Wiki FKKT - User contributions [en]

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-11T09:58:12Z

Ines Medved: /* Transgene rastline */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija ogljikovega dioksida in kisika v listih. Ko je prisotnega več ogljikovega dioksida deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več kisika deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Transgene rastline ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Rastline s konstruktom AP1 so imele vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; rastline s konstruktom AP2 so vsebovale zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; rastline s konstruktom AP3 pa so vsebovale zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili interferenčno RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij ogljikovega dioksida na običajno. Predvidevali so, da bi lahko z vnosom alternativnih poti zagotovili fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom in zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji ogljikovega dioksida. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam ogljikovega dioksida ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferski koncentraciji ogljikovega dioksida ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije ogljikovega dioksida v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti ogljikovega dioksida. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti ogljikovega dioksida na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za njegovo povečano dostopnost je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega ogljikovega dioksida zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poskusih na polju povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije ogljikovega dioksida. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije ogljikovega dioksida v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:44:42Z

Ines Medved: /* Konstrukti */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija ogljikovega dioksida in kisika v listih. Ko je prisotnega več ogljikovega dioksida deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več kisika deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Transgene rastline ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij ogljikovega dioksida na običajno. Predvidevali so, da bi lahko z vnosom alternativnih poti zagotovili fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom in zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji ogljikovega dioksida. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam ogljikovega dioksida ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferski koncentraciji ogljikovega dioksida ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije ogljikovega dioksida v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti ogljikovega dioksida. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti ogljikovega dioksida na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za njegovo povečano dostopnost je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega ogljikovega dioksida zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poskusih na polju povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije ogljikovega dioksida. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije ogljikovega dioksida v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:44:08Z

Ines Medved: /* Zaključek */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija ogljikovega dioksida in kisika v listih. Ko je prisotnega več ogljikovega dioksida deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več kisika deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij ogljikovega dioksida na običajno. Predvidevali so, da bi lahko z vnosom alternativnih poti zagotovili fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom in zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji ogljikovega dioksida. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam ogljikovega dioksida ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferski koncentraciji ogljikovega dioksida ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije ogljikovega dioksida v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti ogljikovega dioksida. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti ogljikovega dioksida na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za njegovo povečano dostopnost je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega ogljikovega dioksida zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poskusih na polju povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije ogljikovega dioksida. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije ogljikovega dioksida v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:43:37Z

Ines Medved: /* Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija ogljikovega dioksida in kisika v listih. Ko je prisotnega več ogljikovega dioksida deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več kisika deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij ogljikovega dioksida na običajno. Predvidevali so, da bi lahko z vnosom alternativnih poti zagotovili fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom in zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji ogljikovega dioksida. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam ogljikovega dioksida ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferski koncentraciji ogljikovega dioksida ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije ogljikovega dioksida v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti ogljikovega dioksida. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti ogljikovega dioksida na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za njegovo povečano dostopnost je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega ogljikovega dioksida zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poskusih na polju povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije ogljikovega dioksida. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:42:45Z

Ines Medved: /* Sprememba fotosinteze */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija ogljikovega dioksida in kisika v listih. Ko je prisotnega več ogljikovega dioksida deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več kisika deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij ogljikovega dioksida na običajno. Predvidevali so, da bi lahko z vnosom alternativnih poti zagotovili fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom in zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji ogljikovega dioksida. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam ogljikovega dioksida ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferski koncentraciji ogljikovega dioksida ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije ogljikovega dioksida v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije ogljikovega dioksida encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti ogljikovega dioksida. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti ogljikovega dioksida na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za njegovo povečano dostopnost je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega ogljikovega dioksida zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poljskih poskusih povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije CO2. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:39:29Z

Ines Medved: /* Odpornost na fotorespiratorni stres */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija ogljikovega dioksida in kisika v listih. Ko je prisotnega več ogljikovega dioksida deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več kisika deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij ogljikovega dioksida na običajno. Predvidevali so, da bi lahko z vnosom alternativnih poti zagotovili fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom in zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji ogljikovega dioksida. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam ogljikovega dioksida ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferski koncentraciji ogljikovega dioksida ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije CO2 pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije CO2 encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti CO2. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti CO2 na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za povečano dostopnost CO2 je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega CO2 zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poljskih poskusih povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije CO2. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:37:09Z

Ines Medved: /* Odpornost na fotorespiratorni stres */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija ogljikovega dioksida in kisika v listih. Ko je prisotnega več ogljikovega dioksida deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več kisika deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij ogljikovega dioksida na običajne. Predvidevali so, da bi bila funkcija vnesenih alternativnih poti lahko fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom. Z vnosom alternativnih poti bi zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji ogljikovega dioksida. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam ogljikovega dioksida ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferski koncentraciji ogljikovega dioksida ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije CO2 pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije CO2 encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti CO2. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti CO2 na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za povečano dostopnost CO2 je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega CO2 zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poljskih poskusih povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije CO2. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:35:30Z

Ines Medved: /* Uvod */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija ogljikovega dioksida in kisika v listih. Ko je prisotnega več ogljikovega dioksida deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več kisika deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij CO2 na običajne. Predvidevali so, da bi bila funkcija vnesenih alternativnih poti lahko fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom. Z vnosom alternativnih poti bi zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji CO2. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam CO2 ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferskem CO2 ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije CO2 pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije CO2 encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti CO2. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti CO2 na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za povečano dostopnost CO2 je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega CO2 zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poljskih poskusih povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije CO2. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:32:19Z

Ines Medved: /* Odpornost na fotorespiratorni stres */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija CO2 in kisika v listih. Ko je prisotnega več CO2 deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več O2 deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij CO2 na običajne. Predvidevali so, da bi bila funkcija vnesenih alternativnih poti lahko fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom. Z vnosom alternativnih poti bi zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji CO2. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam CO2 ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferskem CO2 ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije CO2 pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije CO2 encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti CO2. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti CO2 na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za povečano dostopnost CO2 je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega CO2 zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poljskih poskusih povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije CO2. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:32:07Z

Ines Medved: /* Analiza transgenov */

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija CO2 in kisika v listih. Ko je prisotnega več CO2 deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več O2 deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij CO2 na običajne. Predvidevali so, da bi bila funkcija vnesenih alternativnih poti lahko fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom. Z vnosom alternativnih poti bi zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji CO2. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam CO2 ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferskem CO2 ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije CO2 pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije CO2 encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti CO2. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti CO2 na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za povečano dostopnost CO2 je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega CO2 zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poljskih poskusih povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije CO2. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin

2020-05-10T15:31:31Z

Ines Medved: New page: Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422...

Izhodiščni članek: South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422) https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077.long

== Uvod ==

Rast svetovnega prebivalstva, povečana poraba mesa in mleka so vzrok za vse večje potrebe po pridelavi rastlin. Da bi zagotovili preskrbo s hrano, bi morali do leta 2050 svetovno kmetijsko proizvodnjo povečati za 60 % do 110 % [1]. Povečano produktivnost pridelkov dosegamo z uporabo pesticidov, gnojil, namakanjem in mehanizacijo, medtem pa ostaja fotosintetska učinkovitost rastlin nespremenjena. To lahko spremenimo z manipulacijo nekaterih energetsko potratnih poti. Kot primer lahko navedemo oksigenacijo ribuloze-1,5-bisfosfata (RuBP), ki jo katalizira encim ribuloza-1,5-bisfostat karboksilaza oksigenaza (RuBisCO). RuBisCO lahko deluje kot karboksilaza ali oksigenaza. Kako bo encim deloval določata koncentracija CO2 in kisika v listih. Ko je prisotnega več CO2 deluje kot karboksilaza in povzroči Calvinov cikel, ko pa je prisotnega več O2 deluje kot oksigenaza in povzroči fotorespiracijo [2]. Pri oksigenaciji nastajata toksična stranska produkta 2-fosfoglikolat in glikolat, ki se preko procesa fotorespiracije pretvorita v netoksične produkte, pri tem pa se porabi veliko energije in fiksiranega ogljika. Podatki kažejo, da lahko fotorespiracija zmanjša fotosintetsko učinkovitost C3 pridelkov od 20 do 50 %. Temu se lahko izognemo z uvedbo alternativnih poti, ki jih uvedemo v rastlino in ji tako povečamo produktivnost [3].

== Konstrukti ==

V raziskavi so transformirali tobak ''Nicotiana tabacum'' tako, da je vsaka od treh linij rastlin vršila drugačno alternativno pot fotorespiracije. Za to rastlino so se odločili, ker je dober modelni organizem, saj poznamo celoten genom, ima kratko življenjsko dobo (3 mesece), ima uveljavljene protokole in zagotavlja visoko efektivnost, poleg tega pa se obnaša kot ostali pridelki na polju [3].

Konstrukt AP1 je imel vstavljene gene iz ''E. coli'', ki kodirajo glikolat dehidrogenazo, glioksilat karboligazo in tartonsko semialdehidno reduktazo; konstrukt AP2 je vseboval zaporedje glikolat oksidaze iz ''Arabidopsis thaliana'', malat oksidaze iz bučk ''Cucurbita maxima'' in katalaze iz bakterije ''E. coli''; konstrukt AP3 pa je vseboval zaporedje malat sintaze iz bučk (''C. maxima'') in glikolat oksidaze iz ''Chlamydomonas reingardti''. Poleg tega so ustvarili konstrukt interferenčne RNA (RNAi) proti izražanju kloroplastnega transporterja glikolat-glicerat (PLGG1). S tem so zmanjšali tok metabolitov iz kloroplasta in preprečili nativno pot fotorespiracije [3].

== Rezultati ==

=== Analiza transgenov ===

Analiza transgenov
Najprej so preverili kakšno je izražanje transgenov in kje se izraženi proteini nahajajo. Prišlo je do močnega izražanja transgena, še posebej pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi, ki je znižal izražanje transporterja PLGG1 za 80 %. Analiza kloroplastov iz rastlin AP3 je potrdila, da usmerja konstrukt encima glikolat dehidrogenazo in malat sintazo v kloroplast. Delež malat sintaze je bil večji v kloroplastni frakciji, delež glikolat dehidrogenaze pa v netopni frakciji membrane, kar kaže na to, da je encim povezan z membranami kloroplastov [3].

=== Odpornost na fotorespiratorni stres ===

Vse transgene rastline so pokazale povečano odpornost na fotorespiratorni stres. Za fotorespiratorne mutante je običajna oslabljena rast in fotosinteza, če jih prenesemo iz povišanih koncentracij CO2 na običajne. Predvidevali so, da bi bila funkcija vnesenih alternativnih poti lahko fotoprotektivnost pod visokim fotorespiratornim stresom. Z vnosom alternativnih poti bi zaščitili učinkovitost fotosistema II pred fotopoškodbo [3].

Rastline brez izraženega transporterja PLGG1 in rastline divjega tipa so devet dni gojili pri povišani koncentraciji CO2. Rastline brez transporterja so bile v primerjavi z rastlinami divjega tipa veliko manjše. Nato so transgene rastline izpostavili močni svetlobi in nizkim koncentracijam CO2 ter jih primerjali s kontrolnimi rastlinami (rastline divjega tipa in rastline s praznim vektorjem). Rastline AP1 in AP3 so pokazale od 33 do 48 % višje razmerje Fv '/ Fm' (večjo fotoprotektivnost) v primerjavi s kontrolami, razmerje pa se je nekoliko znižalo pri rastlinah, ki so vsebovale RNAi proti transporterju. Razlik v razmerju Fv '/ Fm' med transgenimi in kontrolnimi rastlinami pri atmosferskem CO2 ni bilo [3].

=== Kopičenje biomase ===

Kopičenje biomase se je povečalo pri vseh treh linijah transgenih rastlin. Največji učinek je bil pri rastlinah AP3, ki pa se je pri rastlinah z vključenim konstruktom RNAi še povečal. AP3 so imele v primerjavi z rastlinami divjega tipa povečano rast za 18 %, rastline AP3 z RNAi pa kar za 24 %. Pri rastlinah AP1 je bila rast nekoliko nižja kot pri rastlinah AP3, pri rastlinah AP1 z vključenim modulom RNAi pa se je učinek izničil. Te rastline so bile nižje od rastlin AP1 brez RNAi. Vzrok za to bi lahko bila kinetična nezadostnost, saj rastline niso mogle upravljati s celotnim tokom glikolata ob visoki hitrosti oksigenacije encima RuBisCo. Rastline AP2 so imele omejeno izboljšanje produktivnosti, saj je v 24 % transgenih linij prišlo do upočasnjene rasti in rumenih listov. Zaradi teh rezultatov so za nadaljnje karakterizacije uporabili transgene rastline AP3 [3].

=== Sprememba fotorespiratornega metabolizma ===

V rastlinah AP3 z ali brez RNAi se je spremenil fotorespiratorni metabolizem. Rastlinam se je povečala koncentracija glioksilata in piruvata, znižala pa se je koncentracija intermediatov serina, za katerega je fotorespiracija glavni vir, in glicerata, kar kaže na spremenjeno nativno fotorespiracijo in pretok skozi alternativno pot [3].

=== Sprememba fotosinteze ===

S primerjavo hitrosti asimilacije CO2 pod nasičeno svetlobo so ugotovili, da je prišlo pri transgenih rastlinah tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu. AP3 linije rastlin z ali brez modula RNAi proti transporterju PLGG1 so povečale stopnjo fotosinteze v primerjavi z rastlinami divjega tipa. Povečanje maksimalne hitrosti asimilacije CO2 encima RuBisCO bi lahko bilo posledica povečane vsebnosti encima ali pa večje razpoložljivosti CO2. Ker do sprememb pri vsebnosti encima ni prišlo, so prišli do zaključka, da je vzrok za povečanje hitrosti asimilacije povečana razpoložljivosti CO2 na mestu karboksilacije v kloroplastu. Razlog za povečano dostopnost CO2 je bil neposredno sproščanje fotorespiratornega CO2 zaradi dekarboksilacije malata in piruvata v plastidih zaradi uvedbe alternativne poti [3].

=== Povečana kvantna učinkovitost v ponovljenih poskusih na polju ===

Pri vseh treh vnesenih alternativnih poteh se je količina biomase pri ponovljenih poljskih poskusih povečala, in sicer pri AP1 za 16 %, pri AP2 za 10 % in pri AP3 za 23 %. Pri rastlinah AP3, ki so imele vnesen modul RNAi proti transporterju PLGG1, se je povečala suha biomasa listov na 22 %, stebla na 28 %, skupna biomasa pa na 24 % v primerjavi z divjim tipom rastlin. Povečanje suhe teže biomase listov in celotne rastline v AP3 rastlinah z RNAi podpira hipotezo, da povzroča večji tok glikolata preko alternativnih poti povečano produktivnost rastlin. Povečala se je tudi kvantna učinkovitost neto asimilacije CO2. Skupna vsebnost škroba sredi dneva v rastlinah AP3 se je povečala za približno 70 %, v AP3 z modulom RNAi proti PLGG1 pa za približno 40 % v primerjavi z rastlinami divjega tipa [3].

== Zaključek ==

Rezultati raziskave so pokazali, da lahko z uvedbo alternativnih poti, ki preprečujejo potratno nativno pot fotorespiracije, povečamo fotosintetsko učinkovitost rastlin. Uvedba različnih alternativnih poti je imela različne učinke. Največja rast je bila pri rastlinah AP3, najmanjša pa pri AP2, pri katerih je bila v nekaterih primerih rast upočasnjena, opažena pa je bila tudi sprememba fenotipa. V večini primerov je bila rast rastlin z vneseno alternativno potjo in odsotnim transporterjem PLGG1 povečana, pri rastlinah AP1 z RNAi proti PLGG1 pa se je učinek povečane rasti izničil. Vzrok za to je bila verjetno kinetična nezadostnost. Poleg višje rasti so imele transgene rastline tudi povečano odpornost na fotorespiratorni stres, spremenjen pa je bil tudi metabolizem. V AP rastlinah so zaznali povečano koncentracijo glioksilata in piruvata ter znižano koncentracijo fotorespiratornih intermediatov serina in glicerata. Prišlo pa je tudi do spremembe fotosinteze in povečane koncentracije CO2 v kloroplastu, ki jo je povzročila dekarboksilacija malata in piruvata pri vneseni alternativni poti.

== Literatura ==
[1] Rey D. K., Mueller N. D., West P. C., Foley J. A. Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. (2013) PLoS ONE, 8(6): e66428

[2] Rakhmankulova, Z.F. Photorespiration: Its Role in the Productive Process and Evolution of С4 Plants. (2018) Russ J Plant Physiol 65, 303–318

[3] South P.F., Cavanagh A. P., Liu H. W., Ort D. R. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. (2019) Science, 363(6422)

Seminarji SB 2019/20

2020-05-10T14:58:43Z

Ines Medved:

V študijskem letu 2019/20 študentje 1. letnika predstavljajo naslednje teme:

RAZISKOVALNI ČLANKI

(Vpišite naslov seminarja v slovenščini in ga povežite z novo stranjo, kjer bo povzetek. Na tej novi strani naj bo pod naslovom povezava do izhodiščnega članka na spletu.) 

Primer: 
1 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/MoClo:_modularni_klonirni_sistem_za_standardizirano_sestavljanje_ve%C4%8Dgenskih_konstruktov MoClo: modularni klonirni sistem za standardizirano sestavljanje večgenskih konstruktov] (Valentina Levak)

NAGRAJENI ŠTUDENTSKI PROJEKTI

(Vpišite naslov seminarja v slovenščini in ga povežite z novo stranjo, kjer bo povzetek. Na tej novi strani naj bo pod naslovom povezava do wiki strani študentske ekipe, katere projekt opisujete.) 
Primer: 
1 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Phactory:_proizvodnja_bakteriofagov_za_precizno_zdravljenje Phactory: proizvodnja bakteriofagov za precizno zdravljenje] (Rok Miklavčič)

Povzetki v slovenščini naj imajo 1200-1500 besed (viri v to vsoto ne štejejo). Povzetek je treba objaviti dva dni pred predstavitvijo do polnoči (za seminarje v sredo torej v ponedeljek). Predstavitev seminarja naj bo dolga 15 minut (13-17). Sledila bo razprava, ki praviloma ne bo daljša od 5 minut.

----

Razpored po datumih predstavitev (pri vsakem terminu so možni največ 4 seminarji; vpišite ime in priimek pri dnevu, ko želite predstaviti seminar):

15.4. 
1 [[Robustno večcelično računanje z uporabo gensko kodiranih vrat NE-ALI in kemičnih 'žic']] (Tanja Zupan) 
2 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/PETEXE_-_sistem_za_filtracijo_mikroplastike_v_pralnih_strojih PETEXE - sistem za filtracijo mikroplastike v pralnih strojih]
(Lana Vogrinec) 
3 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Magi.Coli:_sinteza_psilocibina_s_pomo%C4%8Djo_E.coli Magi.Coli: sinteza psilocibina s pomočjo ''E.coli''] (Luka Lavrič) 
4 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/SONOBE_-_proteinski_sistem_za_agregacijo_mikroplastike SONOBE - proteinski sistem za agregacijo mikroplastike] (Vesna Podgrajšek) 

21.4. 
1 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/The_real_MVP:_ekspresijski_sistem_za_pripravo_modularnih_virusom_podobnih_delcev The real MVP: ekspresijski sistem za pripravo modularnih virusom podobnih delcev] (Žiga Vičič) 
2 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Proizvodnja_%C5%A1inorina%2C_naravne_za%C5%A1%C4%8Dite_pred_soncem%2C_z_uporabo_cianobakterije Proizvodnja šinorina, naravne zaščite pred soncem, z uporabo cianobakterije] (Tina Turel) 
3 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Prenos_informacije_med_bakterijami_v_sesalskem_%C4%8Drevesju_z_uporabo_sistema_zaznavanja_gostote_populacije Prenos informacije med bakterijami v sesalskem črevesju z uporabo sistema zaznavanja gostote populacije] (Anže Jenko) 
4 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BI%28OIL%29OGICAL_FACTORY_-_sistem_za_proizvodnjo_sestavin_palmovega_olja_v_mikroalgi BI(OIL)OGICAL FACTORY - sistem za proizvodnjo sestavin palmovega olja v mikroalgi](Dunia Sahir) 

22.4. 
1 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Sinhronizirani_cikli_lize_bakterijskih_celic_za_in_vivo_dostavo_terapevtikov Sinhronizirani cikli lize bakterijskih celic za ''in vivo'' dostavo terapevtikov](Milica Janković) 
2 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Antihipertenzivni_probiotik_-_nov_pristop_zni%C5%BEevanja_krvnega_tlaka Antihipertenzivni probiotik - nov pristop zniževanja krvnega tlaka] (Nika Testen) 
3 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Sintezna_pot_fiksacije_ogljikovega_dioksida Sintezna pot fiksacije ogljikovega dioksida] (Ana Obaha) 
4 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/ProQuorum:_probiotik_kot_zdravilo_proti_okužbi_s_C._difficile ProQuorum: probiotik kot zdravilo proti okužbi s ''C. difficile''] (Ana Maklin) 

5.5. 
1 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Sistem_za_brezcelično_sintezno_biologijo_na_osnovi_E.coli Sistem za brezcelično sintezno biologijo na osnovi ''E.coli''] (Ajda Lenardič) 
2 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Engineering_Customized_Cell_Sensing_and_Response_Behaviors_Using_Synthetic_Notch_Receptors Engineering Customized Cell Sensing and Response Behaviors Using Synthetic Notch Receptors] (Jelena Štrbac) 
3 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Programabilni_enocelični_sesalski_bioračunalniki Programabilni enocelični sesalski bioračunalniki] (Andreja Habič) 
4 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Priprava_sistema_s_proteinskimi_logi%C4%8Dnimi_vrati_na_povr%C5%A1ini_lipidnih_membran Priprava sistema s proteinskimi logičnimi vrati na površini lipidnih membran] (Uroš Prešern) 

6.5. 
1 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/ALiVE_%E2%80%93_analiza_%C5%BEivih_celic_z_vezikularnim_izvozom ALiVE – analiza živih celic z vezikularnim izvozom] (Sara Korošec) 
2 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Kompleksno_celi%C4%8Dno_logi%C4%8Dno_ra%C4%8Dunanje_z_RNA-napravami Kompleksno celično logično računanje z RNA-napravami] (Peter Škrinjar) 
3 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Daljinsko_upravljanje_s_sesalskimi_celicami%2C_na_podlagi_temperaturno_reguliranih_genetskih_stikal_s_svetlobno-toplotnimi_utripi Daljinsko upravljanje s sesalskimi celicami, na podlagi temperaturno reguliranih genetskih stikal s svetlobno-toplotnimi utripi] (Luka Gregorič) 
4 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Komunikacija_na_osnovi_DNA_v_populacijah_sinteticnih_protocelic Komunikacija na osnovi DNA v populacijah sintetičnih protocelic] (Urban Hribar) 

12.5. 
1 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Na%C4%8Drtovanje_mikrobnih_konzorcijev_z_dolo%C4%8Denimi_dru%C5%BEbenimi_interakcijami Načrtovanje mikrobnih konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami] (Jerneja Nimac) 
2 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Orodje_za_modularno_sestavljanje_večgenskih_konstruktov_v_kvasovki: Sistem za modularno sestavljanje večgenskih konstruktov v kvasovki] (Katja Doberšek) 
3 Daria Latysheva 
4 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Modularni_klonirni_sistem_MoClo_za_biološko_sintezo_v_mikroalgi_C._reinhardtii Modularni klonirni sistem MoClo za biološko sintezo v mikroalgi ''C. reinhardtii''] (Veronika Razpotnik) 

13.5. 
1 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Vpliv_sinteznih_metabolnih_poti_glikolata_na_produktivnost_rastlin Vpliv sinteznih metabolnih poti glikolata na produktivnost rastlin] Ines Medved 
2 Željka Erić 
3 (Patricija Miklavc) 
4 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/In%C5%BEenirsko_pripravljeni_promotorji%2C_ki_omogo%C4%8Dajo_izra%C5%BEanje_ne_glede_na_%C5%A1tevilo_kopij Inženirsko pripravljeni promotorji, ki omogočajo izražanje ne glede na število kopij] (Benjamin Malovrh) 

19.5. 
1 Samo Purič 
2 Sara Jereb 
3 Primož Bembič 
4 Andrej Race 

20.5. 
1 Katja Malenšek 
2 Vid Modic 
3 Andrej Ivanovski 
4 Maja Globočnik 

26.5. 
1 Nika Zaveršek 
2 Janina Gea Cvikl 
3 
4 

27.5. Rezervni termin 
1 
2 
3 
4

Herpesvirusi in sorodni dsDNA virusi

2018-04-13T11:54:27Z

Ines Medved: /* Mehanizem replikacije */

==Uvod==
Herpesvirusi so velika družina virusov, ki imajo dvojnovijačno DNA. Ostali predstavniki takšnih virusov so adenovirus, poksivirusi, papilomavirus in vacinia virus. Poznamo osem vrst herpesvirusov, ki jih delimo v tri poddružine, in sicer α, β in γ. Herpesvirusi α se nahajajo v živčnih ganglijih gostitelja. Zanje je značilno hitro podvojevanje. Herpesvirusi β povzročajo močno povečanje okužene celice, herpesvirusi γ pa pogosto povezujemo z nastankom raka. V seminarski nalogi se bomo osredotočili na hespesvirus simplex 1.

==Struktura virusne ovojnice==
Genom v sredini herpesvirusa neposredno obdaja kapsida. To je beljakovinski ikozaedrični ovoj, zgrajen iz 162 ikozamer, po sredini katerih poteka kanalček. Pri virusih herpesa simpleksa k stabilizaciji kapside pripomorejo strukturni elementi, imenovani proteini tripleks. Kapsido gradi več kapsidnih proteinov tipa B, ki katalizirajo proces sestavljanja virusne ovojnice. Okoli kapside je nameščen tegument. O njegovi funkciji ni veliko znanega, vemo pa, da je to beljakovinski plašč iz 5 vrst proteinov. Zunanja lipidna ovojnica izvira iz membrane Golgijevega aparata okužene celice. Vsebuje virusne glikoproteine, ki so oblikovani v bodice in štrlijo iz ovojnice navzven ter vsaj 8 tipov različnih proteinov, ki sodelujejo pri vstopu virusa v celico.

==Replikacija==
===Genom===
Genom herpesvirusa je veliki, kompleksen in krožen. Sestavljen je iz dveh regij UL in US. Vsebuje tri mesta replikacije, in sicer oriL in oriS, ki se pojavi v dveh kopijah. Obe mesti replikacije vsebujeta z adenozini in timini bogato regijo, v bližini katere je veliko prepoznavnih mest za ori-vezavne proteine.
Genom kodira sedem proteinov, ki so esencialni za replikacijo. UL9 kodira za protein, ki veže proteine na mesto ori, poleg tega pa ima tudi helikazno funkcijo. UL30 kodira za katalitično podenoto DNA polimeraze, UL42 pa za procesivno enoto. UL5, UL8 in UL52 kodirajo za protein, ki je podenota helikaznega-primaznega kompleksa (H/P kompleks), vsak pa ima drugačno funkcijo. UL5 vsebuje helikazni, UL52 pa primazni motiv. Funkcija UL8 je ta, da interagira z drugimi proteini. Poleg teh je zelo pomemben še gen UL29 (ICP8), ki kodira za ssDNA-vezavne proteine.

===Mehanizem replikacije===
Proces replikacije se začne na enem od mest ori, ki vsebuje UL9 in ICP8. UL9 in ICP8 delujeta tako, da popačita z adenini in timini bogato regijo in destabilizirata mesto ori. To se zgodi tako, da se dva UL9 dimera vežeta na škatli I in II ter skupaj z ICP8, v prisotnosti ATP, inducirajo formacijo lasnice. Pri tem pride do konformacijskih sprememb v UL9, kar povzroči, da izgubi afiniteto do vezave na mesto ori. Izpostaljena ssDNA povzroči konformacijske spremembe v ICP8, ki se nato sprosti z UL9 in se veže na ssDNA in prepreči, da bi se veriga ponovno povezala z drugo.
Kompleks H/P odvije dvoverižno DNA in sintetizira začetni oligonukleotid, a le v primeru, ko ima na voljo vsaj šest nukleotidov dolgo enoverižno verigo. Za vezavo polimeraze na DNA so potrebne konformacijske spremembe v kompleksu H/P in RNA primerju. Ko se polimeraza pritrdi na replikacijske vilice, se začne sinteza vodilne in zastajajoče verige. Ko se replikacijski vilici srečata, iniciatorski protein prereže eno od verig. Nerezana veriga služi kot matrica za replikacijo rezane verige. Pri tem nastane konkatemerna DNA, ki se nato cepi in zapakira.

==Sestavljanje virusne ovojnice in pakiranje nukleinske kisline vanjo==
Nukleinske kisline se pri herpesvirusih spakirajo v že oblikovano kapsido, ki se nato obda s tegumentnimi proteini in glikolipidno ovojnico.
Sestavljanje kapside je faza replikacije virusa, ki sledi prepisu poznih genov in sintezi gradnikov ovojnice (predvsem proteinov). Začne se s transportom gradnikov kapside iz citoplazme gostiteljske celice, kjer se sintetizirajo, v jedro, kjer sestavljanje poteka. Trije proteinski sestavni deli kapside so dovolj majhni, da vstopijo skozi jedrne pore, eni (MCP ali glavni kapsidni proteini), ki jim med drugim manjka tudi jedrni lokalizacijski signal, pa so večji in se morajo povezati s pAP (»assembly protein precursor«), ki usmerja v jedro. Tu obstajata dve teoriji transporta MCP v jedro: 1) en MCP se prenese v jedro, povezan z enim pAP in 2) MPC in pAP se povežeta v protokapsomere in se v jedro preneseta v taki obliki. Tam nato poteče povezovanje heterodimerov iz MCP in pAP oz. protokapsomerov s tripleks proteini. Sledi zorenje kapside (proteaze cepijo pre-B-kapsidne proteine v B-kapsidne proteine) in pakiranje DNA vanjo v jedru gostiteljske celice. Pakiranje poteka s pomočjo encima, ki stimulira terminacijo replikacije. Nato zreli virusi skupaj s sestavinami tegumenta izstopijo iz jedra, potujejo proti celični membrani skozi Golgijev aparat, kjer pridobijo ovojnico, nato pa zapustijo celico z eksocitozo.

==Okužbeni cikel==
Okužbeni cikel se začne z invazijo celice, ki poteka tako, da se virusna ovojnica zlije s celično membrano. Pri zlitju sodelujejo glikoproteini v virusni ovojnici. Zlivanje lahko razdelimo na tri faze. V fazi I se celična membrana in virusna ovojnica približata na tako majhno razdaljo, da se glikoprotein na površini ovojnice veže na celični membranski receptor, v fazi II se komponente membrane in ovojnice začnejo mešati, prav tako pa se oblikuje hemifuzijska vmesna pora, ki je predhodno stanje fuzijske pore. V fazi III se dokončno oblikuje stabilna fuzijska pora s sodelovanjem petih vrst glikoproteinov. Prisotnost glikoproteinov poveča učinkovitost zlivanja, saj ti sodelujejo v prvem stiku med ovojnico in membrano. Povežejo se s proteoglikanom heparan sulfatom na površini filopodijem podobnih struktur, ki jih celica izteza proti virusu. Pri tem kot vez med površinskimi receptorji in aktinskimi filamenti, iz katerih so zgrajeni prstasti izrastki, sodelujejo proteini iz družine Rho-GTPaz. Glikoproteini tudi omogočajo lipidom ovojnice in membrane, da se lahko mešajo. Filopodiji, ki se torej povežejo z glikoproteini, objamejo virusni delec. Takoj zatem virus sprosti svojo kapsido in tegumentne proteine v citosol skozi fuzijsko poro. Mehanizem je podoben fagocitozi. V jedro potuje virus vzdolž mikrotubulov s pomočjo dineinov. Najprej se prenese do mikrotubulnega organizacijskega centra in od tam do jedrnih pornih kompleksov, na katere se veže in sprosti svojo DNA v jedro. Virusna DNA se vgradi v DNA gostiteljske celice, kjer se potem prepisuje in podvojuje.
Herpesvirusi se namesto uporabe celic imunskega sistema iz okuženih v neokužene celice širijo prek tesnih stikov, sinaps ali pa uporabijo aktinu podobne strukture za direkten prenos iz celice v celico. Lahko tudi povzročijo zlivanje membran okuženih celic z neokuženimi.

==Viri in literatura==
*Salameh, S. et al. Early events in herpes simplex virus lifecycle with implications for an infection of lifetime. The Open Virology Journal, 2012, 6, str. 1-6
*Gibson, W. Structure and assembly of the virion. Intervirology, 1996, 39, str. 389-400
*Weller, S. K., Coen, D. M. Herpes Simplex Viruses: Mechanisms of DNA Replication. Cold Spring Habor Perspective in Biology, 2012, 4 (9), str. 1-15

[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Herpesvirusi in sorodni dsDNA virusi

2018-04-13T11:53:43Z

Ines Medved: /* Mehanizem replikacije */

==Uvod==
Herpesvirusi so velika družina virusov, ki imajo dvojnovijačno DNA. Ostali predstavniki takšnih virusov so adenovirus, poksivirusi, papilomavirus in vacinia virus. Poznamo osem vrst herpesvirusov, ki jih delimo v tri poddružine, in sicer α, β in γ. Herpesvirusi α se nahajajo v živčnih ganglijih gostitelja. Zanje je značilno hitro podvojevanje. Herpesvirusi β povzročajo močno povečanje okužene celice, herpesvirusi γ pa pogosto povezujemo z nastankom raka. V seminarski nalogi se bomo osredotočili na hespesvirus simplex 1.

==Struktura virusne ovojnice==
Genom v sredini herpesvirusa neposredno obdaja kapsida. To je beljakovinski ikozaedrični ovoj, zgrajen iz 162 ikozamer, po sredini katerih poteka kanalček. Pri virusih herpesa simpleksa k stabilizaciji kapside pripomorejo strukturni elementi, imenovani proteini tripleks. Kapsido gradi več kapsidnih proteinov tipa B, ki katalizirajo proces sestavljanja virusne ovojnice. Okoli kapside je nameščen tegument. O njegovi funkciji ni veliko znanega, vemo pa, da je to beljakovinski plašč iz 5 vrst proteinov. Zunanja lipidna ovojnica izvira iz membrane Golgijevega aparata okužene celice. Vsebuje virusne glikoproteine, ki so oblikovani v bodice in štrlijo iz ovojnice navzven ter vsaj 8 tipov različnih proteinov, ki sodelujejo pri vstopu virusa v celico.

==Replikacija==
===Genom===
Genom herpesvirusa je veliki, kompleksen in krožen. Sestavljen je iz dveh regij UL in US. Vsebuje tri mesta replikacije, in sicer oriL in oriS, ki se pojavi v dveh kopijah. Obe mesti replikacije vsebujeta z adenozini in timini bogato regijo, v bližini katere je veliko prepoznavnih mest za ori-vezavne proteine.
Genom kodira sedem proteinov, ki so esencialni za replikacijo. UL9 kodira za protein, ki veže proteine na mesto ori, poleg tega pa ima tudi helikazno funkcijo. UL30 kodira za katalitično podenoto DNA polimeraze, UL42 pa za procesivno enoto. UL5, UL8 in UL52 kodirajo za protein, ki je podenota helikaznega-primaznega kompleksa (H/P kompleks), vsak pa ima drugačno funkcijo. UL5 vsebuje helikazni, UL52 pa primazni motiv. Funkcija UL8 je ta, da interagira z drugimi proteini. Poleg teh je zelo pomemben še gen UL29 (ICP8), ki kodira za ssDNA-vezavne proteine.

===Mehanizem replikacije===
Proces replikacije se začne na enem od mest ori, ki vsebuje UL9 in ICP8. UL9 in ICP8 delujeta tako, da popačita z adenini in timini bogato regijo in destabilizirata mesto ori. To se zgodi tako, da se dva UL9 dimera vežeta na škatli I in II ter skupaj z ICP8, v prisotnosti ATP, inducirajo formacijo lasnice. Pri tem pride do konformacijskih sprememb v UL9, kar povzroči, da izgubi afiniteto do vezave na mesto ori. Izpostaljena ssDNA povzroči konformacijske spremembe v ICP8, ki se nato sprosti z UL9 in se veže na ssDNA in prepreči, da bi se veriga ponovno povezala z drugo.
Kompleks H/P odvije dvoverižno DNA in sintetizira začetni oligonukleotid, a le v primeru, ko ima na voljo vsaj šest nukleotidov dolgo enoverižno verigo. Za vezavo polimeraze na DNA so potrebne konformacijske spremembe v kompleksu H/P in RNA primer. Ko se polimeraza pritrdi na replikacijske vilice, se začne sinteza vodilne in zastajajoče verige. Ko se replikacijski vilici srečata, iniciatorski protein prereže eno od verig. Nerezana veriga služi kot matrica za replikacijo rezane verige. Pri tem nastane konkatemerna DNA, ki se nato cepi in zapakira.

==Sestavljanje virusne ovojnice in pakiranje nukleinske kisline vanjo==
Nukleinske kisline se pri herpesvirusih spakirajo v že oblikovano kapsido, ki se nato obda s tegumentnimi proteini in glikolipidno ovojnico.
Sestavljanje kapside je faza replikacije virusa, ki sledi prepisu poznih genov in sintezi gradnikov ovojnice (predvsem proteinov). Začne se s transportom gradnikov kapside iz citoplazme gostiteljske celice, kjer se sintetizirajo, v jedro, kjer sestavljanje poteka. Trije proteinski sestavni deli kapside so dovolj majhni, da vstopijo skozi jedrne pore, eni (MCP ali glavni kapsidni proteini), ki jim med drugim manjka tudi jedrni lokalizacijski signal, pa so večji in se morajo povezati s pAP (»assembly protein precursor«), ki usmerja v jedro. Tu obstajata dve teoriji transporta MCP v jedro: 1) en MCP se prenese v jedro, povezan z enim pAP in 2) MPC in pAP se povežeta v protokapsomere in se v jedro preneseta v taki obliki. Tam nato poteče povezovanje heterodimerov iz MCP in pAP oz. protokapsomerov s tripleks proteini. Sledi zorenje kapside (proteaze cepijo pre-B-kapsidne proteine v B-kapsidne proteine) in pakiranje DNA vanjo v jedru gostiteljske celice. Pakiranje poteka s pomočjo encima, ki stimulira terminacijo replikacije. Nato zreli virusi skupaj s sestavinami tegumenta izstopijo iz jedra, potujejo proti celični membrani skozi Golgijev aparat, kjer pridobijo ovojnico, nato pa zapustijo celico z eksocitozo.

==Okužbeni cikel==
Okužbeni cikel se začne z invazijo celice, ki poteka tako, da se virusna ovojnica zlije s celično membrano. Pri zlitju sodelujejo glikoproteini v virusni ovojnici. Zlivanje lahko razdelimo na tri faze. V fazi I se celična membrana in virusna ovojnica približata na tako majhno razdaljo, da se glikoprotein na površini ovojnice veže na celični membranski receptor, v fazi II se komponente membrane in ovojnice začnejo mešati, prav tako pa se oblikuje hemifuzijska vmesna pora, ki je predhodno stanje fuzijske pore. V fazi III se dokončno oblikuje stabilna fuzijska pora s sodelovanjem petih vrst glikoproteinov. Prisotnost glikoproteinov poveča učinkovitost zlivanja, saj ti sodelujejo v prvem stiku med ovojnico in membrano. Povežejo se s proteoglikanom heparan sulfatom na površini filopodijem podobnih struktur, ki jih celica izteza proti virusu. Pri tem kot vez med površinskimi receptorji in aktinskimi filamenti, iz katerih so zgrajeni prstasti izrastki, sodelujejo proteini iz družine Rho-GTPaz. Glikoproteini tudi omogočajo lipidom ovojnice in membrane, da se lahko mešajo. Filopodiji, ki se torej povežejo z glikoproteini, objamejo virusni delec. Takoj zatem virus sprosti svojo kapsido in tegumentne proteine v citosol skozi fuzijsko poro. Mehanizem je podoben fagocitozi. V jedro potuje virus vzdolž mikrotubulov s pomočjo dineinov. Najprej se prenese do mikrotubulnega organizacijskega centra in od tam do jedrnih pornih kompleksov, na katere se veže in sprosti svojo DNA v jedro. Virusna DNA se vgradi v DNA gostiteljske celice, kjer se potem prepisuje in podvojuje.
Herpesvirusi se namesto uporabe celic imunskega sistema iz okuženih v neokužene celice širijo prek tesnih stikov, sinaps ali pa uporabijo aktinu podobne strukture za direkten prenos iz celice v celico. Lahko tudi povzročijo zlivanje membran okuženih celic z neokuženimi.

==Viri in literatura==
*Salameh, S. et al. Early events in herpes simplex virus lifecycle with implications for an infection of lifetime. The Open Virology Journal, 2012, 6, str. 1-6
*Gibson, W. Structure and assembly of the virion. Intervirology, 1996, 39, str. 389-400
*Weller, S. K., Coen, D. M. Herpes Simplex Viruses: Mechanisms of DNA Replication. Cold Spring Habor Perspective in Biology, 2012, 4 (9), str. 1-15

[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Herpesvirusi in sorodni dsDNA virusi

2018-04-13T11:51:02Z

Ines Medved:

==Uvod==
Herpesvirusi so velika družina virusov, ki imajo dvojnovijačno DNA. Ostali predstavniki takšnih virusov so adenovirus, poksivirusi, papilomavirus in vacinia virus. Poznamo osem vrst herpesvirusov, ki jih delimo v tri poddružine, in sicer α, β in γ. Herpesvirusi α se nahajajo v živčnih ganglijih gostitelja. Zanje je značilno hitro podvojevanje. Herpesvirusi β povzročajo močno povečanje okužene celice, herpesvirusi γ pa pogosto povezujemo z nastankom raka. V seminarski nalogi se bomo osredotočili na hespesvirus simplex 1.

==Struktura virusne ovojnice==
Genom v sredini herpesvirusa neposredno obdaja kapsida. To je beljakovinski ikozaedrični ovoj, zgrajen iz 162 ikozamer, po sredini katerih poteka kanalček. Pri virusih herpesa simpleksa k stabilizaciji kapside pripomorejo strukturni elementi, imenovani proteini tripleks. Kapsido gradi več kapsidnih proteinov tipa B, ki katalizirajo proces sestavljanja virusne ovojnice. Okoli kapside je nameščen tegument. O njegovi funkciji ni veliko znanega, vemo pa, da je to beljakovinski plašč iz 5 vrst proteinov. Zunanja lipidna ovojnica izvira iz membrane Golgijevega aparata okužene celice. Vsebuje virusne glikoproteine, ki so oblikovani v bodice in štrlijo iz ovojnice navzven ter vsaj 8 tipov različnih proteinov, ki sodelujejo pri vstopu virusa v celico.

==Replikacija==
===Genom===
Genom herpesvirusa je veliki, kompleksen in krožen. Sestavljen je iz dveh regij UL in US. Vsebuje tri mesta replikacije, in sicer oriL in oriS, ki se pojavi v dveh kopijah. Obe mesti replikacije vsebujeta z adenozini in timini bogato regijo, v bližini katere je veliko prepoznavnih mest za ori-vezavne proteine.
Genom kodira sedem proteinov, ki so esencialni za replikacijo. UL9 kodira za protein, ki veže proteine na mesto ori, poleg tega pa ima tudi helikazno funkcijo. UL30 kodira za katalitično podenoto DNA polimeraze, UL42 pa za procesivno enoto. UL5, UL8 in UL52 kodirajo za protein, ki je podenota helikaznega-primaznega kompleksa (H/P kompleks), vsak pa ima drugačno funkcijo. UL5 vsebuje helikazni, UL52 pa primazni motiv. Funkcija UL8 je ta, da interagira z drugimi proteini. Poleg teh je zelo pomemben še gen UL29 (ICP8), ki kodira za ssDNA-vezavne proteine.

===Mehanizem replikacije===
Proces replikacije se začne na enem od mest ori, ki vsebuje UL9 in ICP8. UL9 in ICP8 delujeta tako, da popačita z adenini in timini bogato regijo in destabilizirata mesto ori. To se zgodi tako, da se dva UL9 dimera vežeta na škatli I in II ter skupaj z ICP8, v prisotnosti ATP, inducirajo formacijo lasnice. Pri tem pride do konformacijskih sprememb v UL9, kar povzroči, da izgubi afiniteto do vezave na mesto ori. Izpostaljena ssDNA povzroči konformacijske spremembe v ICP8, ki se nato sprosti z UL9 in se veže na ssDNA in prepreči, da bi se veriga ponovno povezala z drugo.
Nato kompleks H/P odvije dvoverižno DNA in sintetizira začetni oligonukleotid, a le v primeru, ko ima na voljo vsaj šest nukleotidov dolgo enoverižno verigo. Za vezavo polimeraze na DNA so potrebne konformacijske spremembe v kompleksu H/P in RNA primer. Ko se polimeraza pritrdi na replikacijske vilice, se začne sinteza vodilne in zastajajoče verige. Ko se replikacijski vilici srečata, iniciatorski protein prereže eno od verig. Nerezana veriga služi kot matrica za replikacijo rezane verige. Pri tem nastane konkatemerna DNA, ki se nato cepi in zapakira.

==Sestavljanje virusne ovojnice in pakiranje nukleinske kisline vanjo==
Nukleinske kisline se pri herpesvirusih spakirajo v že oblikovano kapsido, ki se nato obda s tegumentnimi proteini in glikolipidno ovojnico.
Sestavljanje kapside je faza replikacije virusa, ki sledi prepisu poznih genov in sintezi gradnikov ovojnice (predvsem proteinov). Začne se s transportom gradnikov kapside iz citoplazme gostiteljske celice, kjer se sintetizirajo, v jedro, kjer sestavljanje poteka. Trije proteinski sestavni deli kapside so dovolj majhni, da vstopijo skozi jedrne pore, eni (MCP ali glavni kapsidni proteini), ki jim med drugim manjka tudi jedrni lokalizacijski signal, pa so večji in se morajo povezati s pAP (»assembly protein precursor«), ki usmerja v jedro. Tu obstajata dve teoriji transporta MCP v jedro: 1) en MCP se prenese v jedro, povezan z enim pAP in 2) MPC in pAP se povežeta v protokapsomere in se v jedro preneseta v taki obliki. Tam nato poteče povezovanje heterodimerov iz MCP in pAP oz. protokapsomerov s tripleks proteini. Sledi zorenje kapside (proteaze cepijo pre-B-kapsidne proteine v B-kapsidne proteine) in pakiranje DNA vanjo v jedru gostiteljske celice. Pakiranje poteka s pomočjo encima, ki stimulira terminacijo replikacije. Nato zreli virusi skupaj s sestavinami tegumenta izstopijo iz jedra, potujejo proti celični membrani skozi Golgijev aparat, kjer pridobijo ovojnico, nato pa zapustijo celico z eksocitozo.

==Okužbeni cikel==
Okužbeni cikel se začne z invazijo celice, ki poteka tako, da se virusna ovojnica zlije s celično membrano. Pri zlitju sodelujejo glikoproteini v virusni ovojnici. Zlivanje lahko razdelimo na tri faze. V fazi I se celična membrana in virusna ovojnica približata na tako majhno razdaljo, da se glikoprotein na površini ovojnice veže na celični membranski receptor, v fazi II se komponente membrane in ovojnice začnejo mešati, prav tako pa se oblikuje hemifuzijska vmesna pora, ki je predhodno stanje fuzijske pore. V fazi III se dokončno oblikuje stabilna fuzijska pora s sodelovanjem petih vrst glikoproteinov. Prisotnost glikoproteinov poveča učinkovitost zlivanja, saj ti sodelujejo v prvem stiku med ovojnico in membrano. Povežejo se s proteoglikanom heparan sulfatom na površini filopodijem podobnih struktur, ki jih celica izteza proti virusu. Pri tem kot vez med površinskimi receptorji in aktinskimi filamenti, iz katerih so zgrajeni prstasti izrastki, sodelujejo proteini iz družine Rho-GTPaz. Glikoproteini tudi omogočajo lipidom ovojnice in membrane, da se lahko mešajo. Filopodiji, ki se torej povežejo z glikoproteini, objamejo virusni delec. Takoj zatem virus sprosti svojo kapsido in tegumentne proteine v citosol skozi fuzijsko poro. Mehanizem je podoben fagocitozi. V jedro potuje virus vzdolž mikrotubulov s pomočjo dineinov. Najprej se prenese do mikrotubulnega organizacijskega centra in od tam do jedrnih pornih kompleksov, na katere se veže in sprosti svojo DNA v jedro. Virusna DNA se vgradi v DNA gostiteljske celice, kjer se potem prepisuje in podvojuje.
Herpesvirusi se namesto uporabe celic imunskega sistema iz okuženih v neokužene celice širijo prek tesnih stikov, sinaps ali pa uporabijo aktinu podobne strukture za direkten prenos iz celice v celico. Lahko tudi povzročijo zlivanje membran okuženih celic z neokuženimi.

==Viri in literatura==
*Salameh, S. et al. Early events in herpes simplex virus lifecycle with implications for an infection of lifetime. The Open Virology Journal, 2012, 6, str. 1-6
*Gibson, W. Structure and assembly of the virion. Intervirology, 1996, 39, str. 389-400
*Weller, S. K., Coen, D. M. Herpes Simplex Viruses: Mechanisms of DNA Replication. Cold Spring Habor Perspective in Biology, 2012, 4 (9), str. 1-15

[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Molekularna biologija virusov

2018-03-15T18:22:36Z

Ines Medved:

Seminarji pri Molekularni biologiji v študijskem letu 2017/18 obravnavajo področje virusov, saj v naslednjem letu ne boste imeli možnosti vpisa izbirnega predmeta Virologija. Tematika je razdeljena na 16 poglavij. Okvirni naslovi oz. teme so navedeni na prvem seznamu.

Vsako temo obdelata praviloma dva študenta, nekatere teme pa omogočajo tudi razdelitev snovi na tri dele (to je označeno na prvem seznamu). Vsaka skupina mora pripraviti povzetek seminarja z vsaj 1000 besedami in ne več kot 1500 besedami in ga objaviti na tem wikiju. Povzetek ne vsebuje slikovnega gradiva, lahko pa vključuje povezave do slik in videov na spletu. Navedite do 5 ključnih virov (ti ne štejejo v vsoto 1000 besed), ki ste jih uporabili.
Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje 24 h pred začetkom seminarjev. Kateri del povzetka je napisal kdo, navedite v zavihku 'discussion'.
Pripravite tudi predstavitev, dolgo pribl. 20 minut (tolerančni okvir je 18-23 min.), temu pa bo sledila razprava, dolga 5-10 min. Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali in vključite čim manj splošnega uvoda. Ne opisujte potekov bolezni, če to ni nujno zaradi povezave z biokemijskimi značilnostmi virusov!

Predstavitve seminarjev po datumih so razvidne iz spletne učilnice.

Vsebina seminarjev je izpitna snov. Iz teme seminarjev sta običajno dve vprašanji od ~30, kolikor jih ima celoten izpit.

Poglavja za seminarje so:

1. Herpesvirusi in sorodni dsDNA-virusi (lahko 3) 
2. Parvovirusi in sorodni ssDNA-virusi 
3. Reovirusi in drugi dsRNA-virusi 
4. Pikornavirusi in drugi RNA(+)-virusi 
5. Rabdovirusi in drugi RNA(-)-virusi 
6. Retrovirusi (lahko 3) 
7. Hepadnavirusi in kavlimovirusi (DNA-virusi z reverzno transkripcijo) 
8. Nitasti fagi 
9. Ikozaedrični fagi (lahko 3) 
10. Viroidi in satelitski virusi 
11. Evolucija virusov 
12. Virusi in rak 
13. Rastlinski virusi (lahko 3) 
14. Protivirusna zdravila (lahko 3) 
15. Protivirusna cepiva 
16. Diagnostika virusnih okužb 

----

Za seminar se prijavite tako, da se vpišete v oklepaj za naslovom seminarja:

1. Herpesvirusi in sorodni dsDNA-virusi (Ines Medved, Veronika Razpotnik) 
2. Parvovirusi in sorodni ssDNA-virusi 
3. Reovirusi in drugi dsRNA-virusi 
4. Pikornavirusi in drugi RNA(+)-virusi 
5. Rabdovirusi in drugi RNA(-)-virusi 
6. Retrovirusi (Katja Doberšek, Špela Supej, Barbara Slapnik) 
7. Hepadnavirusi in kavlimovirusi (DNA-virusi z reverzno transkripcijo) 
8. Nitasti fagi 
9. Ikozaedrični fagi 
10. Viroidi in satelitski virusi 
11. Evolucija virusov (Katja Dolenc, Martin Špendl) 
12. Virusi in rak 
13. Rastlinski virusi (Nika Zaveršek, Nika Goršek) 
14. Protivirusna zdravila (Tina Turel) 
15. Protivirusna cepiva (Daria Latysheva, Jerneja Nimac) 
16. Diagnostika virusnih okužb 

Ko boste pripravljali povzetek, naslov teme povežite z novo wiki-stranjo, ki vsebuje povzetek. Na koncu besedila (pod viri) v novo vrstico dodajte oznaki: [[Category:SEM]] [[Category:BMB]]
Primer, kako so bili urejeni seminarji v prejšnjih letih, si lahko ogledate na primer na strani [[Struktura kromatina]] (2013/14).

Molekularna biologija virusov

2018-03-15T17:42:27Z

Ines Medved:

Seminarji pri Molekularni biologiji v študijskem letu 2017/18 obravnavajo področje virusov, saj v naslednjem letu ne boste imeli možnosti vpisa izbirnega predmeta Virologija. Tematika je razdeljena na 16 poglavij. Okvirni naslovi oz. teme so navedeni na prvem seznamu.

Vsako temo obdelata praviloma dva študenta, nekatere teme pa omogočajo tudi razdelitev snovi na tri dele (to je označeno na prvem seznamu). Vsaka skupina mora pripraviti povzetek seminarja z vsaj 1000 besedami in ne več kot 1500 besedami in ga objaviti na tem wikiju. Povzetek ne vsebuje slikovnega gradiva, lahko pa vključuje povezave do slik in videov na spletu. Navedite do 5 ključnih virov (ti ne štejejo v vsoto 1000 besed), ki ste jih uporabili.
Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje 24 h pred začetkom seminarjev. Kateri del povzetka je napisal kdo, navedite v zavihku 'discussion'.
Pripravite tudi predstavitev, dolgo pribl. 20 minut (tolerančni okvir je 18-23 min.), temu pa bo sledila razprava, dolga 5-10 min. Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali in vključite čim manj splošnega uvoda. Ne opisujte potekov bolezni, če to ni nujno zaradi povezave z biokemijskimi značilnostmi virusov!

Predstavitve seminarjev po datumih so razvidne iz spletne učilnice.

Vsebina seminarjev je izpitna snov. Iz teme seminarjev sta običajno dve vprašanji od ~30, kolikor jih ima celoten izpit.

Poglavja za seminarje so:

1. Herpesvirusi in sorodni dsDNA-virusi (lahko 3) 
2. Parvovirusi in sorodni ssDNA-virusi 
3. Reovirusi in drugi dsRNA-virusi 
4. Pikornavirusi in drugi RNA(+)-virusi 
5. Rabdovirusi in drugi RNA(-)-virusi 
6. Retrovirusi (lahko 3) 
7. Hepadnavirusi in kavlimovirusi (DNA-virusi z reverzno transkripcijo) 
8. Nitasti fagi 
9. Ikozaedrični fagi (lahko 3) 
10. Viroidi in satelitski virusi 
11. Evolucija virusov 
12. Virusi in rak 
13. Rastlinski virusi (lahko 3) 
14. Protivirusna zdravila (lahko 3) 
15. Protivirusna cepiva 
16. Diagnostika virusnih okužb 

----

Za seminar se prijavite tako, da se vpišete v oklepaj za naslovom seminarja:

1. Herpesvirusi in sorodni dsDNA-virusi (Ines Medved) 
2. Parvovirusi in sorodni ssDNA-virusi 
3. Reovirusi in drugi dsRNA-virusi 
4. Pikornavirusi in drugi RNA(+)-virusi 
5. Rabdovirusi in drugi RNA(-)-virusi 
6. Retrovirusi 
7. Hepadnavirusi in kavlimovirusi (DNA-virusi z reverzno transkripcijo) 
8. Nitasti fagi 
9. Ikozaedrični fagi 
10. Viroidi in satelitski virusi 
11. Evolucija virusov 
12. Virusi in rak 
13. Rastlinski virusi 
14. Protivirusna zdravila 
15. Protivirusna cepiva (Daria Latysheva, Jerneja Nimac) 
16. Diagnostika virusnih okužb 

Ko boste pripravljali povzetek, naslov teme povežite z novo wiki-stranjo, ki vsebuje povzetek. Na koncu besedila (pod viri) v novo vrstico dodajte oznaki: [[Category:SEM]] [[Category:BMB]]
Primer, kako so bili urejeni seminarji v prejšnjih letih, si lahko ogledate na primer na strani [[Struktura kromatina]] (2013/14).

Molekularna biologija virusov

2018-03-15T17:41:39Z

Ines Medved:

Seminarji pri Molekularni biologiji v študijskem letu 2017/18 obravnavajo področje virusov, saj v naslednjem letu ne boste imeli možnosti vpisa izbirnega predmeta Virologija. Tematika je razdeljena na 16 poglavij. Okvirni naslovi oz. teme so navedeni na prvem seznamu.

Vsako temo obdelata praviloma dva študenta, nekatere teme pa omogočajo tudi razdelitev snovi na tri dele (to je označeno na prvem seznamu). Vsaka skupina mora pripraviti povzetek seminarja z vsaj 1000 besedami in ne več kot 1500 besedami in ga objaviti na tem wikiju. Povzetek ne vsebuje slikovnega gradiva, lahko pa vključuje povezave do slik in videov na spletu. Navedite do 5 ključnih virov (ti ne štejejo v vsoto 1000 besed), ki ste jih uporabili.
Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje 24 h pred začetkom seminarjev. Kateri del povzetka je napisal kdo, navedite v zavihku 'discussion'.
Pripravite tudi predstavitev, dolgo pribl. 20 minut (tolerančni okvir je 18-23 min.), temu pa bo sledila razprava, dolga 5-10 min. Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali in vključite čim manj splošnega uvoda. Ne opisujte potekov bolezni, če to ni nujno zaradi povezave z biokemijskimi značilnostmi virusov!

Predstavitve seminarjev po datumih so razvidne iz spletne učilnice.

Vsebina seminarjev je izpitna snov. Iz teme seminarjev sta običajno dve vprašanji od ~30, kolikor jih ima celoten izpit.

Poglavja za seminarje so:

1. Herpesvirusi in sorodni dsDNA-virusi (lahko 3) 
2. Parvovirusi in sorodni ssDNA-virusi 
3. Reovirusi in drugi dsRNA-virusi 
4. Pikornavirusi in drugi RNA(+)-virusi 
5. Rabdovirusi in drugi RNA(-)-virusi 
6. Retrovirusi (lahko 3) 
7. Hepadnavirusi in kavlimovirusi (DNA-virusi z reverzno transkripcijo) 
8. Nitasti fagi 
9. Ikozaedrični fagi (lahko 3) 
10. Viroidi in satelitski virusi 
11. Evolucija virusov 
12. Virusi in rak 
13. Rastlinski virusi (lahko 3) 
14. Protivirusna zdravila (lahko 3) 
15. Protivirusna cepiva 
16. Diagnostika virusnih okužb 

----

Za seminar se prijavite tako, da se vpišete v oklepaj za naslovom seminarja:

1. Herpesvirusi in sorodni dsDNA-virusi (Ines Medved)
2. Parvovirusi in sorodni ssDNA-virusi 
3. Reovirusi in drugi dsRNA-virusi 
4. Pikornavirusi in drugi RNA(+)-virusi 
5. Rabdovirusi in drugi RNA(-)-virusi 
6. Retrovirusi 
7. Hepadnavirusi in kavlimovirusi (DNA-virusi z reverzno transkripcijo) 
8. Nitasti fagi 
9. Ikozaedrični fagi 
10. Viroidi in satelitski virusi 
11. Evolucija virusov 
12. Virusi in rak 
13. Rastlinski virusi 
14. Protivirusna zdravila 
15. Protivirusna cepiva (Daria Latysheva, Jerneja Nimac) 
16. Diagnostika virusnih okužb 

Ko boste pripravljali povzetek, naslov teme povežite z novo wiki-stranjo, ki vsebuje povzetek. Na koncu besedila (pod viri) v novo vrstico dodajte oznaki: [[Category:SEM]] [[Category:BMB]]
Primer, kako so bili urejeni seminarji v prejšnjih letih, si lahko ogledate na primer na strani [[Struktura kromatina]] (2013/14).

BIO2 Povzetki seminarjev 2017

2017-10-19T16:46:44Z

Ines Medved: /* Ines Medved: Vohalni receptorji v epiteliju */

== Biokemija- Povzetki seminarjev 2017/2018 ==
Nazaj na osnovno [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Seminar_2017 stran]

=== Luka Gregorič: Pozitivne vloge negativnih regulatorjev ===

Pri preučevanju regulacije sistemov v celici, so negativni regulatorji bolj temen, neraziskan del celotnega procesa, čeprav enako pomemben. Brez njih se lahko v celici začenja nenadzorovano deljenje in posledično rakavost tkiva, ali pa se nam poveča možnost hujšega obolenja. V živčnem sistemu lahko brez GPR-jev poteče prekomerna mielinizacija aksonov, ki pomenijo veliko zmanjšanje vseh kognitivnih sposobnosti organizma in posledično tudi manjšo zmožnost prilagajanja. V mišičnem tkivu, pa lahko pomanjkanje ali slabše delovanje negativnih regulatorjev naredi tkiva manj eksplozivna in povzroči hitrejše staranje, zaradi razlik med tkivi tipa 1 in tipa 2. V najhujšem primeru pa nam pomanjkanje negativnih regulatorjev celo povzroči mišično atofijo, medtem ko nam bi boljše poznavanje prav njih lahko omogočilo, da obdržimo mlade mišice čez celo življenje. Hitrost celotnega delovanja negativnih regulatorjev pa ni odvisna od moči signala, saj signal v zelo majhnem času lahko spravijo na prvotno raven, ne glede na to, kdaj se je ta signal začel. Visoka odzivnost signalov pa tudi pomaga telesu, ko se rabi hitro odzvati na različne dražljaje. Najhitrejše to naredi tako, da je signal vedno aktiviran in se izklopi le ob primeru, da se je potrebno hitro odzvati.

=== Ines Medved: Vohalni receptorji v epidermisu ===
Primarna vloga vohalnih receptorjev je zaznava vonja, ki je zelo pomembna. Poleg zaznave vonja pa imajo receptorji za vonj tudi druge funkcije. Ti receptorji se nahajajo v tkivih, ki niso povezana z vohalno nalogo. Nahajajo se skoraj po celotnem telesu npr. v ledvicah, možganih, srcu, koži, v krvi … V epidermisu so našli dva takšna receptorja, in sicer receptorja OR2AT4 in OR51E2. Kljub podobnemu mehanizmu delovanja se po funkciji zelo razlikujeta. OR2AT4 ob stimulaciji z agonistom poveča celično proliferacijo, vpliva na migracijo celic in sodeluje pri reepitalizaciji v procesu celjenja ran. Ugotovili so, da sodeluje tudi pri zaprtju rane. Za razliko od OR2AT4 receptor OR51E2 zmanjša celično proliferacijo, sodeluje pa v melanogenezi, dendritogenezi in pri celični diferenciaciji. Vohalni receptor OR51E2 ima vlogo tudi v rakavih celicah prostate. Receptorja sta zelo specifična. Vohalni receptor OR2AT4 stimulira le sandanol in brahmanol, OR51E2 pa β-ionon. Za oba receptorja so našli tudi antagoniste, ki blokirajo Ca2+ signal. Za OR2AT4 so odkrili dva antagonista oksifenilon in fenirat, za receptor OR51E2 pa α-ionon. Kljub podobni lokaciji in mehanizmom se receptorja zelo razlikujeta. Medtem ko bi se OR2AT4 lahko uporabljal pri zdravljenju oziroma celjenju rane, bi bil lahko receptor OR51E2 potencialni pokazatelj za rakave celice.

BIO2 Povzetki seminarjev 2017

2017-10-19T16:46:21Z

Ines Medved: /* Luka Gregorič: Pozitivne vloge negativnih regulatorjev */

== Biokemija- Povzetki seminarjev 2017/2018 ==
Nazaj na osnovno [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Seminar_2017 stran]

=== Luka Gregorič: Pozitivne vloge negativnih regulatorjev ===

Pri preučevanju regulacije sistemov v celici, so negativni regulatorji bolj temen, neraziskan del celotnega procesa, čeprav enako pomemben. Brez njih se lahko v celici začenja nenadzorovano deljenje in posledično rakavost tkiva, ali pa se nam poveča možnost hujšega obolenja. V živčnem sistemu lahko brez GPR-jev poteče prekomerna mielinizacija aksonov, ki pomenijo veliko zmanjšanje vseh kognitivnih sposobnosti organizma in posledično tudi manjšo zmožnost prilagajanja. V mišičnem tkivu, pa lahko pomanjkanje ali slabše delovanje negativnih regulatorjev naredi tkiva manj eksplozivna in povzroči hitrejše staranje, zaradi razlik med tkivi tipa 1 in tipa 2. V najhujšem primeru pa nam pomanjkanje negativnih regulatorjev celo povzroči mišično atofijo, medtem ko nam bi boljše poznavanje prav njih lahko omogočilo, da obdržimo mlade mišice čez celo življenje. Hitrost celotnega delovanja negativnih regulatorjev pa ni odvisna od moči signala, saj signal v zelo majhnem času lahko spravijo na prvotno raven, ne glede na to, kdaj se je ta signal začel. Visoka odzivnost signalov pa tudi pomaga telesu, ko se rabi hitro odzvati na različne dražljaje. Najhitrejše to naredi tako, da je signal vedno aktiviran in se izklopi le ob primeru, da se je potrebno hitro odzvati.

=== Ines Medved: Vohalni receptorji v epiteliju ===
Primarna vloga vohalnih receptorjev je zaznava vonja, ki je zelo pomembna. Poleg zaznave vonja pa imajo receptorji za vonj tudi druge funkcije. Ti receptorji se nahajajo v tkivih, ki niso povezana z vohalno nalogo. Nahajajo se skoraj po celotnem telesu npr. v ledvicah, možganih, srcu, koži, v krvi … V epidermisu so našli dva takšna receptorja, in sicer receptorja OR2AT4 in OR51E2. Kljub podobnemu mehanizmu delovanja se po funkciji zelo razlikujeta. OR2AT4 ob stimulaciji z agonistom poveča celično proliferacijo, vpliva na migracijo celic in sodeluje pri reepitalizaciji v procesu celjenja ran. Ugotovili so, da sodeluje tudi pri zaprtju rane. Za razliko od OR2AT4 receptor OR51E2 zmanjša celično proliferacijo, sodeluje pa v melanogenezi, dendritogenezi in pri celični diferenciaciji. Vohalni receptor OR51E2 ima vlogo tudi v rakavih celicah prostate. Receptorja sta zelo specifična. Vohalni receptor OR2AT4 stimulira le sandanol in brahmanol, OR51E2 pa β-ionon. Za oba receptorja so našli tudi antagoniste, ki blokirajo Ca2+ signal. Za OR2AT4 so odkrili dva antagonista oksifenilon in fenirat, za receptor OR51E2 pa α-ionon. Kljub podobni lokaciji in mehanizmom se receptorja zelo razlikujeta. Medtem ko bi se OR2AT4 lahko uporabljal pri zdravljenju oziroma celjenju rane, bi bil lahko receptor OR51E2 potencialni pokazatelj za rakave celice.

BIO2 Seminar 2017

2017-10-16T18:06:47Z

Ines Medved: /* Seznam seminarjev */

= Biokemijski seminar =
doc. dr. Gregor Gunčar, K2.022

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''poglavje'''
| 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;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Ines Medved || 12 || Receptorji za vonj v epidermisu || Špela Supej || Lea Knez || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Luka Gregorič || 12 || Pozitivne vloge negativnih regulatorjev || Uroš Prešern || Katja Doberšek || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Daria Latysheva || 12 || The role of intrinsically disordered proteins in signalling pathways || Luka Fratina || Martin Špendl || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Polona Skrt || 12 || || Andreja Habič || Ajda Galič || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Peter Škrinjar || 12 || || Andrej Race || Nika Zaveršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Milica Janković || 12 || || Anže Jenko || Nika Goršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Tina Turel || 14-15 || || Ines Medved || Špela Supej || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Barbara Slapnik || 14-15 || || Luka Gregorič || Uroš Prešern || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ana Maklin || 14-15 || || Daria Latysheva || Luka Fratina || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ajda Krč || 16 || || Polona Skrt || Andreja Habič || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urban Hribar || 16 || || Peter Škrinjar || Andrej Race || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urška Zagorc || 16 || || Milica Janković || Anže Jenko || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Patrik Levačić || 17 || || Tina Turel || Ines Medved || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Jerneja Nimac || 17 || || Barbara Slapnik || Luka Gregorič || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Lija Srnovršnik || 17 || || Ana Maklin || Daria Latysheva || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Nika Mikulič || 18 || || Ajda Krč || Polona Skrt || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Tanja Zupan || 18 || || Urban Hribar || Peter Škrinjar || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Anja Tavčar || 18 || || Urška Zagorc || Milica Janković || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Maja Vrabec || 19 || || Patrik Levačić || Tina Turel || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Špela Deučman || 19 || || Jerneja Nimac || Barbara Slapnik || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Anja Černe || 19 || || Lija Srnovršnik || Ana Maklin || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Lea Knez || 20 || || Nika Mikulič || Ajda Krč || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Katja Doberšek || 20 || || Tanja Zupan || Urban Hribar || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Martin Špendl || 20 || || Anja Tavčar || Urška Zagorc || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Ajda Galič || 21 || || Maja Vrabec || Patrik Levačić || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Nika Zaveršek || 21 || || Špela Deučman || Jerneja Nimac || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Nika Goršek || 21 || || Anja Černe || Lija Srnovršnik || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Špela Supej || 22 || || Lea Knez || Nika Mikulič || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Uroš Prešern || 22 || || Katja Doberšek || Tanja Zupan || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Luka Fratina || 22 || || Martin Špendl || Anja Tavčar || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Andreja Habič || 23 || || Ajda Galič || Maja Vrabec || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|-
| Andrej Race || 23 || || Nika Zaveršek || Špela Deučman || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|-
| Anže Jenko || 23 || || Nika Goršek || Anja Černe || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, 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 pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo! Članki so dostopni [http://93.174.95.27/scimag/ tukaj].

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2017|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Eno sliko morate narisati sami in to pod sliko posebej označiti. 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 v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 20 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja. Vprašanja, ki ste jih postavili vpišite na [https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdV9OFlNzI3XyS8FRGnuIbG89gwH_36uwz29ocigV--2CXSbQ/viewform tukaj].
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem 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_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* 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
* 312_BIO_Priimek_ime_poprava.doc(x) za popravljeno končno verzijo seminarja, če so popravki manjši

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/forms/d/1EQDYwFO-DEzZ2R7jf8DhLqIeV4FFxRd3-ScceEASpt4/viewform recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik odda svoje mnenje o predstavitvi takoj po predstavitvi z online glasovanjem.

==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 držite ene same. V seminarskih nalogah in diplomskih nalogah FKKT uprabljajte shemo citiranja, ki je pobarvana zeleno.
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., Glass, J. I., Alperovich, N., Pieper, R., Parmar, P. P., Hutchison III, C. A., Smith, H. O. in Venter, J. C.
Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, 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). Navesti morate tudi vse avtorje dela, razen v primeru, ko jih je 10 ali več. Takrat navedite le prvih devet, za ostale pa uporabite okrajšavo in sod. (in sodelavci). Pred zadnjim avtorjem naj bo vedno besedica "in".

'''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 2017

2017-10-16T18:06:02Z

Ines Medved: /* Seznam seminarjev */

= Biokemijski seminar =
doc. dr. Gregor Gunčar, K2.022

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''poglavje'''
| 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;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Ines Medved || 12 || Receptorji za vonj v epitelu || Špela Supej || Lea Knez || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Luka Gregorič || 12 || Pozitivne vloge negativnih regulatorjev || Uroš Prešern || Katja Doberšek || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Daria Latysheva || 12 || The role of intrinsically disordered proteins in signalling pathways || Luka Fratina || Martin Špendl || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Polona Skrt || 12 || || Andreja Habič || Ajda Galič || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Peter Škrinjar || 12 || || Andrej Race || Nika Zaveršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Milica Janković || 12 || || Anže Jenko || Nika Goršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Tina Turel || 14-15 || || Ines Medved || Špela Supej || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Barbara Slapnik || 14-15 || || Luka Gregorič || Uroš Prešern || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ana Maklin || 14-15 || || Daria Latysheva || Luka Fratina || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ajda Krč || 16 || || Polona Skrt || Andreja Habič || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urban Hribar || 16 || || Peter Škrinjar || Andrej Race || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urška Zagorc || 16 || || Milica Janković || Anže Jenko || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Patrik Levačić || 17 || || Tina Turel || Ines Medved || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Jerneja Nimac || 17 || || Barbara Slapnik || Luka Gregorič || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Lija Srnovršnik || 17 || || Ana Maklin || Daria Latysheva || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Nika Mikulič || 18 || || Ajda Krč || Polona Skrt || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Tanja Zupan || 18 || || Urban Hribar || Peter Škrinjar || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Anja Tavčar || 18 || || Urška Zagorc || Milica Janković || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Maja Vrabec || 19 || || Patrik Levačić || Tina Turel || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Špela Deučman || 19 || || Jerneja Nimac || Barbara Slapnik || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Anja Černe || 19 || || Lija Srnovršnik || Ana Maklin || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Lea Knez || 20 || || Nika Mikulič || Ajda Krč || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Katja Doberšek || 20 || || Tanja Zupan || Urban Hribar || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Martin Špendl || 20 || || Anja Tavčar || Urška Zagorc || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Ajda Galič || 21 || || Maja Vrabec || Patrik Levačić || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Nika Zaveršek || 21 || || Špela Deučman || Jerneja Nimac || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Nika Goršek || 21 || || Anja Černe || Lija Srnovršnik || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Špela Supej || 22 || || Lea Knez || Nika Mikulič || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Uroš Prešern || 22 || || Katja Doberšek || Tanja Zupan || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Luka Fratina || 22 || || Martin Špendl || Anja Tavčar || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Andreja Habič || 23 || || Ajda Galič || Maja Vrabec || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|-
| Andrej Race || 23 || || Nika Zaveršek || Špela Deučman || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|-
| Anže Jenko || 23 || || Nika Goršek || Anja Černe || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, 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 pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo! Članki so dostopni [http://93.174.95.27/scimag/ tukaj].

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2017|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Eno sliko morate narisati sami in to pod sliko posebej označiti. 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 v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 20 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja. Vprašanja, ki ste jih postavili vpišite na [https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdV9OFlNzI3XyS8FRGnuIbG89gwH_36uwz29ocigV--2CXSbQ/viewform tukaj].
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem 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_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* 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
* 312_BIO_Priimek_ime_poprava.doc(x) za popravljeno končno verzijo seminarja, če so popravki manjši

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/forms/d/1EQDYwFO-DEzZ2R7jf8DhLqIeV4FFxRd3-ScceEASpt4/viewform recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik odda svoje mnenje o predstavitvi takoj po predstavitvi z online glasovanjem.

==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 držite ene same. V seminarskih nalogah in diplomskih nalogah FKKT uprabljajte shemo citiranja, ki je pobarvana zeleno.
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., Glass, J. I., Alperovich, N., Pieper, R., Parmar, P. P., Hutchison III, C. A., Smith, H. O. in Venter, J. C.
Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, 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). Navesti morate tudi vse avtorje dela, razen v primeru, ko jih je 10 ali več. Takrat navedite le prvih devet, za ostale pa uporabite okrajšavo in sod. (in sodelavci). Pred zadnjim avtorjem naj bo vedno besedica "in".

'''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 2017

2017-10-10T13:08:24Z

Ines Medved: /* Seznam seminarjev */

= Biokemijski seminar =
doc. dr. Gregor Gunčar, K2.022

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''poglavje'''
| 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;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Ines Medved || 12 || Receptorji za vonj || Špela Supej || Lea Knez || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Luka Gregorič || 12 || || Uroš Prešern || Katja Doberšek || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Daria Latysheva || 12 || || Luka Fratina || Martin Špendl || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Polona Skrt || 12 || || Andreja Habič || Ajda Galič || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Peter Škrinjar || 12 || || Andrej Race || Nika Zaveršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Milica Janković || 12 || || Anže Jenko || Nika Goršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Tina Turel || 14-15 || || Ines Medved || Špela Supej || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Barbara Slapnik || 14-15 || || Luka Gregorič || Uroš Prešern || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ana Maklin || 14-15 || || Daria Latysheva || Luka Fratina || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ajda Krč || 16 || || Polona Skrt || Andreja Habič || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urban Hribar || 16 || || Peter Škrinjar || Andrej Race || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urška Zagorc || 16 || || Milica Janković || Anže Jenko || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Patrik Levačić || 17 || || Tina Turel || Ines Medved || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Jerneja Nimac || 17 || || Barbara Slapnik || Luka Gregorič || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Lija Srnovršnik || 17 || || Ana Maklin || Daria Latysheva || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Nika Mikulič || 18 || || Ajda Krč || Polona Skrt || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Tanja Zupan || 18 || || Urban Hribar || Peter Škrinjar || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Anja Tavčar || 18 || || Urška Zagorc || Milica Janković || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Maja Vrabec || 19 || || Patrik Levačić || Tina Turel || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Špela Deučman || 19 || || Jerneja Nimac || Barbara Slapnik || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Anja Černe || 19 || || Lija Srnovršnik || Ana Maklin || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Lea Knez || 20 || || Nika Mikulič || Ajda Krč || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Katja Doberšek || 20 || || Tanja Zupan || Urban Hribar || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Martin Špendl || 20 || || Anja Tavčar || Urška Zagorc || 15/12/16 || 18/12/16 || 20/12/16
|-
| Ajda Galič || 21 || || Maja Vrabec || Patrik Levačić || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Nika Zaveršek || 21 || || Špela Deučman || Jerneja Nimac || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Nika Goršek || 21 || || Anja Černe || Lija Srnovršnik || 29/12/16 || 01/01/17 || 03/01/17
|-
| Špela Supej || 22 || || Lea Knez || Nika Mikulič || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Uroš Prešern || 22 || || Katja Doberšek || Tanja Zupan || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Luka Fratina || 22 || || Martin Špendl || Anja Tavčar || 05/01/17 || 08/01/17 || 10/01/17
|-
| Andreja Habič || 23 || || Ajda Galič || Maja Vrabec || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|-
| Andrej Race || 23 || || Nika Zaveršek || Špela Deučman || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|-
| Anže Jenko || 23 || || Nika Goršek || Anja Černe || 12/01/17 || 15/01/17 || 17/01/17
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, 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 pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo! Članki so dostopni [http://93.174.95.27/scimag/ tukaj].

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2017|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Eno sliko morate narisati sami in to pod sliko posebej označiti. 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 v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 20 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja. Vprašanja, ki ste jih postavili vpišite na [https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdV9OFlNzI3XyS8FRGnuIbG89gwH_36uwz29ocigV--2CXSbQ/viewform tukaj].
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem 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_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* 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
* 312_BIO_Priimek_ime_poprava.doc(x) za popravljeno končno verzijo seminarja, če so popravki manjši

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/forms/d/1EQDYwFO-DEzZ2R7jf8DhLqIeV4FFxRd3-ScceEASpt4/viewform recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik odda svoje mnenje o predstavitvi takoj po predstavitvi z online glasovanjem.

==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 držite ene same. V seminarskih nalogah in diplomskih nalogah FKKT uprabljajte shemo citiranja, ki je pobarvana zeleno.
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., Glass, J. I., Alperovich, N., Pieper, R., Parmar, P. P., Hutchison III, C. A., Smith, H. O. in Venter, J. C.
Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, 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). Navesti morate tudi vse avtorje dela, razen v primeru, ko jih je 10 ali več. Takrat navedite le prvih devet, za ostale pa uporabite okrajšavo in sod. (in sodelavci). Pred zadnjim avtorjem naj bo vedno besedica "in".

'''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.

TBK2017 Povzetki seminarjev

2017-04-22T11:55:16Z

Ines Medved: /* Ana Scott: Naslov seminarja */

[[TBK2017-seminar|Nazaj na osnovno stran]]
===Ana Scott: Naslov seminarja===
Tekst ....

'''Patrik Levaćić: Prehrambni aditivi v sladkarijah ter žvečilnih gumijih lahko spremenijo funkcionanlnost in strukturo prebavnih celic'''

Vnos nano delcev titanovega dioksida (TiO2) preko prehrambenih izdelkov kot so sladkarije ter žvečilni gumiji je praktično nemogoče. Prebavni trakt služi kot pomembna meja med telesom in zunanjim okoljem. Cilj raziskave je bilo opazovanje posledic vnosa 30 nano meterskih delcev titanovega dioksida preko modela celične strukture tankega črevesja ter določitev kako akutna ter kronična izpostavljenost takim delcem lahko vpliva na funkcionalnost in strukturo celice. Postopek prepoznavanja TiO2 delcev je zelo kompleksen, navadno se uporablja Ramanova spektroskopija, ki izkorišča lastnosti molekule kot so vibracijska ter rotacijska stanja, s tem pa dobimo tako imenovani ''finger-print'' molekule, saj ima vsaka molekula svoje lastnosti in se po njih loči od drugih molekul. Rezultati raziskave so potrdili, da čeprav akutna izpostavljenost ni pustila resnejših posledic na celični strukturi, ima kronična izpostavljenost kar nekaj posledic na celičnem nivoju. Spremeni se funkcionalnost celice, nivo delovanja membranskih encimov vpade, spremeni se prav tako tudi struktura, saj se zmanjša sposobnost vsrkavanja nutrientov preko mikrovilov.

'''Tina Turel: Povezanost retrovirusov z razvojem možganov'''

Možgani človeka so bistveno bolj razviti od možganov drugih sesalcev in zato veliko težji za raziskovanje in razumevanje. Številne raziskave so dokazale, da bi transportni elementi (TE-ji), ki so še pred nekaj leti veljali za neuporaben del DNA, tako imenovan »junk DNK«, lahko bili odgovorni za današnjo stopnjo razvitosti človeških možganov.
Retrovirusi so posebna skupina virusov. Nekateri veljajo za škodljive (HIV), drugi pa so povsem neškodljivi. V našem DNA je več kot 1000 različnih retrovirusov. V raziskavi, ki jo je vodil Johan Jakobsson in se je odvijala v Lundu, so dokazovali pomembno vlogo ERV-ja, endogenega retrovirusa v razvoju človeških možganov. Želeli so pokazati, da nekaj tisoč ERV-jev, mnogi so primarno specifični, delujejo kot priklopna podlaga za epigenetske represorsko beljakovino TRIM28, ki vzpostavi lokalni hetero kromatin okoli ERV-jev. Retrovirusi lahko pri vsakem človeku reagirajo drugače, saj so tak tip genetskega materiala, da se lahko nahajajo v katerem koli delu v genomu. Različna izražanja ERV-ja pa bi bila lahko tudi razlog za možganske okvare, ki povzročijo bolezni, kot so ALS, shizofrenija in bipolarna motnja .

'''Nina Mezgec Mrzlikar: Regulacija gena DISC-1 kot potencialnega zdravila za shizofrenijo'''

Shizofrenija je duševna motnja, ki se razvije v zgodnjem odraslem obdobju. DISC-1 (Disrupted-In-Schizophrenia-1) je protein, kodiran z genom DISC-1 in je močno izražen v možganskem hipokampusu. Sodeluje pri razvoju aksonov in povezovanju celic. Caveolin-1 je ogrodni protein bistven pri regulaciji receptorjev na membranah in spodbuja razvoj novih povezav med živčnimi celicami. V tej raziskavi so znanstveniki proučevali vpliv proteina Cav-1 na izražanje gena DISC-1 v živčnih celicah. Ugotovljeno je bilo, da prekomerno izražen gen Cav-1 povzroči večje izražanje gena DISC-1 in drugih sinaptičnih proteinov, ki so potrebni za prenos živčnega signala. V miših, katerim so iz hipokampusa odstranili Cav-1 je posledično prišlo do manjšega izražanja DISC-1 in hkrati drugih sinaptičnih proteinov. Izguba Cav-1 torej zmanjšuje aktivnost sinaps, kar pa je vzrok za številne nevrodegenerativne bolezni, kot je tudi shizofrenija. Ugotovitve kažejo na pomembno vlogo proteina Caveolin-1 v celicah, saj vzdržuje pravilno delovanje receptorjev in s tem prenos živčnega signala.

'''Sonja Gabrijelčič: Ribosomske mutacije spodbujajo razvoj odpornosti proti antibiotikom v okolju z več zdravilnimi učinkovinami'''

Odpornost bakterij na antibiotike je v porastu po vsem svetu. Pojavlja se tako v državah v razvoju, kjer je predvsem posledica nekvalitetnih antibiotikov, kot v najrazvitejših državah sveta, kjer se pojavlja več in več patogenov, ki lahko preživijo v okolju z več zdravilnimi učinkovinami oziroma antibiotiki. Bakterije lahko pridobijo odpornost ali z izmenjavo mobilnih genetskih elementov ali z mutacijo genetskega materiala, ki je že v celici. V raziskavi, ki jo opisuje članek, so raziskovalci želeli opazovati slednje, zato so izmed bakterij, ki so lahko sočasno odporne na več antibiotikov, izbrali Mycobacterium smegmatis, sorodnico bakterije, ki povzroča tuberkulozo, in eno od predstavnic skupine bakterij, pri kateri do izmenjevanja plazmidov praktično ne pride. Klasificirali so tipe mutacij, do katerih je prišlo, in se osredotočili predvsem na mutacije, ki so se zgodile na mestih genoma, kjer se kodirajo proteini, ki so sestavni deli ribosomov. Ugotovili so, da so taki mutanti odporni na antibiotike z različnimi mehanizmi delovanja, ki jim niso bili še nikoli izpostavljeni, na antibiotike širokega spektra in poleg tega tudi na nekatere druge mehanske strese na membrane.

'''Daria Latysheva: Mehanski raztezek sproži hitro delitev epitelijskih celic'''

Mehansko aktivni kanalčki so membranski proteini, ki so neposredno odvisni od sile in pretvarjajo mehanske držljaje v električne oz. biokemijske signale. Piezo1 je mehansko aktiven ionski kanalček, ki spodbuja celično smrt v predelih z visoko gostoto celic. V raziskavi so ugotovili, da kotrolira tudi mitotsko delitev. Raziskali so mehanizem delovanja Piezo1 v procesu celične delitve. Pri nizki gostoti celic oz. kjer so celice raztegnjene se Piezo1 lokalizira na celični membrani ter se odpre; posledično sproži influks kalcija v celico. ERK1 se aktivira zaradi povečane koncentracije Ca2+ ionov, kar vpliva na aktivnost ciklina B v G2 fazi mitotske delitve in povzroči proliferacijo. Način, na kateri Piezo1 aktivira dva nasprotna procesa je odvisen od lokacije in načina aktivacije kanalčka. V predelih z nizko gostoto celic se Piezo1 lokalizira na celični membrani ter hitro aktivira celično delitev. Če so celice razporejene tesno druga ob drugi, se Piezo1 oblikuje v velike citiplazemske agregate in spodbuja celično smrt. Zaradi sposobnosti zaznave mehanskega raztezka ter prevelike in premajhne gostote celic Piezo 1 deluje kot homeostatski senzor in kontrolira število epitelijskih celic.

'''Nika Goršek: Nove študije razkrivajo delovanje molekulske črpalke, ki izloča zdravila proti raku'''

MRP1 ali »Multidrug resistance protein« je protein, ki spada v družino ABC-transporterjev. Pomemben je pri reguliranju redoks homeostaze, vnetij in sekrecije hormonov. Znano je tudi, da ima pomembno vlogo pri odpornosti na zdravila in njihovem črpanju iz celic. V raziskavi na univerzi Rockefeller so z uporabo elektronske kriomikroskopije določili njegovo zgradbo. Sestavljajo ga štirje glavni deli: dva transmembranska dela, ki tvorita telo transporterja, dva dela, ki vežeta ATP, motiv v obliki lase in N-terminalni transmembranski del. Čeprav ima MRP1 dva dela, ki bi lahko vezala ATP, pa tega veže le en, saj pri drugem delu pride do drugačnega zaporedja aminokislin. V raziskavah so dokazali, da mutacije določenih delov proteina vodijo v bolezenska stanja in da bi sprememba le ene aminokisline v zaporedju vplivala na aktivnost proteina. MRP1 ima le eno dvojno vezavno mesto, ki je pozitivno nabito. Pestrost substratov je zaradi takega vezavnega mesta veliko večja, kot pri nekaterih drugih znanih proteinih. Prenaša lahko organske, amfipatične in aninonske molekule, na primer zdravila proti raku, opijate, antidepresive in tudi nekatere za življenje pomembne snovi (hormoni in protivnetne molekule). Ob vezavi substrata se oblika proteina MRP1 spremeni, aktivnost pa se poveča. Po končanem transportu pa protein preide nazaj v prvotno, neaktivno obliko.

'''Dragana Savković: Stopnja preživetja evkariontskih celic po elektroforezni nanoinjekciji'''

Znotrajcelična dostava makromolekul je pomemben korak za terapevtske in raziskovalne namene. Za uvajanje tujih molekul v citoplazmo živih celic uporabljale so se metode, katere so se v večini primerov uporabljale za veliko število celic v kulturi in je splošno znano, da veliko število teh celic (do 50%) ne preživi ta proces. Da bi rešili ta problem, razvili so alternativno metodo znotrajcelične dobave, oziroma znotrajcelično elektroforezno nanoinjekcijo. V raziskavi so primerjali stopnjo preživetja celic injiciranih z pipeto s premerom 100 nm in pipeto s premerom 500 nm. Ugotovili so, da je stopnja preživetja z uporabo 100 nm pipeto veliko večja kot s 500 nm pipeto in tudi da ostale preživele celice kažejo bolj naraven cikel celic.

'''Urška Zagorc: Proteini, zgodnje opozorilo sladkorne bolezni tipa 1'''

Sladkorna bolezen tipa 1, ki je značilna predvsem za otroke in mladostnike, je posledica motnje v imunskem sistemu. Organizem uniči lastne celice v trebušni slinavki, ki proizvajajo inzulin. Ta omogoča glukozi iz hrane vstop v celico, s čimer celica dobi hrano in energijo. V raziskavi nemškega raziskovalnega centra za zdravje in okolje Helmholtz Zentrum München so sodelovali otroci, katerih ožji družinski član ima diabetes tipa 1 in otroci brez dednih dispozicij. Analizirali so krvne vzorce otrok z avto-protitelesi ter jih primerjala z vzorci otrok, ki ne kažejo znakov bolezni niti nimajo protiteles.Identificirali so 41 peptidov iz 26 proteinov, ki se razlikujejo v krvnih vzorcih tistih otrok s protitelesi in tistih brez. Glede na koncentracijo peptidov v treh proteinih (hepatocitni rastni faktor HGF, istem komplementa H in ceruloplazmin) in glede na starost otroka, so dosegli tudi boljšo oceno hitrosti razvoja bolezni. Večja koncentracija sistema komplementa H in hepatocitnega rastnega faktorja ter nižja koncentracija ceruloplazmina pri tem nižji starosti bolnika, pomenijo hitrejši napredek bolezni. Identificirani proteini nam pokažejo bolj natančno oceno stopnje pred pojavom simptomov. Zaradi njih je možno tudi ugotoviti ali ima bolnik s protitelesi, večjo ali manjšo možnost za razvoj sladkorne bolezni tipa 1 in kako hitro se bo bolezen razvila.

'''Anja Černe: Uporaba askorbata pri zdravljenju raka'''

Če askorbat vnesemo v organizem v manjših koncentracijah ima antioksidativne učinke, medtem ko se pri vnosu v večjih koncentracijah obnaša kot prooksidant. Farmakološko koncentriran askorbat povzroča tok izvenceličnega H2O2 v celico in vse celice, tako zdrave kot rakave, encimsko razgrajujejo H2O2, ki je zanje toksičen. Glavni encimi, ki razgrajujejo H2O2 pri velikih količinah so katalaze. Ker pa je katalaz v rakavih celicah malo, so rakave celice bolj dovzetne škodljive učinke, zato je askorbat zanje selektivno toksičen. Katalazna aktivnost v rakavih celicah lahko napove, kako se bo tumor odzval na terapijo z askorbatom. Pri nekaterih vrstah tkiv je rast tumorjev bolj upočasnjena, pri drugih manj (odvisnost od količine katalaz, ki jih tkivo vsebuje). Število aktivnih katalaznih monomerov na celico in ED50 (koločina snovi, ki učinkuje pri 50% osebkih) sta sorazmerna s konstanto celične razgradnje H2O2. Radikali, ki nastanejo pri reakciji med ionom kovine in H2O2, poškodujejo DNA, v kolikšni meri se to zgodi pa je odvisno od količine askorbata.

'''Jerneja Nimac: S CRISPR/Cas9 nad X-vezavno kronično granulomatozno bolezen'''

Kronična granulomatozna bolezen je dedna bolezen imunskega sistema, ki nastane zaradi mutacije v genu CYBB, ki kodira gp91phox. Slednji je katalitični center NADPH oksidaze 2 (NOX2), ki ima pomembno vlogo pri obrambi organizma pred okužbami. Mutacije v genu CYBB na kromosomu Xp21.1 pa so odgovorne za X-vezavno obliko kronične granulomatozne bolezni. Za popravljanje takšne monogenske mutacije so v raziskavi uporabili sistem CRISPR/Cas9. Ta sistem so za obrambo pred virusnimi okužbami razvile bakterije in arheje, gre pa za poseben od RNA odvisen sistem pridobljene imunosti, ki specifično prepozna in reže tujo tarčno DNA. V raziskavi so skušali s sistemom CRISPR/Cas9 popraviti mutacijo C676T na eksonu 7 gena CYBB. Z DHR testi so ugotovili, da s CRISPR/Cas9 popravljene mieloične celice obnovijo aktivnost NOX2 in ponovno izražajo protein gp91phox. S spreminjanjem količine ssODN pa so dokazali, da je stopnja popravljenih genov večja, če je količina ssODN večja, delež indelov pa se zmanjša. Prav tako so potrdili uspešno presaditev s CRISPR/Cas9 popravljenih krvotvornih matičnih in predniških celic in njihovo diferenciacijo v nepoškodovane mieloične in limfocitne celice v NSG miših v obdobju petih mesecev.

'''Barbara Slapnik: Holesterol v celični membrani'''

Holesterol je razporejen po celični membrani. Pomemben je za vzdrževanje membranske fluidnosti, membrano naredi bolj togo in manj prepustno. Njegova porazdelitev med zunanjim in notranjim fosfolipidnim slojem pa ni enakomerna. V raziskavi so razvili dopolnilne senzorje, ki omogočajo vpogled holesterola v obeh slojih sočasno in določili njegovo točno koncentracijo. Ugotovili so, da je koncentracija holesterola v zunanjem sloju celične membrane znatno višja kot koncentracija v notranjem sloju. Visoka koncentracija holesterola v zunanjem sloju celične membrane zmanjša njeno prepustnost, medtem ko nizka koncentracija holesterola v notranjem sloju omogoča celično sporočanje. Rezultati prikazujejo pomen transbilarne asimetrije holesterola v celični membrani in njegovo prerazporeditev za celično homeostazo, rast in razmnoževanje. Podajajo tudi povezavo med holesterolom v notranjem sloju celične membrane in rakom. Določili so točno koncentracijo holesterola, kar jim omogoča boljšo diagnostiko in zdravljenje raka, vendar so za to potrebne še nadaljnje raziskave. Rezultati prav tako predstavljajo osnovo za nadaljnje študije transbilarne dinamike in funkcij holesterola in drugih lipidov v celici.

'''Nadja Škafar: Dostava protitumorskih zdravil s pomočjo makrofagov in biorazgradljivih nanodelcev'''

Nanotehnologija igra pomembno vlogo v moderni medicini, še posebej na področju zdravljenja bolezni s tarčno dostavo zdravil. Glavna prednost nanodostavnih sistemov (NS) pred danes uveljavljenimi metodami zdravljenja raka je selektivna dostava protitumorskih učinkovin tumorskim celicam, kar zmanjša možnost pojava neželenih stranskih učinkov, s tem pa se bolniku omogoči boljša kakovost življenja med in po zdravljenju. Dosedanje raziskave na področju NS so temeljile na injiciranju nanodelcev v krvni obtok. Ker pa ob vnosu nanodelcev v telo prihaja do medsebojnega delovanja NS s celicami imunskega sistema, jih te, še preden lahko nanodelci dostavijo zdravila do željenega mesta, odstranijo s fagocitozo. Raziskovalca Jian Yang in Cheng Dong sta zato s svojo ekipo skušala razviti novo tehniko NS, ki problematiko reakcij med NS in makrofagi v bioloških sistemih odpravi tako, da makrofage uporablja kot nosilce nanodelcev do tumorskih celic. Rezultati so pokazali, da so lahko makrofagi uspešni nosilci nanodelcev ter da bi lahko bili NS takšnega tipa v prihodnosti uspešna metoda za zdravljenje številnih bolezni.

'''Špela Deučman: Raziskovanje vzrokov kronične zavrnitve presajenih pljuč'''

Pri presajenih organih je največja skrb zavrnitev, ki je lahko akutna ali kronična. Pri slednji presadek sčasoma izgubi funkcijo in odmre, kar lahko povzroči smrt prejemnika. Stopnja preživetja presaditve pljuč je nižja od vseh ostalih presaditev organov. Pri 50% pacientov se pojavi obliterantni bronhiolitis oz. BOS, ki je glavni razlog kronične zavrnitve pljuč. Namen raziskave je bil odkriti signalno pot med NFAT1 (transkripcijski faktor), β-cateninom (koregulator transkripcije), ATX (eksoencim) in LPA1 (receptor) oz. LPA (sporočevalec) ter predlagati potencialno terapevtsko vlogo LPA1 antagonistov ter ATX inhibitorjev z namenom, da bi preprečili BOS. Odkrili so pozitivno korelacijo ekspresije med β-cateninom in kolagenom I. Ker LPA prepreči razgradnjo aktivnega β-catenina in ker je za nastanek LPA odgovoren ATX, so raziskali mehanizme reguliranja ekspresije ATX. Ugotovili so, da ekspresijo ATX regulira transkripcijski faktor NFAT1. Znano je, da LPA povečuje znotrajcelično koncentracijo prostih Ca2+ ionov, ti pa so povezani z aktivacijo in jedrsko translokacijo NFAT1. To pomeni, da LPA regulira ekspresijo NFAT1 in posledično tudi ATX. Pri raziskovanju na miših so uporabili LPA1 antagoniste in ATX inhibitorje, ki so vidno zmanjšali napredek BOS.

'''Anže Jenko: Koriščenje kemiluminiscence dioksietanovih sond za prikazovanje celice'''

Kemiluminiscenčne sonde veljajo za eno izmed najbolj občutljivih diagnostičnih metod pri določanju encimske aktivnosti in koncentracije analita, kar v praktičnem življenju denimo koristi forenzikom. Ker pa je splošno uveljavljen princip koriščenje kemiluminiscence slabo dodelan in privede do velikih energetskih izgub. Raziskovalci so tako v sami raziskavi preizkušali kemiluminiscenčne in fluorescenčne lastnosti različnih derivatov Schaapovega adamatiliden-dioksetana, na katerega so vezali različne substituente, ki pa so imeli znaten vpliv. Na ta način so želeli ustvariti enokomponentni sistem, z visoko intenziteto izseva, ki pa je tudi primeren v fizioloških razmerah. To jim je na koncu tudi uspelo. Na najbolj ustrezni izmed sintetiziranih sond, so hidroksilno skupino na benzenovem obroču ''zamaskirali'' z drugačnimi zaščitnimi skupinami. Vsaka izmed teh skupin pa je bila občutljiva na različne molekule (denimo beta-galaktoza na encim beta-galaktozidaza), reakcija s katerimi je povzročila destabilizacijo - vzbujeno stanje sonde in posledično kemiluminiscenco. Ta mehanizem je pokazal visoko mero selektivnosti, zato so ga lahko praktično koristili pri mikroskopskem prikazovanju celic. Pri celicah z genom za prekomerno izražanje beta-galaktozidaze je z uporabo relavantne sonde (ustrezna zaščitna skupina) prišlo do obarvanja, pri takšni, kjer pa tega encima ni bilo prisotnega, pa do obarvanja ni prišlo.

'''Jana Kotnik: Sintetični membranski receptorji'''

Znanstveniki na Univerzi Bristol so našli način za posnemanje sporazumevanja celic z okolico. Ustvarili so sintetični receptor, ki se odziva na kemične signale podobno kot njegova naravna ekvivalenta. Vsadijo se v membrano in so sposobni vezave določenih ligandov. Receptor je sestavljen iz 3 delov: Vezavnega žepka konstruiranega iz kationskega kovinskega kompleksa, hidrofobne oligomerne vijačnice (jedro receptorja) in sonde s pirensko fluorescenco. V raziskavi so na podlagi sevanja sonde preučevali vpliv kiralnih ligandov na receptor in njegovo obliko v topilu ter v umetnih membranah veziklov. Umetni receptorji ponujajo redko možnost primerjanja obnašanja (oblike) molekul v raztopini in v membrani ter priložnost raziskovanja učinka membrane na razporeditvene preference in vezave ligandov. Kontroliranje prenašanja biokemijskih informacij čez fosfolipidni dvosloj predstavlja veliko priložnost za razvoj sintezne biologije - predstavljamo si lahko npr. umetne celice, s katerimi bi z nadzorovanjem receptorjev v membranah proizvajali koristne materiale ali zdravila.

'''Andrej Špenko: Nova tehnika za regeneracijo kostnega tkiva'''

Ruski znanstveniki so odkrili učinkovit način za izdelavo mineraliziranih vlaken, ki so mehansko odporna in hkrati celicam nudijo ugodne pogoje za preživetje. Vlakna, ki so bila narejena z elektrostatskim sukanjem, da so čim bolj posnemala človeški matriks, so potopili v raztopino Na2CO3 in CaCl2. Na vlaknih so se je tako formirali kristali CaCO3, katerih oblika pa je bila zelo odvisna od pogojev, v katerih so nastali. Pri nadaljnjih poskusih so raztopine z ogrodjem obdelali z ultrazvočnim valovanjem, da so ioni prodrli tudi v spodnje sloje ter v sredino vlaken. Ugotovili so, da se s pomočjo ultrazvočnega obdelovanja v prvih 30 sekundah formira vaterit, nestabilna oblika kristalov CaCO3, ki vlakna v nekaj kratkih ponovitvah popolnoma obda. Pri kasnejših ponovitvah pa se formira kalcit, ki pa je bolj pravilen in mehansko odporen kot vaterit. Če bi vlakna pustili v raztopini za daljše časovno obdobje, bi imel kalcit čas, da se formira. To bi pomenilo manjšo mehansko obstojnost, saj bi se na vlaknih raje formirali pravilni kristali, kot pa da bi vlakna obdali in tako pripravili enakomeren sloj okoli vlaken, na katere bi se kasneje zlagali dodatni kristali. Znanstveniki so v dokončana vlakna položili človeške kožne celice in po treh dneh so testi pokazali, da je sposobnost preživetja celic skoraj enaka tisti, v kontroli.

'''Ana Maklin: Termična stabilnost proteinov'''

Temperatura ima velik vpliv na fiziologijo celice. Organizmi rastejo najbolj optimalno le v omejenih temperaturnih razsežnostih. Občutljivost na temperaturo je v veliki meri posledica vpliva temperature na strukturo in funkcijo proteinov. Leuenberg et al. so opazovali termično stabilnost proteinov, z uporabo postopka LiS-MS, ki omogoča preučevanje proteinov neposredno v celičnem matriksu. Postopek so uporabili na ''Escherichia coli'', ''Saccharomyces cerevisiae'', ''Thermus thermophilus'' in človeških celicah, pridobili pa so podatke za več kot 8000 proteinov. Med raziskavo so prišli med drugim do naslednjih spoznanj: (i) do temperaturno sprožene celične smrti pride zaradi izgube določenih proteinov s ključnimi funkcijami, (ii) stabilnost nekaterih proteinov je posledica evolucijskega ohranjanja, (iii) dolžina proteinov in njihova termična stabilnost sta v obratnem sorazmerju, (iv) proteini, manj podvrženi termični agregaciji, so stabilnejši, (v) stabilni proteini imajo več beta ploskev, nestabilni pa alfa vijačnic.

'''Luka Gregorič: Merjenje količine urina v plavalnih bazenih s pomočjo merjenja koncentracije umetnih sladil'''

Uriniranje v bazene povzroča precej preglavic veliko lastnikom bazenov in tudi njihovim obiskovalcem. Zato se raziskovalci že dolgo trudijo ugotoviti učinkovit način s katerim bi lahko nadzirali koncentracijo urina v bazenih, da bi lahko se tudi lažje in bolj učinkovito spopadli z razkuževanjem le tega. Zato so začeli meriti vsebnost umetnega sladila ACE (acetilsulfam-K), ki se pojavlja v človeškem urinu in je zelo odporen na zunanje dejavnike (na velike spremembe pH in temperature). Hkrati pa je njegove koncentracije v podtalnici relativno malo, tako da velika odstopanja le tega ne moremo pripisati zunanjim dejavnikom. Koncentracija ACE v urinu je 4000 μg/L. Testirali so 21 različnih bazenov in 8 vročih vrelcev v Kanadi. Zbiranje vzorcev je trajalo 3 tedne. Testirali so jih skupaj z praznim vzorcem in ugotovili, da ima voda v bazenih in vročih vrelcih veliko večjo koncentracijo ACE kot prazen vzorec (ki je imel koncentracijo 0 ng/L) in podtalnica (10 ng/L). Te koncentracije so imele razpon vse od najmanjših vrednostih 50 ng/L do 7100 ng/L v vročih vrelcih. Ker v bazenih ni nobenega drugega očitnega vira ACE kot človeški urin so zaključili, da je v tistih bazenih, ki vsebujejo več ACE, tudi koncentracija urina večja.

'''Andrej Race: Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency'''

NADPH is an important molecule for cells biosythesis and detoxification of H2O2,because of its reductive power. Glucose-6-phosphate (G6PD) is one of the enzymes that is responsible for its production in the pentose phosphate pathway. The lacking of this protein can create problems for some blood cells, like erythrocytes. Erythrocytes do not have any other way of making this essential cofactor, so this deficiency may lead to their destruction and disease called favism. The distribution of this disease is remarkably similar to distribution of malaria, leading to a research that found out that parasitized erythrocytes in G6PD deficient person are more likeliy to get phagocytised by white blood cells and with that better chance of defending against this disease. The other type of cells that are affeceted by this deficiency are granulocytes, they require NADPH for chain of reactions that lead to formation of neutrophil extracellular trap, protection against bacteria and fungi. This lead to a conclusion that severe G6PD deficient people should be treated with antibiotics and antimycotics.

'''Bogatinova Emilija: NO3-anioni lahko delujejo kot Lewisovo kislino v tvrdnem stanju'''

Anioni kot so NO3 so tipični elektron donatorji. Vender izračuni napovedujejo da, je poraudelitev naboja NO3 je anizotropen in minimalen na dušiku. Tukaj so pokazali da ko je naboj nitrata v zadosni meri ovira odmevalo čež večjih obročjih, ki lahko stapijo v interakcijo z elektronskimi bogatimi partnerji. Ankete o Cambridge strukturnih Database in Protein Data Bank kažejo geometrijske nastavitve nekaterih kisika in žvepla, ki vsebuje subjektov okrog anioni nitrata, ki so v skladu s tem "π-lujenj lepljenje". Izračuni pokažejo donor-akceptor orbitalne interakcije, ki potrjujejo kontraintuitivnim Lewisova π-kislost nitrata.

'''Zaveršek Nika: BAKTERIJE LAHKO S POMOČJO SINTETIZIRANIH ŽELEZOVIH MOLEKUL POSTANEJO ELEKTRIČNI GENERATORJI'''
Bakterije in še nekateri ostali mikroorganizmi so samoobnovljivi 'nanoreaktorji', ki živijo povsod na Zemeljskem površju. Če bi ti organizmi lahko anodam oddali električno energijo, bi bil to nov način pridobivanja tako imenovane čiste energije. Problem je, da veliko organizmov ne more oddati električne energije, ki nastane pri njihovem metabolizmu, elektrodi.[1] Zanimivo pa se je vprašati, kako je sploh možno, da bi bakterije lahko oddale elektrone glede na to, da elektrode niso prisotne v naravnem okolju teh bakterij. Ena izmed teorij je, da so nekatere bakterije zmožne oddajanja elektronov elektrodi zato, ker v naravi elektrone lahko oddajo nekaterim netopnim mineralom. poleg tega, da bakterije lahko oddajajo elektrone, jih lahko tudi sprejemajo in jih uporabijo, da optimizirajo svoj metabolizem. Električni tok nastaja pri bakterijskem metabolizmu, ki poteka po principu redoks reakcij, iz organskih goriv. To lastnost bakterij bi lahko uporablili za nižje stroške ćiščenja vode, saj bi bakterije razgradile ogranske snovi, ki so v vodi, poleg tega pa bi proizvedle elektriko.

'''Zupan Tanja: Razlike v funkcionalni povezavi možganov v mirujočem stanju med športniki in ne športniki
Strokovnjaki na področju finih motoričnih sposobnosti, ki so povezane s spremembami v strukturi možganov so preučevali razliko v funkciji in povezljivosti možganov športnikov in ne športnikov v stanju mirovanja (v stanju mirovanja, v naših možganih delujejo tri povezave, ki so povezane z motoričnimi funkcijami: DMN (default mode network), FPN (frontoparietal network) in MN (motor network)) s pomočjo magnetne resonance. Pri raziskavi je sodelovalo dvaindvajset zdravih odraslih moškega spola med 18-25 let. Od tega 11 športnikov in 11 ne športnikov, ki pa se po starosti ujemajo s športniki. Rezultati so pokazali, da ukvarjanje z visoko aerobično vadbo v mladosti vpliva na razlike, ki nastanejo v povezovanju možganov, ki so opazne v stanju mirovanja. Posledice gibanja niso opazne le pri motoričnih sposobnostih ampak tudi pri delovanju izvršilnih funkcij, prostorski orientaciji in pri spominskih sposobnostih. Razlike v povezovanju se lahko pojavijo kot odziv na kognitivne zahteve teka na dolge razdalje v kombinaciji z aerobno vadbo. Poleg tega pa lahko kognitivne zahteve pri visoki intenzivni vzdržljivi vadbi privedejo tudi do razlik pri opravljanju dejavnosti, ki pa niso povezane s športom. V prihodnjih raziskavah na tem področju bodo v raziskovanje vključili tudi rekreativne športnike in ženske, ki v to raziskavo niso bili vključeni.

'''Mikulič Vernik Nika: ONKOLITIČNI VIRUSI, KI SELEKTIVNO NAPADAJO RAKASTE CELICE'''

Onkolitični virusi lahko s svojimi replikacijami znotraj gostiteljskih celic uničijo tumorska tkiva. Da bi izboljšali to njihovo sposobnost, znanstveniki neprestano razvijajo nove, močnejše viruse, ki pa s svojo močjo postajajo zmeraj bolj toksični. Zaradi tega narašča potreba po razvoju visoko specifičnih virusov, ki bi napadali zgolj tumorska tkiva, zdrava pa bi pustili nepoškodovana. Raziskovalci so določili optimalno sekvenco proteinov na 3'-UTR virusne mRNA, potrebno za onkoselektivnost virusov. Izdelali so adenovirus AdCPE s to sekvenco in primerjali njegovo učinkovitost pri uničevanju tumorskega tkiva z učinkovitostjo divjega tipa virusa ''in vitro'' in ''in vivo''. Primerjali so tudi vpliv virusa na normalno tkivo in prišli do zaključkov; 1) Virus AdCPE ni nič manj učinkovit pri uničevanju tumorskega tkiva kot divji tip virusa; 2) AdCPE je dosti manj toksičen od divjega tipa virusa.

'''Martin Špendl: NANOGRAFEN-RENIJEV KOMPLEKS ZA SELEKTIVNO REDUKCIJO OGLJIKOVEGA DIOKSIDA

Pereč problem razvitega sveta postajajo emisije CO2, ki so stranski produkt uporabe fosilnih goriv. Problem pridobivanja energije iz obnovljivih virov pa je ta, da so izkoristki zelo nizki oz. pridobljene energije ne moremo shraniti. Eden od načinov pridobivanja energije iz sonca ter hkratno odstranjevanje CO2 iz ozračja je omogočeno s selektivno redukcijo in z uporabo nanografen-renijevega kompleksa kot elektrokatalizator in fotokatalizator. Ko je molekula izpostavljena sončni svetlobi, lahko reducira CO2 v CO, ki služi kot zaloga energije in je komponenta sintetičnega plina (ang. syngas) skupaj z vodikom. Mešanico plinov se uporablja v gorilnih celicah, ki kemično energijo pretvorijo v električno energijo z zelo visokim izkoristkom in relativno malo emisijami. V primeru mešanice ogljikovega oksida in vodika je stranski produkt le CO2, ki je bil pridobljen iz zraka[2].
Dosedanji katalizatorji redukcije ogljikovega dioksida niso dosegali dovolj visokega izkoristka, da bi se metode začele uporabljati na industrijskem nivoju. Zato so znanstveniki začeli proučevati molekularne katalizatorje, saj lahko le-te usmerijo reakcijo preko več elektronov in s tem dosežejo višje izkoristke ter večjo selektivnost katalizirane reakcije. Kljub temu ostaja neznanka kako zmanjšati razliko v potencialih med redukcijskim potencialom katalizatorja ter same reakcije.

'''Ines Medved: KAKO ZMANJŠAN VNOS KALORIJ VPLIVA NA PROCES STARANJA
Mnoge raziskave so pokazale, da zmanjšan vnos kalorij upočasni proces staranja in preprečuje mnoge bolezni kot so diabetes, hipertenzija, rak … Daljša življenjska doba je povezana s celično homeostazo, zmanjšano celično rastjo in stopnjo sinteze proteinov. Ker se proteini sintetizirajo na ribosomih, morajo ti dobro delovati. Njihovo delovanje nadzoruje RQC (ang. Ribosome quality control complex). Raziskovalci so ugotovili, da se je celična rast miši, ki so bile na dieti z malo kalorij, zmanjšala za 25 %, prav tako se je zmanjšala tudi respiratorna kapaciteta jeter. Po desetih tednih privajanja na dieto so iz meritev ugotovili, da so bili proteini v homeostazi, zato so lahko izračunali hitrost zamenjave proteinov. Proteine so razdelili v tri skupine, in sicer v statične, v tiste, ki se hitro izmenjujejo in nastajajo počasi ali pa hitro, ter v proteine, ki 'skačejo' med prvo in drugo skupino. S polisomsko analizo so ugotovili, da je bilo v miših, ki so bile na dieti z malo kalorij, število aktivnih ribosomov manjše.

TBK2017-seminar

2017-02-21T20:35:34Z

Ines Medved: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

Seminarje vodi prof. dr. Brigita Lenarčič. Seminarji so obvezni.

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prišteje h končni pisni oceni izpita.
Stran na strežniku s seminarskimi nalogami je zaščitena.
Uporabniško ime je: tbk, password pa: samozame## "##" sta dve številki, ki ju izveste na predavanjih.
Tudi za urejanje Wiki strani potrebujete geslo, ki se od zgornjega razlikuje. Postopek pridobitve Wiki uporabniškega imena in gesla je opisan [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Main_Page tukaj].

== 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;"|'''Povezava'''
| 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'''
|-
| Anna Scott||Moj naslov v slovenščini||http://www.bioscirep.org/content/36/1/e00291.long||12.12.||12.12.||12.12.||r1||r2||r3
|-
| Nina Mezgec Mrzlikar || Nevroprotein regulira gen povezan s shizofrenijo || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170105144339.htm || 28.02. || 03.03. || 06.03. || Vesna Dimitrovski || Urban Hribar || Emilija Bogatinova
|-
| Tina Turel || naslov || link || 28.02. || 03.03. || 06.03. || Katja Doberšek || Uroš Prešern || Nika Zaveršek
|-
| Sonja Gabrijelčič || || || 28.02. || 03.03. || 06.03. || Mariša Cvitanič || Špela Supej || Tanja Zupan
|-
| Patrik Levačić || Prehrambeni aditivi v sladkarijah ter žvečilnih bonbonih lahko spremenijo funkcionalnost in strukturo prebavnih celic || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217012450.htm || 28.02. || 03.03. || 06.03. || Ajda Krč || Lea Knez || Andrej Race
|-
| Nika Goršek || || || 07.03. || 10.03. || 13.03. || Adela Šajn || Maja Jankovič || Urška Košir
|-
| Dragana Savković || || || 07.03. || 10.03. || 13.03. || Milica Janković || Luka Fratina || Martin Špendl
|-
| Hana Hiršman || || || 07.03. || 10.03. || 13.03. || Ajda Godec || Anja Tavčar || Nika Mikulič Vernik
|-
| Daria Latysheva || || || 07.03. || 10.03. || 13.03. || Andreja Habič || Maja Vrabec || Ines Medved
|-
| Urška Zagorc || || || 14.03. || 17.03. || 20.03. || Nina Mezgec Mrzlikar || Vesna Dimitrovski || Urban Hribar
|-
| Anja Černe || || || 14.03. || 17.03. || 20.03. || Tina Turel || Katja Doberšek || Uroš Prešern
|-
| Barbara Slapnik || || || 14.03. || 17.03. || 20.03. || Sonja Gabrijelčič || Mariša Cvitanič || Špela Supej
|-
| Jerneja Nimac || || || 14.03. || 17.03. || 20.03. || Patrik Levačić || Ajda Krč || Lea Knez
|-
| Gašper Anton Komatar || || || 21.03. || 24.03. || 27.03. || Nika Goršek || Adela Šajn || Maja Jankovič
|-
| Nadja Škafar || || || 21.03. || 24.03. || 27.03. || Dragana Savković || Milica Janković || Luka Fratina
|-
| Anže Jenko || || || 21.03. || 24.03. || 27.03. || Hana Hiršman || Ajda Godec || Anja Tavčar
|-
| Špela Deučman || || || 21.03. || 24.03. || 27.03. || Daria Latysheva || Andreja Habič || Maja Vrabec
|-
| Luka Gregorič || || || 28.03. || 31.03. || 03.04. || Urška Zagorc || Nina Mezgec Mrzlikar || Vesna Dimitrovski
|-
| Jana Kotnik || || || 28.03. || 31.03. || 03.04. || Anja Černe || Tina Turel || Katja Doberšek
|-
| Andrej Špenko || || || 28.03. || 31.03. || 03.04. || Barbara Slapnik || Sonja Gabrijelčič || Mariša Cvitanič
|-
| Ana Maklin || || || 28.03. || 31.03. || 03.04. || Jerneja Nimac || Patrik Levačić || Ajda Krč
|-
| Emilija Bogatinova || || || 04.04. || 07.04. || 10.04. || Gašper Anton Komatar || Nika Goršek || Adela Šajn
|-
| Nika Zaveršek || || || 04.04. || 07.04. || 10.04. || Nadja Škafar || Dragana Savković || Milica Janković
|-
| Tanja Zupan || || || 04.04. || 07.04. || 10.04. || Anže Jenko || Hana Hiršman || Ajda Godec
|-
| Andrej Race || || || 04.04. || 07.04. || 10.04. || Špela Deučman || Daria Latysheva || Andreja Habič
|-
| Urška Košir || || || 18.04. || 21.04. || 24.04. || Luka Gregorič || Urška Zagorc || Nina Mezgec Mrzlikar
|-
| Martin Špendl || || || 18.04. || 21.04. || 24.04. || Jana Kotnik || Anja Černe || Tina Turel
|-
| Nika Mikulič Vernik || || || 18.04. || 21.04. || 24.04. || Andrej Špenko || Barbara Slapnik || Sonja Gabrijelčič
|-
| Ines Medved ||Kako lahko z zmanjšanim vnosom hrane upočasnimo proces staranja ||https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170213151306.htm || 18.04. || 21.04. || 24.04. || Ana Maklin || Jerneja Nimac || Patrik Levačić
|-
| Urban Hribar || || || 02.05. || 05.05. || 08.05. || Emilija Bogatinova || Gašper Anton Komatar || Nika Goršek
|-
| Uroš Prešern || || || 02.05. || 05.05. || 08.05. || Nika Zaveršek || Nadja Škafar || Dragana Savković
|-
| Špela Supej || || || 02.05. || 05.05. || 08.05. || Tanja Zupan || Anže Jenko || Hana Hiršman
|-
| Lea Knez || || || 02.05. || 05.05. || 08.05. || Andrej Race || Špela Deučman || Daria Latysheva
|-
| Maja Jankovič || || || 09.05. || 12.05. || 15.05. || Urška Košir || Luka Gregorič || Urška Zagorc
|-
| Luka Fratina || || || 09.05. || 12.05. || 15.05. || Martin Špendl || Jana Kotnik || Anja Černe
|-
| Anja Tavčar || || || 09.05. || 12.05. || 15.05. || Nika Mikulič Vernik || Andrej Špenko || Barbara Slapnik
|-
| Maja Vrabec || || || 09.05. || 12.05. || 15.05. || Ines Medved || Ana Maklin || Jerneja Nimac
|-
| Vesna Dimitrovski || || || 16.05. || 19.05. || 22.05. || Urban Hribar || Emilija Bogatinova || Gašper Anton Komatar
|-
| Katja Doberšek || || || 16.05. || 19.05. || 22.05. || Uroš Prešern || Nika Zaveršek || Nadja Škafar
|-
| Mariša Cvitanič || || || 16.05. || 19.05. || 22.05. || Špela Supej || Tanja Zupan || Anže Jenko
|-
| Ajda Krč || || || 16.05. || 19.05. || 22.05. || Lea Knez || Andrej Race || Špela Deučman
|-
| Adela Šajn || || || 23.05. || 26.05. || 29.05. || Maja Jankovič || Urška Košir || Luka Gregorič
|-
| Milica Janković || || || 23.05. || 26.05. || 29.05. || Luka Fratina || Martin Špendl || Jana Kotnik
|-
| Ajda Godec || || || 23.05. || 26.05. || 29.05. || Anja Tavčar || Nika Mikulič Vernik || Andrej Špenko
|-
| Andreja Habič || || || 23.05. || 26.05. || 29.05. || Maja Vrabec || Ines Medved || Ana Maklin
|}

==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 2016. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka za seminar uporabite še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* članke na temo lahko iščete v PubMed povezavi [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ tukaj]
* naslov izbrane teme in povezavo do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[TBK2017 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 Cambria, font 11, enojni razmak, 2,5 cm robovi; tekst naj obsega okoli 1000 besed), vsebuje naj 1-2 sliki. 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!
*Celotni seminar naj obsega 2 strani A4 formata (po možnosti dvostransko tiskanje).
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tega obrazca].
* vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji//bioseminar/ tukaj].
* 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 12 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni. Prvi recenzent vodi predstavitve in razpravo ter skrbi za to, da vse poteka v zastavljenih časovnih okvirih.
* Predstavitvi sledi razprava do 8 minut. Sledijo vprašanja prisotnih, recenzenti postavijo vsak vsaj dve vprašanji in na koncu podajo oceno predstavitve.
* En dan pred predstavitvijo na strežnik oddajte tudi končno verzijo. Na dan predstavitve morate oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki jih pošiljate poimenujete po spodnjih pravilih. Ne uporabljajte ČŽŠčžš!
Poslati morate naslednje datoteke:
* TBK_2017_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. TBK_2017_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2017_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* TBK_2017_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2017_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2017_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr TBK_2017_Guncar_Gregor.pptx
* TBK_2017_Priimek_Ime_clanek.pdf za datoteko PDF, ki vsebuje izvirni članek, npr. TBK_2017_Guncar_Gregor_clanek.pdf

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [[https://docs.google.com/forms/d/1Hdg2OHCyG24qwLTnFt09yZTng46RIwaIiUqnKOdsJxQ/viewform recenzentsko poročilo]] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/1VvE-jaKikfiDO5Gdybqgp9mf_0uJZfBbIK8PLXKDaS0/viewform 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 tekoče leto 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.