125.htm povezava]||11.04.||16.04.||23.04.||Sandra Zupančič||Matic Urlep||Matic Kovačič
|-
| Jan Taškar||Pridobivanje elektrike s stratosferskimi bakterijami||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221212614.htm povezava]||11.04.||16.04.||23.04.||Jakob Gašper Lavrenčič||Alenka Mikuž||Tomaž Rozmarič
|-
| Bojan Juloski||Moj naslov||povezava||11.04.||16.04.||23.04.||Erik Mršnik||Robert Berger||Katarina Tolar
|-
| Monika Biasizzo||Moj naslov||povezava||19.04.||26.04.||07.05.||Ellen Malovrh||Ajda Rojc||Alenka Mikuž
|-
| Katja Leben||Zdravljenje raka s siRNA in njena dostava do celice||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216144238.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Maja Kostanjevec||Matic Kovačič||Janez Meden
|-
| Maja Kostanjevec||Moj naslov||povezava||19.04.||26.04.||07.05.||Barbara Dušak||Jakob Gašper Lavrenčič||Matej Vrhovnik
|-
| Matic Urlep||Moj naslov||povezava||19.04.||26.04.||07.05.||Katarina Tolar||Vesna Radić||Mirjana Malnar
|-
| Tomaž Rozmarič||Moj naslov||povezava||26.04.||07.05.||14.05.||Veronika Furlan||Ana Kunšek||Andreja Kukovec
|-
| Mirjana Malnar||Moj naslov||povezava||26.04.||07.05.||14.05.||Janez Meden||Erik Kristian Janežič||Veronika Furlan
|-
| Luka Krmpotić||Moj naslov||povezava||26.04.||07.05.||14.05.||Vesna Radić||Monika Biasizzo||Ana Kunšek
|-
| Ellen Malovrh||Dolgoživi jedrni proteini in njihov vpliv na celično staranje||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120203180905.htm povezava]||26.04.||07.05.||14.05.||Julija Mazej||Janez Meden||Mirana Krim Godler
|-
| Aleksander Benčič||S1P1 receptorji in njihov vpliv na multiplo sklerozo ter ostale bolezni||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216143957.htm povezava]||07.05.||14.05.||21.05.||Zala Gluhić||Griša Prinčič||Julija Mazej
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||Bio-sončne celice||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120202092246.htm]||07.05.||14.05.||21.05.||Dejan Marjanovič||Estera Merljak||Jernej Pušnik
|-
| Dejan Marjanovič||Moj naslov||povezava||07.05.||14.05.||21.05.||Rok Razpotnik||Erik Mršnik||Samo Zakotnik
|-
| Mirana Krim Godler||Moj naslov||povezava||07.05.||14.05.||21.05.||Samo Zakotnik||Nastja Pirman||Matej Prevc
|-
| Ana Kunšek||Moj naslov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120219143049.htm povezava]||14.05.||21.05.||28.05.||Estera Merljak||Mirjana Malnar||Jan Taškar
|-
| Sandra Zupančič||Moj naslov||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Filip Mihalič||Maja Kostanjevec||Zala Gluhić
|-
| Ajda Rojc||Moj naslov||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Mirjana Malnar||Barbara Dušak||Jakob Gašper Lavrenčič
|-
| Jernej Pušnik||Moj naslov||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Nastja Pirman||Andreja Kukovec||Griša Prinčič
|-
| Estera Merljak||Odpiranje ionskih kanalčkov s pomočjo svetlobe||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120228101710.htm povezava]||21.05.||28.05.||04.06.||Andreja Kukovec||Bojan Juloski||Barbara Dušak
|-
| Alenka Mikuž||Odkriti novi krvni skupini||[http://www.nature.com/ng/journal/v44/n2/abs/ng.1069.html povezava]||21.05.||28.05.||04.06.||Bojan Juloski||Ana Cirnski||Robert Berger
|-
| Janez Meden||Moj naslov||povezava||21.05.||28.05.||04.06.||Robert Berger||Filip Mihalič||Dejan Marjanovič
|}

==Naloga==
* samostojno pripraviti seminar, katerega tema je novica iz področja biokemije na portalu [http://www.sciencedaily.com ScienceDaily], ki je bila objavljena kasneje kot 1. avgusta 2011. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka morate za seminar uporabiti še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* naslov izbrane teme in link do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[BIO1 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 1800 do 2000 besed), vsebovati mora najmanj eno sliko. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
* Seminar oddajte do roka za oddajo vsakemu od recenzentov (docentu ga pošljite po e-pošti v formatu .doc ali .docx).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 18 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava- 4 minute. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo vsak vsaj dve vprašanji.
* En dan pred predstavitvijo oddajte končno verzijo doc. Gunčarju po e-mailu, v subject napišite TBK2012 in pripnite datoteko, ki ima ime v obliki TBK2012-Ime-Priimek.docx. Na dan predstavitve morate docentu oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [[https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dFM2SktfM3Q4VU1wNUQzdU45OTlWVXc6MA recenzentsko poročilo]] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dEozRlMwVDh0NDBmSmd2VnV0TUwtVGc6MA mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Faktor vpliva==
Faktor vpliva (angl. impact factor) neke revije pove, kolikokrat so bili v poprečju citirani članki v tej reviji v dveh letih skupaj pred objavo tega faktorja. Faktorje vpliva za posamezno revijo lahko najdete v [http://www.cobiss.si/scripts/cobiss?command=CONNECT&base=JCR COBISS-u]. V polje "Naslov revije" vnesite ime revije za katero želite izvedeti faktor vpliva in pritisnite na gumb POIŠČI. V skrajnem desnem stolpcu se bodo izpisali faktorji vpliva za revije, ki ustrezajo vašim iskalnim kriterijem. Zadetkov za posamezno revijo je več zato, ker so navedeni faktorji vpliva za posamezno leto. Za leto 2011 faktorji vpliva še niso objavljeni, zato se orientirajte po faktorjih vpliva zadnjih par let. Če faktorja vpliva za vašo izbrano revijo ne najdete v bazi COBISS, potem izberite članek iz kakšne druge revije.

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=6&sqi=2&ved=0CEUQFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.tre.sik.si%2Fmain%2Fpomoc%2Ffiles%2Fcitiranje_in_navajanje_virov.pdf&rct=j&q=citiranje%20po%20pravilniku%20ISO%20690&ei=jPBqTe6FC9DKswaWk-TmDA&usg=AFQjCNF8r6X9Y781sanDObaXNdCew4suUg&sig2=cTqKObSJsTicekWGRGa72g&cad=rja Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne).

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.