Wiki FKKT - User contributions [en]

Proizvodnja škrlatnega indigoidnega barvila iz triptofana v bakteriji Escherichia coli

2021-05-10T20:32:42Z

Jerneja Nimac: /* Proizvodnja škrlatnega barvila v E. coli in barvanje tkanin */

Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''1,2. Glavna komponenta škrlata je 6,6'-dibromoindigo (6BrIG), ki daje snovi značilno vijolično barvo3. Barvilo se uporablja predvsem za barvanje tkanin, zaradi konjugiranih π-vezi pa se danes kaže tudi kot dober polprevodniški material4,5. Za pridobitev 1,4 g škrlata iz naravnih virov je potrebno žrtvovati 12 000 polžev, zato že od nekdaj velja za drago surovino6. Kljub temu da so danes poznani različni postopki kemijske sinteze 6BrIG, njegova proizvodnja še vedno ni izvedljiva v industrijskem merilu, veliko težavo namreč predstavljajo mestnospecifično bromiranje indolnega obroča, nizek izkoristek in visok strošek izhodnega materiala4,7.

Korejski raziskovalci so predstavili alternativno strategijo proizvodnje 6BrIG v bakteriji ''E. coli''. Za vzpostavitev biosintezne poti so uporabili triptofan-6-halogenazo (SttH) iz ''S. toxytricini'', triptofanazo (TnaA) iz ''E. coli'' in monooksigenazo (MaFMO) iz ''M. aminisulfidivorans'', ki vsebuje flavin. Ustvarili so dvocelični reakcijski sistem, ki je omogočal nastanek specifičnega produkta - 6BrIG7.

== '''Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola''' ==

Na osnovi predhodne študije8 o biološki sintezi 6BrIG so se raziskovalci odločili, da bodo v prvi stopnji sinteze iz triptofana (Trp) prekomerno proizvedli 6-bromoindol (6-Br-indol). To spojino je z uporabo encimov SttH in TnaA mogoče sintetizirati po dveh poteh. Prva pot poteka preko pretvorbe Trp v indol, čemur sledi bromiranje indola. Druga pot pa se začne z bromiranje Trp in nadaljuje s pretvorbo nastalega intermediata 6-bromotriptofana (6-Br-Trp) v 6-Br-indol. Obe poti so natančno okarakterizirali ''in vivo''. Da bi preprečili vpliv endogene TnaA, so uporabili sev ''E. coli'' z delecijo ''ΔtnaA''. V primeru da je bilo izražanje TnaA potrebno, pa so izvedli transformacijo celic s plazmidom, ki je nosil zapis za ta encim.

Na podlagi rezultatov so zaključili, da več 6-Br-indola nastane, če v prvi stopnji poteče reakcija s SttH, ki katalizira pretvorbo Trp v 6-Br-Trp, v drugi pa reakcija s TnaA, ki katalizira pretvorbo 6-Br-Trp v 6-Br-indol7.

== '''Konstrukcija fuzijskega encima SttH''' ==

Halogenazo SttH so uspešno prekomerno izrazili v bakteriji ''E. coli'', vendar pa se je encim v večini nahajal v netopni obliki, kar bi lahko precej zmanjševalo pretvorbo Trp v 6-Br-Trp. Povečanje aktivnosti SttH so poskušali doseči s povečanjem njene topnosti, in sicer s tvorbo fuzijskega encima. Na N-konec SttH so pripeli flavin reduktazo (Fre), saj se v ''E. coli'' visoko izraža v topni obliki, hkrati pa ta encim učinkovito regenerira kofaktor FAD v FADH2, ki ga SttH potrebuje za svoje delovanje. Za stabilnost in bioaktivnost fuzijskega encima so Fre in SttH povezali z rigidnim povezovalcem (Fre-'''L3'''-SttH). Rezultati, ki so jih dobili, so pokazali, da je Fre primerna N-končna oznaka, ki učinkovito poveča aktivnost SttH s povečanjem topnosti kot tudi oskrbe s kofaktorjem7.

== '''Proizvodnja škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==

Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ''ΔtnaA'', ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom7.

== '''Zaključek''' ==

S konstruiranjem biosintezne poti v bakteriji ''E. coli'' in uporabo zaporednega dvoceličnega sistema za proizvodnjo šklatnega indigoidnega barvila iz Trp so korejski znanstveniki pokazali, da je iz 2,5 mM Trp mogoče proizvesti do 0,75 mM (315 mg L-1) 6BrIG. Poleg tega so dokazali, da je mogoče usedlino bakterij ''E. coli'', ki vsebujejo biosintetizirano barvilo, direktno uporabiti za barvanje tkanin. Vsestranskost zaporednih dvoceličnih reakcij in uporabnost ustvarjenega sistema so na koncu dokazali še z uspešno pripravo različnih dihalogeniranih indigov7.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. Preparation of Tyrian purple (6,6’-dibromoindigo): Past and present. ''Molecules'' '''15''', 5473–5508 (2010).

2. Cooksey, C. Tyrian purple: the first four thousand years. ''Sci. Prog.'' '''96''', 171–186 (2013).

3. McGovern, P. E. in Michel, R. H. Royal Purple Dye: Tracing Chemical Origins of the Industry. ''Anal. Chem.'' '''57''', (1985).

4. Głowacki, E. D. ''et al.'' Indigo and Tyrian purple - From ancient natural dyes to modern organic semiconductors. ''Israel Journal of Chemistry'' '''52''', 540–551 (2012).

5. Truger, M. ''et al.'' Surface-Induced Phase of Tyrian Purple (6,6′-Dibromoindigo): Thin Film Formation and Stability. ''Cryst. Growth Des.'' '''16''', 3647–3655 (2016).

6. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. A simple, safe and efficient synthesis of Tyrian purple (6,6’-Dibromoindigo). ''Molecules'' '''15''', 5561–5580 (2010).

7. Lee, J. ''et al.'' Production of Tyrian purple indigoid dye from tryptophan in ''Escherichia coli''. ''Nat. Chem. Biol.'' '''17''', 104–112 (2021).

8. Heine, T., Großmann, C., Hofmann, S. in Tischler, D. Indigoid dyes by group monooxygenases: Mechanism and biocatalysis. ''Biol. Chem.'' '''400''', 939–950 (2019).

Proizvodnja škrlatnega indigoidnega barvila iz triptofana v bakteriji Escherichia coli

2021-05-10T20:32:17Z

Jerneja Nimac: /* Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola */

Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''1,2. Glavna komponenta škrlata je 6,6'-dibromoindigo (6BrIG), ki daje snovi značilno vijolično barvo3. Barvilo se uporablja predvsem za barvanje tkanin, zaradi konjugiranih π-vezi pa se danes kaže tudi kot dober polprevodniški material4,5. Za pridobitev 1,4 g škrlata iz naravnih virov je potrebno žrtvovati 12 000 polžev, zato že od nekdaj velja za drago surovino6. Kljub temu da so danes poznani različni postopki kemijske sinteze 6BrIG, njegova proizvodnja še vedno ni izvedljiva v industrijskem merilu, veliko težavo namreč predstavljajo mestnospecifično bromiranje indolnega obroča, nizek izkoristek in visok strošek izhodnega materiala4,7.

Korejski raziskovalci so predstavili alternativno strategijo proizvodnje 6BrIG v bakteriji ''E. coli''. Za vzpostavitev biosintezne poti so uporabili triptofan-6-halogenazo (SttH) iz ''S. toxytricini'', triptofanazo (TnaA) iz ''E. coli'' in monooksigenazo (MaFMO) iz ''M. aminisulfidivorans'', ki vsebuje flavin. Ustvarili so dvocelični reakcijski sistem, ki je omogočal nastanek specifičnega produkta - 6BrIG7.

== '''Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola''' ==

Na osnovi predhodne študije8 o biološki sintezi 6BrIG so se raziskovalci odločili, da bodo v prvi stopnji sinteze iz triptofana (Trp) prekomerno proizvedli 6-bromoindol (6-Br-indol). To spojino je z uporabo encimov SttH in TnaA mogoče sintetizirati po dveh poteh. Prva pot poteka preko pretvorbe Trp v indol, čemur sledi bromiranje indola. Druga pot pa se začne z bromiranje Trp in nadaljuje s pretvorbo nastalega intermediata 6-bromotriptofana (6-Br-Trp) v 6-Br-indol. Obe poti so natančno okarakterizirali ''in vivo''. Da bi preprečili vpliv endogene TnaA, so uporabili sev ''E. coli'' z delecijo ''ΔtnaA''. V primeru da je bilo izražanje TnaA potrebno, pa so izvedli transformacijo celic s plazmidom, ki je nosil zapis za ta encim.

Na podlagi rezultatov so zaključili, da več 6-Br-indola nastane, če v prvi stopnji poteče reakcija s SttH, ki katalizira pretvorbo Trp v 6-Br-Trp, v drugi pa reakcija s TnaA, ki katalizira pretvorbo 6-Br-Trp v 6-Br-indol7.

== '''Konstrukcija fuzijskega encima SttH''' ==

Halogenazo SttH so uspešno prekomerno izrazili v bakteriji ''E. coli'', vendar pa se je encim v večini nahajal v netopni obliki, kar bi lahko precej zmanjševalo pretvorbo Trp v 6-Br-Trp. Povečanje aktivnosti SttH so poskušali doseči s povečanjem njene topnosti, in sicer s tvorbo fuzijskega encima. Na N-konec SttH so pripeli flavin reduktazo (Fre), saj se v ''E. coli'' visoko izraža v topni obliki, hkrati pa ta encim učinkovito regenerira kofaktor FAD v FADH2, ki ga SttH potrebuje za svoje delovanje. Za stabilnost in bioaktivnost fuzijskega encima so Fre in SttH povezali z rigidnim povezovalcem (Fre-'''L3'''-SttH). Rezultati, ki so jih dobili, so pokazali, da je Fre primerna N-končna oznaka, ki učinkovito poveča aktivnost SttH s povečanjem topnosti kot tudi oskrbe s kofaktorjem7.

== '''Proizvodnja škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==

Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ''ΔtnA'', ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom7.

== '''Zaključek''' ==

S konstruiranjem biosintezne poti v bakteriji ''E. coli'' in uporabo zaporednega dvoceličnega sistema za proizvodnjo šklatnega indigoidnega barvila iz Trp so korejski znanstveniki pokazali, da je iz 2,5 mM Trp mogoče proizvesti do 0,75 mM (315 mg L-1) 6BrIG. Poleg tega so dokazali, da je mogoče usedlino bakterij ''E. coli'', ki vsebujejo biosintetizirano barvilo, direktno uporabiti za barvanje tkanin. Vsestranskost zaporednih dvoceličnih reakcij in uporabnost ustvarjenega sistema so na koncu dokazali še z uspešno pripravo različnih dihalogeniranih indigov7.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. Preparation of Tyrian purple (6,6’-dibromoindigo): Past and present. ''Molecules'' '''15''', 5473–5508 (2010).

2. Cooksey, C. Tyrian purple: the first four thousand years. ''Sci. Prog.'' '''96''', 171–186 (2013).

3. McGovern, P. E. in Michel, R. H. Royal Purple Dye: Tracing Chemical Origins of the Industry. ''Anal. Chem.'' '''57''', (1985).

4. Głowacki, E. D. ''et al.'' Indigo and Tyrian purple - From ancient natural dyes to modern organic semiconductors. ''Israel Journal of Chemistry'' '''52''', 540–551 (2012).

5. Truger, M. ''et al.'' Surface-Induced Phase of Tyrian Purple (6,6′-Dibromoindigo): Thin Film Formation and Stability. ''Cryst. Growth Des.'' '''16''', 3647–3655 (2016).

6. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. A simple, safe and efficient synthesis of Tyrian purple (6,6’-Dibromoindigo). ''Molecules'' '''15''', 5561–5580 (2010).

7. Lee, J. ''et al.'' Production of Tyrian purple indigoid dye from tryptophan in ''Escherichia coli''. ''Nat. Chem. Biol.'' '''17''', 104–112 (2021).

8. Heine, T., Großmann, C., Hofmann, S. in Tischler, D. Indigoid dyes by group monooxygenases: Mechanism and biocatalysis. ''Biol. Chem.'' '''400''', 939–950 (2019).

Proizvodnja škrlatnega indigoidnega barvila iz triptofana v bakteriji Escherichia coli

2021-05-10T18:29:40Z

Jerneja Nimac:

Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''1,2. Glavna komponenta škrlata je 6,6'-dibromoindigo (6BrIG), ki daje snovi značilno vijolično barvo3. Barvilo se uporablja predvsem za barvanje tkanin, zaradi konjugiranih π-vezi pa se danes kaže tudi kot dober polprevodniški material4,5. Za pridobitev 1,4 g škrlata iz naravnih virov je potrebno žrtvovati 12 000 polžev, zato že od nekdaj velja za drago surovino6. Kljub temu da so danes poznani različni postopki kemijske sinteze 6BrIG, njegova proizvodnja še vedno ni izvedljiva v industrijskem merilu, veliko težavo namreč predstavljajo mestnospecifično bromiranje indolnega obroča, nizek izkoristek in visok strošek izhodnega materiala4,7.

Korejski raziskovalci so predstavili alternativno strategijo proizvodnje 6BrIG v bakteriji ''E. coli''. Za vzpostavitev biosintezne poti so uporabili triptofan-6-halogenazo (SttH) iz ''S. toxytricini'', triptofanazo (TnaA) iz ''E. coli'' in monooksigenazo (MaFMO) iz ''M. aminisulfidivorans'', ki vsebuje flavin. Ustvarili so dvocelični reakcijski sistem, ki je omogočal nastanek specifičnega produkta - 6BrIG7.

== '''Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola''' ==

Na osnovi predhodne študije8 o biološki sintezi 6BrIG so se raziskovalci odločili, da bodo v prvi stopnji sinteze iz triptofana (Trp) prekomerno proizvedli 6-bromoindol (6-Br-indol). To spojino je z uporabo encimov SttH in TnaA mogoče sintetizirati po dveh poteh. Prva pot poteka preko pretvorbe Trp v indol, čemur sledi bromiranje indola. Druga pot pa se začne z bromiranje Trp in nadaljuje s pretvorbo nastalega intermediata 6-bromotriptofana (6-Br-Trp) v 6-Br-indol. Obe poti so natančno okarakterizirali ''in vivo''. Da bi preprečili vpliv endogene TnaA, so uporabili sev ''E. coli'' z delecijo ''ΔtnA''. V primeru da je bilo izražanje TnaA potrebno, pa so izvedli transformacijo celic s plazmidom, ki je nosil zapis za ta encim.

Na podlagi rezultatov so zaključili, da več 6-Br-indola nastane, če v prvi stopnji poteče reakcija s SttH, ki katalizira pretvorbo Trp v 6-Br-Trp, v drugi pa reakcija s TnaA, ki katalizira pretvorbo 6-Br-Trp v 6-Br-indol7.

== '''Konstrukcija fuzijskega encima SttH''' ==

Halogenazo SttH so uspešno prekomerno izrazili v bakteriji ''E. coli'', vendar pa se je encim v večini nahajal v netopni obliki, kar bi lahko precej zmanjševalo pretvorbo Trp v 6-Br-Trp. Povečanje aktivnosti SttH so poskušali doseči s povečanjem njene topnosti, in sicer s tvorbo fuzijskega encima. Na N-konec SttH so pripeli flavin reduktazo (Fre), saj se v ''E. coli'' visoko izraža v topni obliki, hkrati pa ta encim učinkovito regenerira kofaktor FAD v FADH2, ki ga SttH potrebuje za svoje delovanje. Za stabilnost in bioaktivnost fuzijskega encima so Fre in SttH povezali z rigidnim povezovalcem (Fre-'''L3'''-SttH). Rezultati, ki so jih dobili, so pokazali, da je Fre primerna N-končna oznaka, ki učinkovito poveča aktivnost SttH s povečanjem topnosti kot tudi oskrbe s kofaktorjem7.

== '''Proizvodnja škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==

Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ''ΔtnA'', ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom7.

== '''Zaključek''' ==

S konstruiranjem biosintezne poti v bakteriji ''E. coli'' in uporabo zaporednega dvoceličnega sistema za proizvodnjo šklatnega indigoidnega barvila iz Trp so korejski znanstveniki pokazali, da je iz 2,5 mM Trp mogoče proizvesti do 0,75 mM (315 mg L-1) 6BrIG. Poleg tega so dokazali, da je mogoče usedlino bakterij ''E. coli'', ki vsebujejo biosintetizirano barvilo, direktno uporabiti za barvanje tkanin. Vsestranskost zaporednih dvoceličnih reakcij in uporabnost ustvarjenega sistema so na koncu dokazali še z uspešno pripravo različnih dihalogeniranih indigov7.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. Preparation of Tyrian purple (6,6’-dibromoindigo): Past and present. ''Molecules'' '''15''', 5473–5508 (2010).

2. Cooksey, C. Tyrian purple: the first four thousand years. ''Sci. Prog.'' '''96''', 171–186 (2013).

3. McGovern, P. E. in Michel, R. H. Royal Purple Dye: Tracing Chemical Origins of the Industry. ''Anal. Chem.'' '''57''', (1985).

4. Głowacki, E. D. ''et al.'' Indigo and Tyrian purple - From ancient natural dyes to modern organic semiconductors. ''Israel Journal of Chemistry'' '''52''', 540–551 (2012).

5. Truger, M. ''et al.'' Surface-Induced Phase of Tyrian Purple (6,6′-Dibromoindigo): Thin Film Formation and Stability. ''Cryst. Growth Des.'' '''16''', 3647–3655 (2016).

6. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. A simple, safe and efficient synthesis of Tyrian purple (6,6’-Dibromoindigo). ''Molecules'' '''15''', 5561–5580 (2010).

7. Lee, J. ''et al.'' Production of Tyrian purple indigoid dye from tryptophan in ''Escherichia coli''. ''Nat. Chem. Biol.'' '''17''', 104–112 (2021).

8. Heine, T., Großmann, C., Hofmann, S. in Tischler, D. Indigoid dyes by group monooxygenases: Mechanism and biocatalysis. ''Biol. Chem.'' '''400''', 939–950 (2019).

Proizvodnja škrlatnega indigoidnega barvila iz triptofana v bakteriji Escherichia coli

2021-05-10T18:22:27Z

Jerneja Nimac:

Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''1,2. Glavna komponenta škrlata je 6,6'-dibromoindigo (6BrIG), ki daje snovi značilno vijolično barvo3. Barvilo se uporablja predvsem za barvanje tkanin, zaradi konjugiranih π-vezi pa se danes kaže tudi kot dober polprevodniški material4,5. Za pridobitev 1,4 g škrlata iz naravnih virov je potrebno žrtvovati 12 000 polžev, zato že od nekdaj velja za drago surovino6. Kljub temu da so danes poznani različni postopki kemijske sinteze 6BrIG, njegova proizvodnja še vedno ni izvedljiva v industrijskem merilu, veliko težavo namreč predstavljajo mestnospecifično bromiranje indolnega obroča, nizek izkoristek in visok strošek izhodnega materiala4,7.

Korejski raziskovalci so predstavili alternativno strategijo proizvodnje 6BrIG v bakteriji ''E. coli''. Za vzpostavitev biosintezne poti so uporabili triptofan-6-halogenazo (SttH) iz ''S. toxytricini'', triptofanazo (TnaA) iz ''E. coli'' in monooksigenazo (MaFMO) iz ''M. aminisulfidivorans'', ki vsebuje flavin. Ustvarili so dvocelični reakcijski sistem, ki je omogočal nastanek specifičnega produkta - 6BrIG7.

== '''Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola''' ==

Na osnovi predhodne študije8 o biološki sintezi 6BrIG so se raziskovalci odločili, da bodo v prvi stopnji sinteze iz triptofana (Trp) prekomerno proizvedli 6-bromoindol (6-Br-indol). To spojino je z uporabo encimov SttH in TnaA mogoče sintetizirati po dveh poteh. Prva pot poteka preko pretvorbe Trp v indol, čemur sledi bromiranje indola. Druga pot pa se začne z bromiranje Trp in nadaljuje s pretvorbo nastalega intermediata 6-bromotriptofana (6-Br-Trp) v 6-Br-indol. Obe poti so natančno okarakterizirali ''in vivo''. Da bi preprečili vpliv endogene TnaA, so uporabili sev ''E. coli'' z delecijo ''ΔtnA''. V primeru da je bilo izražanje TnaA potrebno, pa so izvedli transformacijo celic s plazmidom, ki je nosil zapis za ta encim.

Na podlagi rezultatov so zaključili, da več 6-Br-indola nastane, če v prvi stopnji poteče reakcija s SttH, ki katalizira pretvorbo Trp v 6-Br-Trp, v drugi pa reakcija s TnaA, ki katalizira pretvorbo 6-Br-Trp v 6-Br-indol7.

== '''Konstrukcija fuzijskega encima SttH''' ==

Halogenazo SttH so uspešno prekomerno izrazili v bakteriji ''E. coli'', vendar pa se je encim v večini nahajal v netopni obliki, kar bi lahko precej zmanjševalo pretvorbo Trp v 6-Br-Trp. Povečanje aktivnosti SttH so poskušali doseči s povečanjem njene topnosti, in sicer s tvorbo fuzijskega encima. Na N-konec SttH so pripeli flavin reduktazo (Fre), saj se v ''E. coli'' visoko izraža v topni obliki, hkrati pa ta encim učinkovito regenerira kofaktor FAD v FADH2, ki ga SttH potrebuje za svoje delovanje. Za stabilnost in bioaktivnost fuzijskega encima so Fre in SttH povezali z rigidnim povezovalcem (Fre-'''L3'''-SttH). Rezultati, ki so jih dobili, so pokazali, da je Fre primerna N-končna oznaka, ki učinkovito poveča aktivnost SttH s povečanjem topnosti kot tudi oskrbe s kofaktorjem7.

== '''Proizvodnja škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==

Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ''ΔtnA'', ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom7.

== '''Zaključek''' ==

S konstruiranjem biosintezne poti v bakteriji ''E. coli'' in uporabo zaporednega dvoceličnega sistema za proizvodnjo šklatnega indigoidnega barvila iz Trp so korejski znanstveniki pokazali, da je iz 2,5 mM Trp mogoče proizvesti do 0,75 mM (315 mg/L) 6BrIG. Poleg tega so dokazali, da je mogoče usedlino bakterij ''E. coli'', ki vsebujejo biosintetizirano barvilo, direktno uporabiti za barvanje tkanin. Vsestranskost zaporednih dvoceličnih reakcij in uporabnost ustvarjenega sistema so na koncu dokazali še z uspešno pripravo različnih dihalogeniranih indigov7.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. Preparation of Tyrian purple (6,6’-dibromoindigo): Past and present. ''Molecules'' '''15''', 5473–5508 (2010).

2. Cooksey, C. Tyrian purple: the first four thousand years. ''Sci. Prog.'' '''96''', 171–186 (2013).

3. McGovern, P. E. in Michel, R. H. Royal Purple Dye: Tracing Chemical Origins of the Industry. ''Anal. Chem.'' '''57''', (1985).

4. Głowacki, E. D. ''et al.'' Indigo and Tyrian purple - From ancient natural dyes to modern organic semiconductors. ''Israel Journal of Chemistry'' '''52''', 540–551 (2012).

5. Truger, M. ''et al.'' Surface-Induced Phase of Tyrian Purple (6,6′-Dibromoindigo): Thin Film Formation and Stability. ''Cryst. Growth Des.'' '''16''', 3647–3655 (2016).

6. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. A simple, safe and efficient synthesis of Tyrian purple (6,6’-Dibromoindigo). ''Molecules'' '''15''', 5561–5580 (2010).

7. Lee, J. ''et al.'' Production of Tyrian purple indigoid dye from tryptophan in ''Escherichia coli''. ''Nat. Chem. Biol.'' '''17''', 104–112 (2021).

8. Heine, T., Großmann, C., Hofmann, S. in Tischler, D. Indigoid dyes by group monooxygenases: Mechanism and biocatalysis. ''Biol. Chem.'' '''400''', 939–950 (2019).

MBT seminarji 2021

2021-05-10T18:20:12Z

Jerneja Nimac:

Seminarji iz Molekularne biotehnologije so letos organizirani tako, da vsak študent (praviloma v paru, lahko pa tudi samostojno) obdela temo s področja cepiv proti virusu SARS-CoV-2 in o tem pripravi kratek poljudno napisan povzetek. Ta del seminarjev je predstavljen na [[protikovidna cepiva|ločeni strani]].
V drugem delu vsak študent predstavi nek raziskovalni dosežek s širšega področja molekularne biotehnologije. Seznam tem in predstavitev za študijsko leto 2020/21 je predstavljen tu.

Povzetke morate objaviti do torka do polnoči v tednu, ko imate seminar (v četrtek). Angleški naslov prevedite tudi v slovenščino - to bo naslov povzetka, ki ga objavite na posebni strani, tako kot so to naredili kolegi pred vami (oz. predlani).

Način vnosa:

The importance of ''Arabidopsis'' glutathione peroxidase 8 for protecting ''Arabidopsis'' plant and ''E. coli'' cells against oxidative stress (A. Gaber; GM Crops & Food 5(1), 2014; http://dx.doi.org/10.4161/gmcr.26979) Pomen glutation peroksidaze 8 iz repnjakovca za zaščito rastline ''Arabidopsis thaliana'' in bakterije ''Escherichia coli'' pred oksidativnim stresom. Janez Novak (28.2.) 
(slovenski naslov povežite z novo stranjo, na kateri bo povzetek)

----

Naslovi odobrenih člankov po temah:

'''Farmacevtsko pomembni proteini''' 
# Development of Antibody-Fragment-Producing Rice for Neutralization of Human Norovirus (A. Sasou ''et. al''; Frontiers in Plant Science 12, 2021; https://doi.org/10.3389/fpls.2021.639953). [[Proizvodnja riža za sintezo fragmentov protiteles proti humanemu norovirusu.]] Mateja Žvipelj (11.3.)
# A New Plant Expression System for Producing Pharmaceutical Proteins (N. Abd-Aziz ''et. al''; Molecular Biotechnology 62, 2020; https://doi.org/10.1007/s12033-020-00242-2). [[Razvoj ekspresijskega sistema za proizvodnjo farmacevtskih proteinov v rastlini Mucuna bracteata]]. Jernej Imperl (18.3.)
# Development of a Recombinant Monospecific Anti-PLGF Bivalent Nanobody and Evaluation of it in Angiogenesis Modulation (A. Nikooharf "et all"; Molecular Biotechnology 62, 2020; https://link.springer.com/article/10.1007/s12033-020-00275-7#additional-information) [[Razvoj rekombinantnih monospecifičnih bivalentnih nanoteles proti PLGF-u]]. Nika Zaveršek (18.3.)

'''Cepiva''' 
# Development of a DNA Vaccine for Melanoma Metastasis by Inhalation Based on an Analysis of Transgene Expression Characteristics of Naked pDNA and a Ternary Complex in Mouse Lung Tissues (Kodama ''et.al'';Pharmaceutics 12,2020; https://www.mdpi.com/1999-4923/12/6/540#framed_div_cited_count) [[ Razvoj DNA cepiva proti metastazam melanoma z vdihavanjem na podlagi analize značilnosti transgene ekspresije gole pDNA in trojni kompleks v mišjem pljučnem tkivu]]. Paula Horvat (25.3.) 
# An AMA1/MSP119 Adjuvanted Malaria Transplastomic Plant‑Based Vaccine Induces Immune Responses in Test Animals (Evelia M. Milán‑Noris ''et. al''; Molecular Biotechnology 62, 2020; https://doi.org/10.1007/s12033-020-00271-x) [[V rastlinah proizvedeno transplastomsko antimalarijsko cepivo z AMA1/MSP119 in dodanim adjuvansom inducira imunski odziv v testnih živalih]]. Neža Pavko (25.3.) 

'''Gensko spremenjene rastline''' 
# A wheat cysteine-rich receptor-like kinase confers broad-spectrum resistance against Septoria tritici blotch (C. Saintenac ''et al.''; Nat. Commun. 12, 2021, https://doi.org/10.1038/s41467-020-20685-0). [[Receptorju podobna kinaza bogata s cisteini, pšenici daje odpornost proti širokemu spektru pegavosti Septoria tritici]]. Andrej Race (7.4.)
# RNAi silenced ζ-carotene desaturase developed variegated tomato transformants with increased phytoene content (M. A. Babu ''et. al''; Plant Growth Regul. 93, 2021; https://doi.org/10.1007/s10725-020-00678-1). [[Vpliv utišanja ζ-karoten desaturaze na vsebnost karotenoidov v gensko spremenjenih paradižnikih]]. Peter Škrinjar (7.4.)

'''Gensko spremenjene živali in celične linije''' 
# Engineering carotenoid production in mammalian cells for nutritionally enhanced cell-cultured foods (A. J. Stout "et. al"; Metabolic Engineering 62, 2020; https://doi.org/10.1016/j.ymben.2020.07.011). [[Razvoj proizvodnje karotenoidov v sesalskih celicah za prehransko izboljšano celično pridobljeno meso]]. Urša Lovše (8.4.)
# Efficient photoactivatable Dre recombinase for cell type-specific spatiotemporal control of genome engineering in the mouse (H. Li ''et. al''; Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 117(52), 2021; https://doi.org/10.1073/pnas.2003991117). [[Priprava fotoinducibilne rekombinaze Dre kot orodje za prostorsko in časovno odvisno urejanje genoma v specifičnih mišjih celicah.]] Matija Ruparčič (8.4.)

'''Nizkomolekularni biotehnološki produkti''' 
# Fermentative N-Methylanthranilate Production by Engineered ''Corynebacterium glutamicum''. (T. Walter ''et. al.''; Microorganisms 8(6), 2020; https://doi.org/10.3390/microorganisms8060866). [[Fermentativna proizvodnja N-metilantranilata z inženirsko spremenjeno Corynebacterium glutamicum]]. Saša Slabe (14.4.)
# Efficient Biosynthesis of Vanillin from Isoeugenol by Recombinant Isoeugenol Monooxygenase from ''Pseudomonas nitroreducens'' Jin1. (Wang Q, Wu X, Lu X, He Y, Ma B, Xu Y. Efficient Biosynthesis of Vanillin from Isoeugenol by Recombinant Isoeugenol Monooxygenase from Pseudomonas nitroreducens Jin1. Appl Biochem Biotechnol. 2021:1116-1128. doi:10.1007/s12010-020-03478-5). [[Učinkovita biosinteza vanilina iz izoevgenola z uporabo rekombinantne izoevgenol monooksigenaze Jin1 iz bakterije Pseudomonas nitroreducens]]. Luka Gnidovec (15.4.)
# One-pot production of butyl butyrate from glucose using a cognate “diamond-shaped” ''E. coli'' consortium (J. P. Sinumvayo "et. al"; Bioresources and Bioprocessing 8, 2021; https://bioresourcesbioprocessing.springeropen.com/articles/10.1186/s40643-021-00372-8#Sec9). [[Proizvodnja butil butirata iz glukoze z uporabo "diamantnega" konzorcija E. coli]] Liza Ulčakar (15.4.)

'''Biotehnološki polimeri''' 
# Biotechnologically produced fucosylated oligosaccharides inhibit the binding of human noroviruses to their natural receptors (S. M. Derya et al., “Biotechnologically produced fucosylated oligosaccharides inhibit the binding of human noroviruses to their natural receptors,” ''J. Biotechnol.'', vol. 318, no. April, pp. 31–38, 2020, doi: 10.1016/j.jbiotec.2020.05.001). [[Inhibicija vezave humanega norovirusa na naravni receptor z biotehnološko proizvedenimi fukoziliranimi oligosaharidi]] Anže Karlek (21.4.)
# Complete biosynthesis of a sulfated chondroitin in ''Escherichia coli'' (Badri, A., ''et al''; Nature communications 12 (2021); https://doi.org/10.1038/s41467-021-21692-5). [[Popolna biosinteza hondroitin sulfata v E. coli]] Ana Maklin (22.4.)
# Optimization of cultivation medium and cyclic fed-batch fermentation strategy for enhanced polyhydroxyalkanoate production by Bacillus thuringiensis using a glucose-rich hydrolyzate (Singh et al. Bioresour. Bioprocess. (2021) 8:11, https://doi.org/10.1186/s40643-021-00361-x) [[Optimizacija fermentacijske proizvodnje PHA-bioplastike z b. thuringiensis in z glukozo bogatimi hidrolizati]] Urban Hribar (22.4.)

'''Biotehnološko pridobljeni encimi''' 
# Engineering a carboxypeptidase from ''Aspergillus niger'' M00988 by mutation to increase its ability in high Fischer ratio oligopeptide preparation (Xiong K., Liu J., Wang X., Sun B., Zhang Y., Zhao Z., Pei P., & Li X.; Journal of Biotechnology, 330, 1–8, 2021, https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2021.02.015). [[Priprava karboksipeptidaze iz glive Aspergillus niger M00988 za izboljšanje priprave oligopeptidov z visokim Fischerjevim razmerjem]] Urška Fajdiga (5.5.)
# Cell-Based High-Throughput Screening Protocol for Discovering Antiviral Inhibitors Against SARS-COV-2 Main Protease (3CLpro) (Rothan, H.A., Teoh, T.C; Mol Biotechnol 63, 240–248 (2021); https://doi.org/10.1007/s12033-021-00299-7) [[Visoko zmogljiv presejalni protokol na osnovi celic za raziskovanje antivirusnih inhibitorjev proti Sars-Cov-2 glavni proteazi (3CLpro)]] Mirsad Mešić (6.5.)
# A novel cold-active type I pullulanase from a hot-spring metagenome for effective debranching and production of resistant starch (M. Thakur ''et al''.; Bioresource Technology 320, 2021; https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124288). [[Pri nizkih temperaturah aktivna pululanaza tipa I iz metagenoma vročih vrelcev omogoča učinkovito klestenje in proizvodnjo odpornega škroba]] Martina Lokar (6.5.)

'''Metabolno inženirstvo v biotehnologiji''' 
# Production of Tyrian purple indigoid dye from tryptophan in ''Escherichia coli'' (J. Lee ''et al.''; Nat. Chem. Biol. 17, 2021; https://doi.org/10.1038/s41589-020-00684-4). [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Proizvodnja_%C5%A1krlatnega_indigoidnega_barvila_iz_triptofana_v_bakteriji_Escherichia_coli Proizvodnja škrlatnega indigoidnega barvila iz triptofana v bakteriji ''Escherichia coli''] Jerneja Nimac (12.5.)
# Urška Pečarič Strnad (12.5.)
# Klementina Polanec (13.5.)
# Ernestina Lavrih (13.5.)

'''Biomasa in biogoriva''' 
# Željka Erić (19.5.)
# Karin Dobravc Škof (20.5.)
# Katja Doberšek (20.5.)

'''Okoljski vidiki biotehnologije in bioremediacija''' 
# Almina Tahirović (26.5.)
# Eva Keber (27.5.)
# Nina Lukančič (27.5.)

Proizvodnja škrlatnega indigoidnega barvila iz triptofana v bakteriji Escherichia coli

2021-05-10T18:01:04Z

Jerneja Nimac: New page: Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''1,2. Glavna komponenta...

Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''1,2. Glavna komponenta škrlata je 6,6'-dibromoindigo (6BrIG), ki daje snovi značilno vijolično barvo3. Barvilo se uporablja predvsem za barvanje tkanin, zaradi konjugiranih π-vezi pa se danes kaže tudi kot dober polprevodniški material4,5. Za pridobitev 1,4 g škrlata iz naravnih virov je potrebno žrtvovati 12 000 polžev, zato že od nekdaj velja za drago surovino6. Kljub temu da so danes poznani različni postopki kemijske sinteze 6BrIG, njegova proizvodnja še vedno ni izvedljiva v industrijskem merilu, veliko težavo namreč predstavljajo mestnospecifično bromiranje indolnega obroča, nizek izkoristek in visok strošek izhodnega materiala4,7.

Korejski raziskovalci so predstavili alternativno strategijo proizvodnje 6BrIG v bakteriji ''E. coli''. Za vzpostavitev biosintezne poti so uporabili triptofan-6-halogenazo (SttH) iz ''S. toxytricini'', triptofanazo (TnaA) iz ''E. coli'' in monooksigenazo (MaFMO) iz ''M. aminisulfidivorans'', ki vsebuje flavin. Ustvarili so dvocelični reakcijski sistem, ki je omogočal nastanek specifičnega produkta - 6BrIG7.

== '''Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola''' ==

Na osnovi predhodne študije8 o biološki sintezi 6BrIG so se raziskovalci odločili, da bodo v prvi stopnji sinteze iz triptofana (Trp) prekomerno proizvedli 6-bromoindol (6-Br-indol). To spojino je z uporabo encimov SttH in TnaA mogoče sintetizirati po dveh poteh. Prva pot poteka preko pretvorbe Trp v indol, čemur sledi bromiranje indola. Druga pot pa se začne z bromiranje Trp in nadaljuje s pretvorbo nastalega intermediata 6-bromotriptofana (6-Br-Trp) v 6-Br-indol. Obe poti so natančno okarakterizirali ''in vivo''. Da bi preprečili vpliv endogene TnaA, so uporabili sev ''E. coli'' z delecijo ''ΔtnA''. V primeru da je bilo izražanje TnaA potrebno, pa so izvedli transformacijo celic s plazmidom, ki je nosil zapis za ta encim.

Na podlagi rezultatov so zaključili, da več 6-Br-indola nastane, če v prvi stopnji poteče reakcija s SttH, ki katalizira pretvorbo Trp v 6-Br-Trp, v drugi pa reakcija s TnaA, ki katalizira pretvorbo 6-Br-Trp v 6-Br-indol7.

== '''Konstrukcija fuzijskega encima SttH''' ==

Halogenazo SttH so uspešno prekomerno izrazili v bakteriji ''E. coli'', vendar pa se je encim v večini nahajal v netopni obliki, kar bi lahko precej zmanjševalo pretvorbo Trp v 6-Br-Trp. Povečanje aktivnosti SttH so poskušali doseči s povečanjem njene topnosti, in sicer s tvorbo fuzijskega encima. Na N-konec SttH so pripeli flavin reduktazo (Fre), saj se v ''E. coli'' visoko izraža v topni obliki, hkrati pa ta encim učinkovito regenerira kofaktor FAD v FADH2, ki ga SttH potrebuje za svoje delovanje. Za stabilnost in bioaktivnost fuzijskega encima so Fre in SttH povezali z rigidnim povezovalcem (Fre-'''L3'''-SttH). Rezultati, ki so jih dobili, so pokazali, da je Fre primerna N-končna oznaka, ki učinkovito poveča aktivnost SttH s povečanjem topnosti kot tudi oskrbe s kofaktorjem7.

== '''Proizvodnja škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==

Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ΔtnA, ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom7.

== '''Zaključek''' ==

S konstruiranjem biosintezne poti v bakteriji ''E. coli'' in uporabo zaporednega dvoceličnega sistema za proizvodnjo šklatnega indigoidnega barvila iz Trp so korejski znanstveniki pokazali, da je iz 2,5 mM Trp mogoče proizvesti do 0,75 mM (315 mg/L) 6BrIG. Poleg tega so dokazali, da je mogoče usedlino bakterij ''E. coli'', ki vsebujejo biosintetizirano barvilo, direktno uporabiti za barvanje tkanin. Vsestranskost zaporednih dvoceličnih reakcij in uporabnost ustvarjenega sistema so na koncu dokazali še z uspešno pripravo različnih dihalogeniranih indigov7.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. Preparation of Tyrian purple (6,6’-dibromoindigo): Past and present. ''Molecules'' '''15''', 5473–5508 (2010).

2. Cooksey, C. Tyrian purple: the first four thousand years. ''Sci. Prog.'' '''96''', 171–186 (2013).

3. McGovern, P. E. in Michel, R. H. Royal Purple Dye: Tracing Chemical Origins of the Industry. ''Anal. Chem.'' '''57''', (1985).

4. Głowacki, E. D. ''et al.'' Indigo and Tyrian purple - From ancient natural dyes to modern organic semiconductors. ''Israel Journal of Chemistry'' '''52''', 540–551 (2012).

5. Truger, M. ''et al.'' Surface-Induced Phase of Tyrian Purple (6,6′-Dibromoindigo): Thin Film Formation and Stability. ''Cryst. Growth Des.'' '''16''', 3647–3655 (2016).

6. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. A simple, safe and efficient synthesis of Tyrian purple (6,6’-Dibromoindigo). ''Molecules'' '''15''', 5561–5580 (2010).

7. Lee, J. ''et al.'' Production of Tyrian purple indigoid dye from tryptophan in ''Escherichia coli''. ''Nat. Chem. Biol.'' '''17''', 104–112 (2021).

8. Heine, T., Großmann, C., Hofmann, S. in Tischler, D. Indigoid dyes by group monooxygenases: Mechanism and biocatalysis. ''Biol. Chem.'' '''400''', 939–950 (2019).

Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)

2021-04-08T14:16:11Z

Jerneja Nimac:

Cepivo pod lastniškim imenom Comirnaty (BNT162b2, nelastniško: Tozinameran) sta v sklopu projekta 'Svetlobna hitrost' razvili farmacevtski podjetji BioNTech in Pfizer1-3. Cepivo spada med mRNA-cepiva za preprečevanje koronavirusne bolezni 2019, ki jo povzroča virus SARS-CoV-24,5.

Ključna komponenta cepiva Comirnaty je [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Cepivo_proizvajalca_Pfizer_/_BioNTech_-_optimizacija_zaporedja_molekule_mRNA spremenjena molekula mRNA], ki je ujeta v majhne kroglaste strukture – lipidne nanodelce. Molekula mRNA nosi navodila za sintezo mutiranega proteina bodice virusa SARS-CoV-24,6. Zapis za ta protein tako ni popolnoma enak tistemu, ki ga najdemo na površini virusnega delca – nekoliko je spremenjen, kar izboljša lastnosti cepiva7. Po prejemu odmerka cepiva molekula mRNA, ki je ujeta v lipidni nanodelec, vstopi v človeške celice, lipidni nanodelec zaradi pogojev v celici razpade, molekula mRNA pa se v citoplazmi prevede v virusni protein bodice. Ta protein telo prepozna kot tuj, aktivira se imunski odziv, to pa sproži nastanek protiteles proti virusu oz. omenjenemu virusnemu proteinu. Ob naslednji okužbi s SARS-CoV-2 bodo ta protitelesa ščitila telo, saj bodo prepoznala virusni protein na površini in nevtralizirala virus, še preden bi se ta lahko namnožil4,8,9.

Postopek priprave cepiva Comirnaty razdelimo na tri dele. V prvem koraku je potrebno v celicah ''E. coli'' namnožiti ustrezno sestavljeno plazmidno DNA. Ta poleg zapisa za protein bodice vsebuje še promotor T7, 5'- in 3'-neprevajajoči se regiji ter poli(A) rep. Plazmidno DNA je po uspešni izolaciji potrebno še linearizirati z ustreznim encimom. Temu sledi drugi korak, in sicer ''in vitro'' transkripcija z RNA-polimerazo T7, ki izolirano matrično DNA prepiše v aktivno učinkovino tega cepiva – mRNA. Zaradi večje stabilnosti molekule mRNA se v procesu transkripcije hkrati doda analog 5'-kape. Na koncu sledi pakiranje molekule mRNA v lipidne nanodelce, ki ji nudijo zaščito in olajšan transport v celice. Da dobimo končni produkt, je potrebno lipidnim nanodelcem dodati še ostale komponente, ki uravnavajo pH in povečajo stabilnost cepiva4,8,9.

Cepivo Comirnaty je dobavljivo v obliki sterilnega koncentrata, ki se tik pred intramuskularnim vnosom razredči z 0,9-odstotnim natrijevim kloridom. En odmerek vsebuje 30 µg mRNA. Za pridobitev zaščite sta potrebna dva odmerka v razmaku 21 dni, le-ta pa se razvije 7 dni po prejemu drugega odmerka. Cepivo je do uporabe potrebno shranjevati na ultra nizki temperaturi (med –80 °C in –60 °C), dva tedna pa ga je mogoče shranjevati tudi med –25 °C in –15 °C10. Prednost tega cepiva je, da se molekula mRNA v gostiteljski celici ne podvojuje, prav tako se ne more vključiti v dedni material in ga spremeniti. V celicah je prisotna kratek čas, nato pa se razgradi1,4-6.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Lamb, Y. N. BNT162b2 mRNA COVID-19 Vaccine: First Approval. ''Drugs'' '''81''', 495–501, (2021).

2. Project Lightspeed – Public | BioNTech. [https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed]. (pridobljeno 30.3.2021)

3. CHMP. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP) Assessment report Comirnaty Common name: COVID-19 mRNA vaccine (nucleoside-modified). [https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf]. (pridobljeno 30.3.2021)

4. Vogel, A. B. ''et al.'' Immunogenic BNT162b vaccines protect rhesus macaques from SARS-CoV-2. ''Nature'', 1–7,(2021).

5. Background document on the mRNA vaccine BNT162b2 (Pfizer-BioNTech) against COVID-19. [https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19 https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19]. (pridobljeno 30.3.2021)

6. Kyriakidis, N. C., López-Cortés, A., González, E. V., Grimaldos, A. B. in Prado, E. O. SARS-CoV-2 vaccines strategies: a comprehensive review of phase 3 candidates. ''NPJ vaccines'' '''6''', 28, (2021).

7. Jackson, N. A. C., Kester, K. E., Casimiro, D., Gurunathan, S. & DeRosa, F. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective. ''NPJ Vaccines'' '''5''', 1–6, (2020).

8. Wang, Y. ''et al.'' mRNA vaccine: a potential therapeutic strategy. ''Mol. Cancer'' '''20''', 33, (2021).

9. Sahin, U., Karikó, K. in Türeci, Ö. mRNA-based therapeutics-developing a new class of drugs. ''Nature Reviews Drug Discovery'' '''13''', 759–780, (2014).

10. EMA Approves New Storage Option for Pfizer-BioNTech Vaccine, Easing Distribution and Storage of Doses Across European Union | Pfizer. [https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine]. (pridobljeno 30.3.2021)

Cepivo proizvajalca Pfizer / BioNTech - optimizacija zaporedja molekule mRNA

2021-04-08T14:15:02Z

Jerneja Nimac: New page: Podjetji Pfizer in BioNTech sta se septembra 2020 odločili, da objavita celotno zaporedje molekule mRNA, ki jo vsebuje njihovo cepivo Comirnaty1 in nosi zapis za celoten protei...

Podjetji Pfizer in BioNTech sta se septembra 2020 odločili, da objavita celotno zaporedje molekule mRNA, ki jo vsebuje njihovo cepivo Comirnaty1 in nosi zapis za celoten protein bodice z optimizirano rabo kodnov2. Poleg optimizacije so v zaporedje namesto uridinov uvedli '''N(1)-metilpsevdouridin''' ('''m1Ѱ''')1,2. Ta sprememba zmanjša aktivacijo prirojenega imunskega sistema zaradi prisotnosti tuje mRNA, ki jo sedaj težje prepoznajo Tollu podobni receptorji (TLR)3-5. Poleg tega naj bi ta sprememba povečala učinkovitost sinteze proteina bodice ''in vivo''3,4,6.

Za učinkovito izražanje antigena je pomembna tudi sama zasnova molekule mRNA, le-ta mora vsebovati 5'-kapo, zapis za protein bodice, ki je obdan s 5'- in 3'-neprevajajočo se regijo (UTR), in poliadenilacijski (poliA) rep1,2,7.

== '''5'-kapa''' ==

Molekule mRNA večceličnih organizmov na 5'-koncu vsebujejo [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27317694/#&gid=article-figures&pid=figure-1-uid-0 kapo 1], tj. 7-metilgvanozin (m7G), ki je vezan na prvi nukleotid (N) molekule mRNA preko obrnjenega 5' → 5' trifosfatnega mostu (m7GpppN)8,9. Ta struktura ima več pomembnih vlog, med drugim stabilizira molekulo mRNA, pospešuje translacijo, regulira izvoz iz jedra in omogoča izrez 5'-introna10,11. Molekuli mRNA cepiva Comirnaty je na 5'-konec kotranskripcijsko dodan [https://www.trilinkbiotech.com/media/catalog/product/cache/c687aa7517cf01e65c009f6943c2b1e9/n/-/n-7413.png '''analog kape 1'''] (m7G+m3'-5'-ppp-5'-Am)1,6, ki poveča stabilnost modificirane mRNA in prepreči njeno razgradnjo12,13. Tudi na splošno se pri pripravi mRNA-cepiv vedno več uporabljajo analogi kap, saj le-ti podaljšajo življenjsko dobo molekul mRNA in povečajo učinkovitost translacije9,14,15.

== '''5’- in 3’-neprevajajoči se regiji''' ==

Neprevajajoči se regiji sta del molekule mRNA, ki se nahajata navzgor (5'-UTR) in navzdol (3'-UTR) od kodirajočega zaporedja14 ter sta pomemben regulator translacije7. Načrtovanje, izbira in optimizacija 5'-UTR ter 3'-UTR so pri pripravi mRNA-cepiv ključni, saj zagotovijo zadostno sintezo antigena v celici7,9,15. Cepivo podjetji Pfizer in BioNTech vsebuje molekulo mRNA, katere '''5'-UTR izhaja iz mRNA človeškega α-globina z optimiziranim Kozakovim zaporedjem''', '''3'-UTR''' pa sestoji iz dveh elementov, in sicer iz zaporedja mRNA proteina '''AES''' (angl. ''»Amino-terminal enhancer of split«'') in '''mitohondrijske ribosomalne 12S RNA (mtRNR1)'''1. Razlog za takšno izbiro so izsledki predhodnih študij, v katerih so primerjali vpliv različnih endogenih zaporedij UTR na izražanje proteinov7 in ugotovili, da 5'-UTR, ki izhaja iz mRNA človeškega α-globina, pripomore k visoki učinkovitosti translacije16. Tudi elementa regije 3'-UTR nista izbrana naključno. Leta 2018 so raziskovalci Orlandini von Niessen in sod. načrtno iskali v naravi prisotna 3'-UTR zaporedja, ki bi povečala izražanje proteinov zapisanih na sintetični mRNA. Rezultati raziskave so pokazali, da kombinacija elementov AES in mtRNR1 pripomore k večji stabilnosti mRNA in izražanju proteinov17.

== '''Zapis za protein bodice''' ==

Molekula mRNA nosi zapis za celoten, kodonsko optimiziran protein bodice1,2,6, ki se v naravi nahaja na površini virusa SARS-Cov-2 (GenBank: [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/MN908947 MN908947.3])18. V zaporedju cepiva je spremenjena skoraj tretjina nukleotidov – z namenom povečanja stabilnosti mRNA.

''Zaradi lažje primerjave zaporedij zaporedje cepiva v nadaljevanju (poravnave) ne vsebuje zapisa za spremenjeno bazo (Ѱ).''

'''Signalni peptid:'''

M F V F L V L L P L V S S Q C V
Virus: AUG UU'''U''' GU'''U''' UU'''U''' CU'''U''' GU'''U''' '''U'''U'''A''' '''U'''UG CC'''A''' CU'''A''' GU'''C''' UC'''U''' AG'''U''' CAG UGU GU'''U'''
Cepivo: AUG UU'''C''' GU'''G''' UU'''C''' CU'''G''' GU'''G''' '''C'''U'''G''' '''C'''UG CC'''U''' CU'''G''' GU'''G''' UC'''C''' AG'''C''' CAG UGU GU'''G'''
M F V F L V L L P L V S S Q C V

Največ sprememb v zaporedju so uvedli z zamenjavo ohlapne baze (menjava A oz. U s C ali z G), ki se na nivoju proteinov ne odražajo, saj aminokislinsko zaporedje ostane enako (sinonimne mutacije)1. Nekaj sprememb v zaporedju so uvedli tudi z drugimi zamenjavami (primer CCA → CCU v signalnem peptidu), ki zmanjšajo verjetnost nastanka sekundarnih struktur v molekuli mRNA. Te modifikacije najverjetneje prispevajo k večji stabilnosti molekule mRNA19.

'''Del zaporedja proteina bodice (centralna domena vijačnice):'''

L D K V E A E V Q I D R L I T G
Virus: CU'''U''' GAC AAA GUU GAG GC'''U''' GA'''A''' GUG CA'''A''' AU'''U''' GA'''U''' AG'''G''' '''U'''UG AUC ACA GGC
Cepivo: CU'''G''' GAC '''CCU CCU''' GAG GC'''C''' GA'''G''' GUG CA'''G''' AU'''C''' GA'''C''' AG'''A''' '''C'''UG AUC ACA GGC
L D P P E A E V Q I D R L I T G

Poleg optimizacije rabe kodona je ključna sprememba v zaporedju menjava dveh kodonov, ki se na nivoju proteinov odraža kot dve točkovni mutaciji – '''mutacija 2P''' (K986P in V987P)1,6. Ta mutacija protein bodice zaklene v antigensko preferenčno prefuzijsko obliko6,20. Leta 2017 so jo odkrili strukturni biologi, da bi stabilizirali protein virusa MERS-Cov in mu lahko določili strukturo21.

'''Končni del zaporedja proteina bodice:'''
L D K G V K L H Y T *
Virus: GUG CU'''C''' AAA GG'''A''' GUC AAA UU'''A''' CAU UAC ACA UAA
Cepivo: GUG CU'''G''' AAG GG'''C''' GUG AAA CU'''G''' CAC UAC ACA UGA UGA
L D K G V K L H Y T * *
Z * je označen stop kodon.

== '''PoliA rep''' ==

Tako kot 5'-kapa, 5'-UTR in 3'-UTR je tudi poliA rep pomemben del molekule mRNA, saj ima pomembno vlogo pri stabilnost mRNA in tudi v samem procesu translacije22. Molekula mRNA v cepivu se zaključi s 110 nukleotidi. PoliA rep sestoji iz 30 adeninov, ki jim sledi 10 nukleotidov dolgo povezovalo zaporedje (GCAUAUGACU) in nato še 70 adeninov1. Povezovalno zaporedje naj bi olajšalo translacijo22.

Cepivo: UAGCAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAA'''GCAUAU GACU'''AAAAAA AAAAAAAAAA
AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAA

== '''Zaključek''' ==

Podjetji Pfizer in BioNTech sta celotno zaporedje za protein bodice spremenili v kar precejšnji meri. Večina sprememb in modifikacij je bila uvedena z namenom povečanja stabilnosti molekule mRNA in učinkovitosti translacije.

== '''Viri in literatura''' ==

1. World Health Organization. "Messenger RNA encoding the full-lenght SARS-CoV-2 spike glycorpotein". WHO MedNet. [https://mednet-communities.net/inn/db/media/docs/11889.doc https://mednet-communities.net/inn/db/media/docs/11889.doc] (pridoblejno 22. 3. 2021)

2. International Nonproprietary Names for Pharmaceutical Substances (INN). [https://www.who.int/publications/m/item/inn-pl-124-covid https://www.who.int/publications/m/item/inn-pl-124-covid] (pridobljeno 5. 4. 2021)

3. Loomis, K. H. ''et al.'' In Vitro Transcribed mRNA Vaccines with Programmable Stimulation of Innate Immunity. ''Bioconjug. Chem.'' '''29''', 3072–3083 (2018).

4. Parr, C. J. C. ''et al.'' N 1-Methylpseudouridine substitution enhances the performance of synthetic mRNA switches in cells. ''Nucleic Acids Res.'' '''48''', E35 (2020).

5. Uehata, T. in Takeuchi, O. RNA Recognition and Immunity-Innate Immune Sensing and Its Posttranscriptional Regulation Mechanisms. ''Cells'' '''9''' (2020).

6. Vogel, A. B. ''et al.'' Immunogenic BNT162b vaccines protect rhesus macaques from SARS-CoV-2. ''Nature'' 1–7 (2021).

7. Zeng, C. ''et al.'' Leveraging mRNAs sequences to express SARS-CoV-2 antigens in vivo. ''bioRxiv Prepr. Serv. Biol.'' 2020.04.01.019877 (2020)doi:10.1101/2020.04.01.019877.

8. Grudzien-Nogalska, E., Jemielity, J., Kowalska, J., Darzynkiewicz, E. in Rhoads, R. E. Phosphorothioate cap analogs stabilize mRNA and increase translational efficiency in mammalian cells. ''RNA'' '''13''', 1745–1755 (2007).

9. Sahin, U., Karikó, K. in Türeci, Ö. MRNA-based therapeutics-developing a new class of drugs. ''Nature Reviews Drug Discovery'' '''13''' 759–780 (2014).

10. Sikorski, P. J. ''et al.'' The identity and methylation status of the first transcribed nucleotide in eukaryotic mRNA 5′ cap modulates protein expression in living cells. ''Nucleic Acids Res.'' '''48''', 1607–1626 (2020).

11. Ramanathan, A., Robb, G. B. in Chan, S. H. mRNA capping: Biological functions and applications. ''Nucleic Acids Research'' '''44''' 7511–7526 (2016).

12. CleanCap® Reagent AG (3’ OMe) | TriLink BioTechnologies. https://www.trilinkbiotech.com/cleancap-reagent-ag-3-ome.html. (pridobljeno 5. 4. 2021)

13. Jackson, N. A. C., Kester, K. E., Casimiro, D., Gurunathan, S. in DeRosa, F. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective. ''NPJ vaccines'' '''5''', 11 (2020).

14. Xu, S., Yang, K., Li, R. in Zhang, L. Mrna vaccine era—mechanisms, drug platform and clinical prospection. ''International Journal of Molecular Sciences'' '''21''', 1–35 (2020).

15. Jackson, N. A. C., Kester, K. E., Casimiro, D., Gurunathan, S. & DeRosa, F. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective. ''npj Vaccines'' '''5''', 1–6 (2020).

16. Babendure, J. R., Babendure, J. L., Ding, J. H. & Tsien, R. Y. Control of mammalian translation by mRNA structure near caps. ''RNA'' '''12''', 851–861 (2006).

17. Orlandini von Niessen, A. G. ''et al.'' Improving mRNA-Based Therapeutic Gene Delivery by Expression-Augmenting 3′ UTRs Identified by Cellular Library Screening. ''Mol. Ther.'' '''27''', 824–836 (2019).

18. Wrapp, D. ''et al.'' Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. ''Science'' '''367''', 1260-1263 (2019).

19. Kudla, G., Lipinski, L., Caffin, F., Helwak, A. in Zylicz, M. High guanine and cytosine content increases mRNA levels in mammalian cells. ''PLoS Biol.'' '''4''', 0933–0942 (2006).

20. Lamb, Y. N. BNT162b2 mRNA COVID-19 Vaccine: First Approval. ''Drugs'' '''81''', 495–501 (2021).

21. Pallesen, J. ''et al.'' Immunogenicity and structures of a rationally designed prefusion MERS-CoV spike antigen. ''Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.'' '''114''', E7348–E7357 (2017).

22. Trepotec, Z., Geiger, J., Plank, C., Aneja, M. K. & Rudolph, C. Segmented poly(A) tails significantly reduce recombination of plasmid DNA without affecting mRNA translation efficiency or half-life. ''RNA'' '''25''', 507–518 (2019).

Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)

2021-03-31T08:25:14Z

Jerneja Nimac:

Cepivo pod lastniškim imenom Comirnaty (BNT162b2, nelastniško: Tozinameran) sta v sklopu projekta 'Svetlobna hitrost' razvili farmacevtski podjetji BioNTech in Pfizer1-3. Cepivo spada med mRNA-cepiva za preprečevanje koronavirusne bolezni 2019, ki jo povzroča virus SARS-CoV-24,5.

Ključna komponenta cepiva Comirnaty je spremenjena molekula mRNA, ki je ujeta v majhne kroglaste strukture – lipidne nanodelce. Molekula mRNA nosi navodila za sintezo mutiranega proteina bodice virusa SARS-CoV-24,6. Zapis za ta protein tako ni popolnoma enak tistemu, ki ga najdemo na površini virusnega delca – nekoliko je spremenjen, kar izboljša lastnosti cepiva7. Po prejemu odmerka cepiva molekula mRNA, ki je ujeta v lipidni nanodelec, vstopi v človeške celice, lipidni nanodelec zaradi pogojev v celici razpade, molekula mRNA pa se v citoplazmi prevede v virusni protein bodice. Ta protein telo prepozna kot tuj, aktivira se imunski odziv, to pa sproži nastanek protiteles proti virusu oz. omenjenemu virusnemu proteinu. Ob naslednji okužbi s SARS-CoV-2 bodo ta protitelesa ščitila telo, saj bodo prepoznala virusni protein na površini in nevtralizirala virus, še preden bi se ta lahko namnožil4,8,9.

Postopek priprave cepiva Comirnaty razdelimo na tri dele. V prvem koraku je potrebno v celicah ''E. coli'' namnožiti ustrezno sestavljeno plazmidno DNA. Ta poleg zapisa za protein bodice vsebuje še promotor T7, 5'- in 3'-neprevajajoči se regiji ter poli(A) rep. Plazmidno DNA je po uspešni izolaciji potrebno še linearizirati z ustreznim encimom. Temu sledi drugi korak, in sicer ''in vitro'' transkripcija z RNA-polimerazo T7, ki izolirano matrično DNA prepiše v aktivno učinkovino tega cepiva – mRNA. Zaradi večje stabilnosti molekule mRNA se v procesu transkripcije hkrati doda analog 5'-kape. Na koncu sledi pakiranje molekule mRNA v lipidne nanodelce, ki ji nudijo zaščito in olajšan transport v celice. Da dobimo končni produkt, je potrebno lipidnim nanodelcem dodati še ostale komponente, ki uravnavajo pH in povečajo stabilnost cepiva4,8,9.

Cepivo Comirnaty je dobavljivo v obliki sterilnega koncentrata, ki se tik pred intramuskularnim vnosom razredči z 0,9-odstotnim natrijevim kloridom. En odmerek vsebuje 30 µg mRNA. Za pridobitev zaščite sta potrebna dva odmerka v razmaku 21 dni, le-ta pa se razvije 7 dni po prejemu drugega odmerka. Cepivo je do uporabe potrebno shranjevati na ultra nizki temperaturi (med –80 °C in –60 °C), dva tedna pa ga je mogoče shranjevati tudi med –25 °C in –15 °C10. Prednost tega cepiva je, da se molekula mRNA v gostiteljski celici ne podvojuje, prav tako se ne more vključiti v dedni material in ga spremeniti. V celicah je prisotna kratek čas, nato pa se razgradi1,4-6.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Lamb, Y. N. BNT162b2 mRNA COVID-19 Vaccine: First Approval. ''Drugs'' '''81''', 495–501, (2021).

2. Project Lightspeed – Public | BioNTech. [https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed]. (pridobljeno 30.3.2021)

3. CHMP. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP) Assessment report Comirnaty Common name: COVID-19 mRNA vaccine (nucleoside-modified). [https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf]. (pridobljeno 30.3.2021)

4. Vogel, A. B. ''et al.'' Immunogenic BNT162b vaccines protect rhesus macaques from SARS-CoV-2. ''Nature'', 1–7,(2021).

5. Background document on the mRNA vaccine BNT162b2 (Pfizer-BioNTech) against COVID-19. [https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19 https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19]. (pridobljeno 30.3.2021)

6. Kyriakidis, N. C., López-Cortés, A., González, E. V., Grimaldos, A. B. in Prado, E. O. SARS-CoV-2 vaccines strategies: a comprehensive review of phase 3 candidates. ''NPJ vaccines'' '''6''', 28, (2021).

7. Jackson, N. A. C., Kester, K. E., Casimiro, D., Gurunathan, S. & DeRosa, F. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective. ''NPJ Vaccines'' '''5''', 1–6, (2020).

8. Wang, Y. ''et al.'' mRNA vaccine: a potential therapeutic strategy. ''Mol. Cancer'' '''20''', 33, (2021).

9. Sahin, U., Karikó, K. in Türeci, Ö. mRNA-based therapeutics-developing a new class of drugs. ''Nature Reviews Drug Discovery'' '''13''', 759–780, (2014).

10. EMA Approves New Storage Option for Pfizer-BioNTech Vaccine, Easing Distribution and Storage of Doses Across European Union | Pfizer. [https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine]. (pridobljeno 30.3.2021)

Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)

2021-03-30T19:46:01Z

Jerneja Nimac:

Cepivo pod lastniškim imenom Comirnaty (BNT162b2, nelastniško: Tozinameran) sta v sklopu projekta 'Svetlobna hitrost' razvili farmacevtski podjetji BioNTech in Pfizer1-3. Cepivo spada med mRNA-cepiva za preprečevanje koronavirusne bolezni 2019, ki jo povzroča virus SARS-CoV-24,5.

Ključna komponenta cepiva Comirnaty je spremenjena molekula mRNA, ki je ujeta v majhne kroglaste strukture – lipidne nanodelce. Molekula mRNA nosi navodila za sintezo mutiranega proteina bodica virusa SARS-CoV-24,6. Zapis za ta protein tako ni popolnoma enak tistemu, ki ga najdemo na površini virusnega delca – nekoliko je spremenjen, kar izboljša lastnosti cepiva7. Po prejemu odmerka cepiva molekula mRNA, ki je ujeta v lipidni nanodelec, vstopi v človeške celice, lipidni nanodelec zaradi pogojev v celici razpade, molekula mRNA pa se v citoplazmi prevede v virusni protein bodica. Ta protein telo prepozna kot tuj, aktivira se imunski odziv, to pa sproži nastanek protiteles proti virusu oz. omenjenemu virusnemu proteinu. Ob naslednji okužbi s SARS-CoV-2 bodo ta protitelesa ščitila telo, saj bodo prepoznala virusni protein na površini in nevtralizirala virus, še preden bi se ta lahko namnožil4,8,9.

Postopek priprave cepiva Comirnaty razdelimo na tri dele. V prvem koraku je potrebno v celicah E. coli namnožiti ustrezno sestavljeno plazmidno DNA. Ta poleg zapisa za protein bodica vsebuje še zapis za promotor T7, 5'- in 3'-neprevajajoči se regiji ter poli(A) rep. Plazmidno DNA je po uspešni izolaciji potrebno še linearizirati z ustreznim encimom. Temu sledi drugi korak, in sicer in vitro transkripcija z RNA-polimerazo T7, ki izolirano matrično DNA prepiše v aktivno učinkovino tega cepiva – mRNA. Zaradi večje stabilnosti molekule mRNA se v procesu transkripcije hkrati doda analog 5'-kape. Na koncu sledi pakiranje molekule mRNA v lipidne nanodelce, ki ji nudijo zaščito in olajšan transport v celice. Da dobimo končni produkt, je potrebno lipidnim nanodelcem dodati še ostale komponente, ki uravnavajo pH in povečajo stabilnost cepiva4,8,9.

Cepivo Comirnaty je dobavljivo v obliki sterilnega koncentrata, ki se tik pred intramuskularnim vnosom razredči z 0,9-odstotnim natrijevim kloridom. En odmerek vsebuje 30 µg mRNA. Za pridobitev zaščite sta potrebna dva odmerka v razmaku 21 dni, le-ta pa se razvije 7 dni po prejemu drugega odmerka. Cepivo je do uporabe potrebno shranjevati na ultra nizki temperaturi (med –80 °C in –60 °C), dva tedna pa ga je mogoče shranjevati tudi med –25 °C in –15 °C10. Prednost tega cepiva je, da se molekula mRNA v gostiteljski celici ne podvojuje, prav tako se ne more vključiti v dedni material in ga spremeniti. V celicah je prisotna kratek čas, nato pa se razgradi1,4-6.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Lamb, Y. N. BNT162b2 mRNA COVID-19 Vaccine: First Approval. ''Drugs'' '''81''', 495–501, (2021).

2. Project Lightspeed – Public | BioNTech. [https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed]. (pridobljeno 30.3.2021)

3. CHMP. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP) Assessment report Comirnaty Common name: COVID-19 mRNA vaccine (nucleoside-modified). [https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf]. (pridobljeno 30.3.2021)

4. Vogel, A. B. ''et al.'' Immunogenic BNT162b vaccines protect rhesus macaques from SARS-CoV-2. ''Nature'', 1–7,(2021).

5. Background document on the mRNA vaccine BNT162b2 (Pfizer-BioNTech) against COVID-19. [https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19 https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19]. (pridobljeno 30.3.2021)

6. Kyriakidis, N. C., López-Cortés, A., González, E. V., Grimaldos, A. B. in Prado, E. O. SARS-CoV-2 vaccines strategies: a comprehensive review of phase 3 candidates. ''NPJ vaccines'' '''6''', 28, (2021).

7. Jackson, N. A. C., Kester, K. E., Casimiro, D., Gurunathan, S. & DeRosa, F. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective. ''NPJ Vaccines'' '''5''', 1–6, (2020).

8. Wang, Y. ''et al.'' mRNA vaccine: a potential therapeutic strategy. ''Mol. Cancer'' '''20''', 33, (2021).

9. Sahin, U., Karikó, K. in Türeci, Ö. mRNA-based therapeutics-developing a new class of drugs. ''Nature Reviews Drug Discovery'' '''13''', 759–780, (2014).

10. EMA Approves New Storage Option for Pfizer-BioNTech Vaccine, Easing Distribution and Storage of Doses Across European Union | Pfizer. [https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine]. (pridobljeno 30.3.2021)

Protikovidna cepiva

2021-03-30T19:44:30Z

Jerneja Nimac:

študentski seminar pri predmetu Molekularna biotehnologija 2020/21 
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo 
Magistrski študij Biokemija 

Seminar pripravljajo študentje 1. in 2. letnika magistrskega študija. Kratki povzetki morajo biti napisani na taki ravni zahtevnosti, da so razumljivi širši javnosti. Predstavitve seminarjev (6 oz. 12 minut) imajo splošen uvod in strokovno nadaljevanje. Vsebina temelji na javno dostopnih podatkih v času priprave seminarja. Po zadnji seminarski predstavitvi bomo predvidoma izdali zbornih povzetkov, ki bo vključeval tudi slikovne razlage. Poleg tega seminarja morajo študentje pripraviti tudi daljšo predstavitev teme iz znanstvene literature.

Razpored predstavitev:

# [[Molekularnobiološke značilnosti SARS-CoV-2 in aktualni mutanti (južnoafriški, britanski, nigerijski,...)]] - 11.3. (12 min) 
# [[Interakcija SARS-CoV-2 s tarčno celico]] - 11.3. (6 min) 
# [[Značilnosti cepiva proizvajalca Moderna (mRNA)]] - 18.3. (12 min) 
# [[Rezultati kliničnih testiranj cepiva proizvajalca Moderna (mRNA) ]] - 18.3.(6 min) 
# [[Značilnosti cepiva proizvajalca AstraZeneca / Oxford University (ChAdOx1)]] - 25.3. (12 min) 
# [[Rezultati kliničnih testiranj proizvajalca AstraZeneca / Oxford University (ChAdOx1)]] - 25.3. (6 min) 
# [[Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)]] - 1.4. (12 min) 
# [[Rezultati kliničnih testiranj cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)]] - 1.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva proizvajalca Johnson&Johnson / Jennsen (Ad26) - 8.4. (6 min) 
# Opuščena cepiva: Merck (IAVI, Themix), Imperial College London, Univ. of Queensland - 8.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva Sputnik V (Gamaleya) (Ad26, Ad5) - 15.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva CanSino (Ad5) - 15.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiv Sinopharm in Sinovac (inaktivirano) - 22.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva Bharat Biotech (inaktivirano) - 22.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva Novavax (proteinsko) - 6.5. (12 min) 
# Značilnosti cepiva Vector Institute (proteinsko) - 6.5. (6 min) 
# Značilnosti cepiva EpiVacCorona (peptidno) - 13.5. (6 min) 
nerazporejeno:
# Značilnosti cepiva Zyadus Cadilla (DNA) - 13.5. 
# Značilnosti cepiva COVAXX / UBI (peptidno) - 20.5. 
 
----
Povezava do [https://www.youtube.com/watch?v=K3odScka55A videa z razlago] o načinu določanja učinkovitosti cepiv in o (ne)smislu primerjanja teh vrednosti (Vox).

Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer/BioNTech (mRNA)

2021-03-30T19:43:51Z

Jerneja Nimac: Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer/BioNTech (mRNA) moved to Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)

#REDIRECT [[Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)]]

Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)

2021-03-30T19:43:51Z

Jerneja Nimac: Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer/BioNTech (mRNA) moved to Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)

Cepivo pod lastniškim imenom Comirnaty (BNT162b2, nelastniško: Tozinameran) sta v sklopu projekta 'Svetlobna hitrost' razvili farmacevtski podjetji BioNTech in Pfizer1-3. Cepivo spada med mRNA-cepiva za preprečevanje koronavirusne bolezni 2019, ki jo povzroča virus SARS-CoV-24,5.

Ključna komponenta cepiva Comirnaty je spremenjena molekula mRNA, ki je ujeta v majhne kroglaste strukture – lipidne nanodelce. Molekula mRNA nosi navodila za sintezo mutiranega proteina bodica virusa SARS-CoV-24,6. Zapis za ta protein tako ni popolnoma enak tistemu, ki ga najdemo na površini virusnega delca – nekoliko je spremenjen, kar izboljša lastnosti cepiva7. Po prejemu odmerka cepiva molekula mRNA, ki je ujeta v lipidni nanodelec, vstopi v človeške celice, lipidni nanodelec zaradi pogojev v celici razpade, molekula mRNA pa se v citoplazmi prevede v virusni protein bodica. Ta protein telo prepozna kot tuj, aktivira se imunski odziv, to pa sproži nastanek protiteles proti virusu oz. omenjenemu virusnemu proteinu. Ob naslednji okužbi s SARS-CoV-2 bodo ta protitelesa ščitila telo, saj bodo prepoznala virusni protein na površini in nevtralizirala virus, še preden bi se ta lahko namnožil4,8,9.

Postopek priprave cepiva Comirnaty razdelimo na tri dele. V prvem koraku je potrebno v celicah E. coli namnožiti ustrezno sestavljeno plazmidno DNA. Ta poleg zapisa za protein bodica vsebuje še zapis za promotor T7, 5'- in 3'-neprevajajoči se regiji ter poli(A) rep. Plazmidno DNA je po uspešni izolaciji potrebno še linearizirati z ustreznim encimom. Temu sledi drugi korak, in sicer in vitro transkripcija z RNA-polimerazo T7, ki izolirano matrično DNA prepiše v aktivno učinkovino tega cepiva – mRNA. Zaradi večje stabilnosti molekule mRNA se v procesu transkripcije hkrati doda analog 5'-kape. Na koncu sledi pakiranje molekule mRNA v lipidne nanodelce, ki ji nudijo zaščito in olajšan transport v celice. Da dobimo končni produkt, je potrebno lipidnim nanodelcem dodati še ostale komponente, ki uravnavajo pH in povečajo stabilnost cepiva4,8,9.

Cepivo Comirnaty je dobavljivo v obliki sterilnega koncentrata, ki se tik pred intramuskularnim vnosom razredči z 0,9-odstotnim natrijevim kloridom. En odmerek vsebuje 30 µg mRNA. Za pridobitev zaščite sta potrebna dva odmerka v razmaku 21 dni, le-ta pa se razvije 7 dni po prejemu drugega odmerka. Cepivo je do uporabe potrebno shranjevati na ultra nizki temperaturi (med –80 °C in –60 °C), dva tedna pa ga je mogoče shranjevati tudi med –25 °C in –15 °C10. Prednost tega cepiva je, da se molekula mRNA v gostiteljski celici ne podvojuje, prav tako se ne more vključiti v dedni material in ga spremeniti. V celicah je prisotna kratek čas, nato pa se razgradi1,4-6.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Lamb, Y. N. BNT162b2 mRNA COVID-19 Vaccine: First Approval. ''Drugs'' '''81''', 495–501, (2021).

2. Project Lightspeed – Public | BioNTech. [https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed]. (pridobljeno 30.3.2021)

3. CHMP. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP) Assessment report Comirnaty Common name: COVID-19 mRNA vaccine (nucleoside-modified). [https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf].(pridobljeno 30.3.2021)

4. Vogel, A. B. ''et al.'' Immunogenic BNT162b vaccines protect rhesus macaques from SARS-CoV-2. ''Nature'', 1–7,(2021).

5. Background document on the mRNA vaccine BNT162b2 (Pfizer-BioNTech) against COVID-19. [https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19 https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19].(pridobljeno 30.3.2021)

6. Kyriakidis, N. C., López-Cortés, A., González, E. V., Grimaldos, A. B. in Prado, E. O. SARS-CoV-2 vaccines strategies: a comprehensive review of phase 3 candidates. ''NPJ vaccines'' '''6''', 28, (2021).

7. Jackson, N. A. C., Kester, K. E., Casimiro, D., Gurunathan, S. & DeRosa, F. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective. ''NPJ Vaccines'' '''5''', 1–6, (2020).

8. Wang, Y. ''et al.'' mRNA vaccine: a potential therapeutic strategy. ''Mol. Cancer'' '''20''', 33, (2021).

9. Sahin, U., Karikó, K. in Türeci, Ö. mRNA-based therapeutics-developing a new class of drugs. ''Nature Reviews Drug Discovery'' '''13''', 759–780, (2014).

10. EMA Approves New Storage Option for Pfizer-BioNTech Vaccine, Easing Distribution and Storage of Doses Across European Union | Pfizer. [https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine].(pridobljeno 30.3.2021)

Protikovidna cepiva

2021-03-30T19:40:32Z

Jerneja Nimac:

študentski seminar pri predmetu Molekularna biotehnologija 2020/21 
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo 
Magistrski študij Biokemija 

Seminar pripravljajo študentje 1. in 2. letnika magistrskega študija. Kratki povzetki morajo biti napisani na taki ravni zahtevnosti, da so razumljivi širši javnosti. Predstavitve seminarjev (6 oz. 12 minut) imajo splošen uvod in strokovno nadaljevanje. Vsebina temelji na javno dostopnih podatkih v času priprave seminarja. Po zadnji seminarski predstavitvi bomo predvidoma izdali zbornih povzetkov, ki bo vključeval tudi slikovne razlage. Poleg tega seminarja morajo študentje pripraviti tudi daljšo predstavitev teme iz znanstvene literature.

Razpored predstavitev:

# [[Molekularnobiološke značilnosti SARS-CoV-2 in aktualni mutanti (južnoafriški, britanski, nigerijski,...)]] - 11.3. (12 min) 
# [[Interakcija SARS-CoV-2 s tarčno celico]] - 11.3. (6 min) 
# [[Značilnosti cepiva proizvajalca Moderna (mRNA)]] - 18.3. (12 min) 
# [[Rezultati kliničnih testiranj cepiva proizvajalca Moderna (mRNA) ]] - 18.3.(6 min) 
# [[Značilnosti cepiva proizvajalca AstraZeneca / Oxford University (ChAdOx1)]] - 25.3. (12 min) 
# [[Rezultati kliničnih testiranj proizvajalca AstraZeneca / Oxford University (ChAdOx1)]] - 25.3. (6 min) 
# [[Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer/BioNTech (mRNA)]] - 1.4. (12 min) 
# [[Rezultati kliničnih testiranj cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)]] - 1.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva proizvajalca Johnson&Johnson / Jennsen (Ad26) - 8.4. (6 min) 
# Opuščena cepiva: Merck (IAVI, Themix), Imperial College London, Univ. of Queensland - 8.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva Sputnik V (Gamaleya) (Ad26, Ad5) - 15.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva CanSino (Ad5) - 15.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiv Sinopharm in Sinovac (inaktivirano) - 22.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva Bharat Biotech (inaktivirano) - 22.4. (12 min) 
# Značilnosti cepiva Novavax (proteinsko) - 6.5. (12 min) 
# Značilnosti cepiva Vector Institute (proteinsko) - 6.5. (6 min) 
# Značilnosti cepiva EpiVacCorona (peptidno) - 13.5. (6 min) 
nerazporejeno:
# Značilnosti cepiva Zyadus Cadilla (DNA) - 13.5. 
# Značilnosti cepiva COVAXX / UBI (peptidno) - 20.5. 
 
----
Povezava do [https://www.youtube.com/watch?v=K3odScka55A videa z razlago] o načinu določanja učinkovitosti cepiv in o (ne)smislu primerjanja teh vrednosti (Vox).

Značilnosti cepiva proizvajalca Pfizer / BioNTech (mRNA)

2021-03-30T19:37:51Z

Jerneja Nimac: New page: Cepivo pod lastniškim imenom Comirnaty (BNT162b2, nelastniško: Tozinameran) sta v sklopu projekta 'Svetlobna hitrost' razvili farmacevtski podjetji BioNTech in Pfizer1-3. Cepi...

Cepivo pod lastniškim imenom Comirnaty (BNT162b2, nelastniško: Tozinameran) sta v sklopu projekta 'Svetlobna hitrost' razvili farmacevtski podjetji BioNTech in Pfizer1-3. Cepivo spada med mRNA-cepiva za preprečevanje koronavirusne bolezni 2019, ki jo povzroča virus SARS-CoV-24,5.

Ključna komponenta cepiva Comirnaty je spremenjena molekula mRNA, ki je ujeta v majhne kroglaste strukture – lipidne nanodelce. Molekula mRNA nosi navodila za sintezo mutiranega proteina bodica virusa SARS-CoV-24,6. Zapis za ta protein tako ni popolnoma enak tistemu, ki ga najdemo na površini virusnega delca – nekoliko je spremenjen, kar izboljša lastnosti cepiva7. Po prejemu odmerka cepiva molekula mRNA, ki je ujeta v lipidni nanodelec, vstopi v človeške celice, lipidni nanodelec zaradi pogojev v celici razpade, molekula mRNA pa se v citoplazmi prevede v virusni protein bodica. Ta protein telo prepozna kot tuj, aktivira se imunski odziv, to pa sproži nastanek protiteles proti virusu oz. omenjenemu virusnemu proteinu. Ob naslednji okužbi s SARS-CoV-2 bodo ta protitelesa ščitila telo, saj bodo prepoznala virusni protein na površini in nevtralizirala virus, še preden bi se ta lahko namnožil4,8,9.

Postopek priprave cepiva Comirnaty razdelimo na tri dele. V prvem koraku je potrebno v celicah E. coli namnožiti ustrezno sestavljeno plazmidno DNA. Ta poleg zapisa za protein bodica vsebuje še zapis za promotor T7, 5'- in 3'-neprevajajoči se regiji ter poli(A) rep. Plazmidno DNA je po uspešni izolaciji potrebno še linearizirati z ustreznim encimom. Temu sledi drugi korak, in sicer in vitro transkripcija z RNA-polimerazo T7, ki izolirano matrično DNA prepiše v aktivno učinkovino tega cepiva – mRNA. Zaradi večje stabilnosti molekule mRNA se v procesu transkripcije hkrati doda analog 5'-kape. Na koncu sledi pakiranje molekule mRNA v lipidne nanodelce, ki ji nudijo zaščito in olajšan transport v celice. Da dobimo končni produkt, je potrebno lipidnim nanodelcem dodati še ostale komponente, ki uravnavajo pH in povečajo stabilnost cepiva4,8,9.

Cepivo Comirnaty je dobavljivo v obliki sterilnega koncentrata, ki se tik pred intramuskularnim vnosom razredči z 0,9-odstotnim natrijevim kloridom. En odmerek vsebuje 30 µg mRNA. Za pridobitev zaščite sta potrebna dva odmerka v razmaku 21 dni, le-ta pa se razvije 7 dni po prejemu drugega odmerka. Cepivo je do uporabe potrebno shranjevati na ultra nizki temperaturi (med –80 °C in –60 °C), dva tedna pa ga je mogoče shranjevati tudi med –25 °C in –15 °C10. Prednost tega cepiva je, da se molekula mRNA v gostiteljski celici ne podvojuje, prav tako se ne more vključiti v dedni material in ga spremeniti. V celicah je prisotna kratek čas, nato pa se razgradi1,4-6.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Lamb, Y. N. BNT162b2 mRNA COVID-19 Vaccine: First Approval. ''Drugs'' '''81''', 495–501, (2021).

2. Project Lightspeed – Public | BioNTech. [https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed https://biontech.de/covid-19-portal/project-lightspeed]. (pridobljeno 30.3.2021)

3. CHMP. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP) Assessment report Comirnaty Common name: COVID-19 mRNA vaccine (nucleoside-modified). [https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf https://www.ema.europa.eu/en/documents/assessment-report/comirnaty-epar-public-assessment-report_en.pdf].(pridobljeno 30.3.2021)

4. Vogel, A. B. ''et al.'' Immunogenic BNT162b vaccines protect rhesus macaques from SARS-CoV-2. ''Nature'', 1–7,(2021).

5. Background document on the mRNA vaccine BNT162b2 (Pfizer-BioNTech) against COVID-19. [https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19 https://www.who.int/publications/i/item/background-document-on-mrna-vaccine-bnt162b2-(pfizer-biontech)-against-covid-19].(pridobljeno 30.3.2021)

6. Kyriakidis, N. C., López-Cortés, A., González, E. V., Grimaldos, A. B. in Prado, E. O. SARS-CoV-2 vaccines strategies: a comprehensive review of phase 3 candidates. ''NPJ vaccines'' '''6''', 28, (2021).

7. Jackson, N. A. C., Kester, K. E., Casimiro, D., Gurunathan, S. & DeRosa, F. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective. ''NPJ Vaccines'' '''5''', 1–6, (2020).

8. Wang, Y. ''et al.'' mRNA vaccine: a potential therapeutic strategy. ''Mol. Cancer'' '''20''', 33, (2021).

9. Sahin, U., Karikó, K. in Türeci, Ö. mRNA-based therapeutics-developing a new class of drugs. ''Nature Reviews Drug Discovery'' '''13''', 759–780, (2014).

10. EMA Approves New Storage Option for Pfizer-BioNTech Vaccine, Easing Distribution and Storage of Doses Across European Union | Pfizer. [https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/ema-approves-new-storage-option-pfizer-biontech-vaccine].(pridobljeno 30.3.2021)

Seminarji SB 2019/20

2020-05-14T08:09:34Z

Jerneja Nimac:

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.) 

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/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/Sinhronizirani_cikli_lize_bakterijskih_celic_za_in_vivo_dostavo_terapevtikov Sinhronizirani cikli lize bakterijskih celic za ''in vivo'' dostavo terapevtikov](Milica Janković) 
5 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Sintezna_pot_fiksacije_ogljikovega_dioksida Sintezna pot fiksacije ogljikovega dioksida] (Ana Obaha) 
6 [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) 
7 [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) 
8 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Programabilni_enocelični_sesalski_bioračunalniki Programabilni enocelični sesalski bioračunalniki] (Andreja Habič) 
9 [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) 
10 [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) 
11 [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) 
12 [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) 
13 [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) 
14 [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) 
15 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Genetski_programi_zgrajeni_iz_več_plasti_logičnih_vrat_v_posameznih_celicah Genetski programi zgrajeni iz več plasti logičnih vrat v posameznih celicah] (Daria Latysheva) 
16 [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) 
17 [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) 
18 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/A_synthetic_biology_approach_to_transform_Yarrowia_Lypolytica_into_a_competitive_biotechnological_producer_of_%CE%B2-carotene: A synthetic biology approach to transform Yarrowia Lypolytica into a competitive biotechnological producer of β-carotene] (Željka Erić) 
19 [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) 

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.) 

1 [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) 
2 [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) 
3 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/SONOBE_-_proteinski_sistem_za_agregacijo_mikroplastike SONOBE - proteinski sistem za agregacijo mikroplastike] (Vesna Podgrajšek) 
4 [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) 
5 [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) 
6 [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) 
7 [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) 
8 [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) 
9 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/NoTox_%E2%80%93_sistem_za_prepre%C4%8Devanje_botulinskih_izbruhov NoToX-sistem za preprečevanje botulinskih izbruhov] (Patricija Miklavc) 

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 Tanja Zupan 
2 Lana Vogrinec 
3 Luka Lavrič 
4 Vesna Podgrajšek 

21.4. 
1 Žiga Vičič 
2 Tina Turel 
3 Anže Jenko 
4 Dunia Sahir 

22.4. 
1 Milica Janković 
2 Nika Testen 
3 Ana Obaha 
4 Ana Maklin 

5.5. 
1 Ajda Lenardič 
2 Jelena Štrbac 
3 Andreja Habič 
4 Uroš Prešern 

6.5. 
1 Sara Korošec 
2 Peter Škrinjar 
3 Luka Gregorič 
4 Urban Hribar 

12.5. 
1 Jerneja Nimac 
2 Katja Doberšek 
3 Daria Latysheva 
4 Veronika Razpotnik 

13.5. 
1 Ines Medved 
2 Željka Erić 
3 Patricija Miklavc 
4 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

Seminarji SB 2019/20

2020-05-14T08:05:59Z

Jerneja Nimac:

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.) 

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/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/Sinhronizirani_cikli_lize_bakterijskih_celic_za_in_vivo_dostavo_terapevtikov Sinhronizirani cikli lize bakterijskih celic za ''in vivo'' dostavo terapevtikov](Milica Janković) 
5 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Sintezna_pot_fiksacije_ogljikovega_dioksida Sintezna pot fiksacije ogljikovega dioksida] (Ana Obaha) 
6 [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) 
7 [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) 
8 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Programabilni_enocelični_sesalski_bioračunalniki Programabilni enocelični sesalski bioračunalniki] (Andreja Habič) 
9 [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) 
10 [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) 
11 [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) 
12 [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) 
13 [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) 
14 [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) 
15 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Genetski_programi_zgrajeni_iz_več_plasti_logičnih_vrat_v_posameznih_celicah Genetski programi zgrajeni iz več plasti logičnih vrat v posameznih celicah] (Daria Latysheva) 
16 [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) 
17 [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) 
18 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/A_synthetic_biology_approach_to_transform_Yarrowia_Lypolytica_into_a_competitive_biotechnological_producer_of_%CE%B2-carotene: A synthetic biology approach to transform Yarrowia Lypolytica into a competitive biotechnological producer of β-carotene] (Željka Erić) 
19 [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) 

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.) 

1 [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) 
2 [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)
3 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/SONOBE_-_proteinski_sistem_za_agregacijo_mikroplastike SONOBE - proteinski sistem za agregacijo mikroplastike] (Vesna Podgrajšek) 
4 [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) 
5 [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) 
6 [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) 
7 [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) 
8 [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) 
9 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/NoTox_%E2%80%93_sistem_za_prepre%C4%8Devanje_botulinskih_izbruhov NoToX-sistem za preprečevanje botulinskih izbruhov] (Patricija Miklavc) 

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 Tanja Zupan 
2 Lana Vogrinec 
3 Luka Lavrič 
4 Vesna Podgrajšek 

21.4. 
1 Žiga Vičič 
2 Tina Turel 
3 Anže Jenko 
4 Dunia Sahir 

22.4. 
1 Milica Janković 
2 Nika Testen 
3 Ana Obaha 
4 Ana Maklin 

5.5. 
1 Ajda Lenardič 
2 Jelena Štrbac 
3 Andreja Habič 
4 Uroš Prešern 

6.5. 
1 Sara Korošec 
2 Peter Škrinjar 
3 Luka Gregorič 
4 Urban Hribar 

12.5. 
1 Jerneja Nimac 
2 Katja Doberšek 
3 Daria Latysheva 
4 Veronika Razpotnik 

13.5. 
1 Ines Medved 
2 Željka Erić 
3 Patricija Miklavc 
4 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

Načrtovanje mikrobnih konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami

2020-05-13T09:21:56Z

Jerneja Nimac: /* Pomen sinteznih konzorcijev */

'''''Povzeto po članku:''''' [https://www.nature.com/articles/s41589-018-0091-7 Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social interactions. Nat. Chem. Biol. 14, 821–829 (2018).]

== '''Sintezni mikrobni konzorciji''' ==

Mikroorganizmi se med seboj povezujejo v skupnosti (konzorcije) in tvorijo kompleksne ekološke interakcijske mreže. Družbene interakcije znotraj mrež imajo lahko na mikrobe pozitivne ali negativne učinke1, prav tako pa so se slednje izkazale za zelo pomembne pri določanju dinamike ekosistema2. V naravi so mikrobni konzorciji navzoči v različnih okoljih in so vključeni v procese, kot sta bioremediacija in prebavljanje hrane2-4. V takšne naravne skupnosti, katerih funkcija pogosto ni poznana, je povezano več različnih vrst mikrobov5. Potencialne biotehnološke aplikacije in razvoj sintezne biologije pa sta omogočila konstruiranje sinteznih mikrobnih konzorcijev, ki so v primerjavi z naravnimi bolj okarakterizirani in manj kompleksni4,5. So premišljeno oblikovane skupnosti mikroorganizmov, ki se med seboj sporazumevajo, njihovo vedenje pa je moč nadzorovati in poljubno programirati za opravljanje kompleksnejših nalog2.

=== Preoblikovanje modularnih biosinteznih poti ===

Sestavljaje sinteznih genetskih vezji navadno poteka od spodaj navzgor (od promotorja do terminatorja) z vstavljanjem posameznih delov DNA v vezje2. Eden od novih načinov priprave genetskih vezij pa je modularno preoblikovanje že obstoječih genskih skupkov v različnih genetskih omrežjih6. Ta pristop se v zadnjem času kaže kot izredno močno orodje pri oblikovanju vezij, predvsem v sistemih z naraščajočo kompleksnostjo želenega odziva in visoko modularnostjo nativnega genetskega omrežja2.

Skupina raziskovalcev (Kong in sod.) je izkoristila biosintezno pot nisina in laktocina A (lcnA) v bakteriji ''Lactococcus lactis'' za razvoj programabilnih celic, ki so nato predstavljale osnovo za sintezne mikrobne konzorcije. Spreminjanje kombinacij modulov v teh poteh vpliva na različno izločanje signalnih molekul in baktericidne lastnostni, kar omogoča hitro vzpostavitev različnih družbenih interakcij. Ustvarili so šest konzorcijev kot skupnosti dveh sevov. Vsak konzorcij je predstavljal svojo družbeno interakcijo: priskledništvo, amenzalizem, nevtralizem, simbiozo, tekmovanje in plenilstvo. Prav tako je vsak od njih sledil drugačni populacijski dinamiki, njihove značilnosti pa so bile določene z osnovnimi interakcijami. Skupina je svoje izsledke nato uporabila še za oblikovanje ekosistemov s tremi ali štirimi sevi in določitev prostorske dinamike.

== '''Načrtovanje in priprava konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami''' ==

'''''Nisin in laktocin A'''''

Nisin je antimikorbni peptid in molekula za zaznavanje celične gostote. Kodira ga 11 skupkov genov, ki so združeni v pet funkcionalnih modulov, za nastajanje prekurzorjev, premestitev in začetne modifikacije, sekundarne modifikacije, imunost in signaliziranje. Tudi IcnA je antimikrobni peptid, njegova osnovna biosintezna pot pa je sestavljena iz treh modulov: nastajanje prekurzorja, premestitev in imunost2,7.

Kong in sod. so kot gostiteljski sev uporabili sev NZ9000 bakterije ''L.lactis''. Kot reporterski sistem sta služila fluorescenčna proteina mCherry in GFPuv2.

=== Sintezni konzorciji z enosmernimi interakcijami ===

V prvem delu študije načrtovanja konzorcijev so raziskovalci konstruirali konzorcije z dvema sevoma, ki sta med seboj komunicirala z enosmernimi interakcijami. Prva takšna interakcija je '''priskledništvo'''. V tem razmerju ima en sev korist od drugega, medtem ko drugi nima niti koristi niti škode2. V prvi sev (CmA) so vstavili zapis za celotno pot biosinteze nisina in gen za rezistenco proti tetraciklinu (tetR), ki se je konstitutivno izražal. V drugi sev (CmB) pa so vključili le del poti za biosintezo nisina (modul za signalizacijo in modul za imunost) ter tetR pod vplivom inducibilnega promotorja za nisin. Če sta bila v gojišču s tetraciklinom prisotna oba seva, sta zrasla oba. Sev CmA je bil v korist sevu CmB. Prvi namreč izloča nisin, kar sproži izražanje tetR v drugem sevu, ki postane rezistenten proti tetraciklinu. Mehanizem priskledništva je v tem primeru pravzaprav rezistenca seva CmB na tetraciklin, ki jo sproži izražanje nisina v sevu CmA.

V drugem konzorciju je komunikacija stekla po principu '''amenzalizma''', v tem odnosu en sev negativno vpliva na drugega. To so dosegli s povečanjem baktericidnega učinka nisina. Tudi tokrat so v prvi sev (AmA) vključili celotno pot za biosintezo nisina, drugi sev (AmB) pa transformirali le z vektorjem pCCAMβ12, ki sistemsko optimizira proizvajanje nisina7. Če sta bila v gojišču prisotna oba seva, sev AmB ni uspeval, kar dokazuje škodljiv učinek seva AmA na sev AmB.

Kot kontrolo priskledništvu in amenzalizmu so konstruirali še skupnost '''nevtralizma'''. Oba seva, NeA in NeB, so transformirali z vektorjem pCCAMβ1. Izkazalo se je, da sta bila oba sposobna rasti tako samostojno, kot če sta bila v gojišču prisotna oba hkrati. S tem poskusom so dokazali, da je njuna družbena interakcija nevtralna.

=== Sintezni konzorciji z dvosmernimi interakcijami ===

Po okarakteriziranju enosmernih socialnih interakcij, so v drugem delu študije ustvarili sisteme z dvosmerno komunikacijo, in sicer s '''simbiozo''', '''tekmovanjem''' in '''plenjenje'''. '''Simbioza''' je proces, v katerem vrste med seboj sodelujejo in imajo obojestransko korist2. Za pripravo konzorcija s takšnim načinom sporazumevanja, so zasnovali skupno nalogo – proizvodnjo nisina. Ta večstopenjski proces je vključeval sintezo prekurzorja, premestitev in posttranslacijske modifikacije. Sev CoA je omogočal sintezo in izločanje prekurzorja nisina, sev CoB pa je ta prekurzor pretvoril v aktivni nisin. Seva so razvili z modularnim preoblikovanjem biosintezne poti slednjega, vstavili so še gen za rezistenco proti tetraciklinu, ki je bil pod nadzorom inducibilnega promotorja in reporterski sistem. Rezultati poskusa kažejo, da sta CoA in CoB rasla v mediju s tetraciklinom le v primeru kokulitvacije. V primeru spremenjene vloge nista zrasla, to pa je dokaz, kako pomembno je sodelovanje za rast inženirsko ustvarjenih sevov.

'''Tekmovanje''' je interakcija med vrstami, pri kateri je fitnes ene vrste manjši zaradi prisotnosti druge2. Eksperimentalno so ustvarili dva seva, ki sta med seboj tekmovala. V seva so ločeno vstavili poti za biosintezo nisina (sev CpA) in IcnA (sev CpB). Če sta bila v gojišču prisotna skupaj, se je fintes obeh sevov zmanjšal. CpA je rasel z zamikom, CpB sploh ni. CpA je zmagal tekmovanje in dominiral v populaciji. In čeprav je CpB izgubil tekmovanje, je izločen IcnA na začetku tekmovanja povzročil upočasnitev in zmanjšanje rasti CpA v kokulturi.

'''Plenjenje''' pa je družbena interakcija, v kateri ena vrsta (plen) koristi drugemu (plenilec), sama pa je pri tem oškodovana2. Ta interakcija je topolško enakovredna dvema enosmernima interakcijama - priskledništvu in amenzalizmu z nasprotnima orientacijami. To skupnost so Kong in sod. vzpostavili tako, da so priskledniški sev CmA uporabili kot plen (PrA), plenilec pa je bil sev s kombinacijo vezij CmB (z nisin-inducibilnim tetR) in AmA2 (konstitutivno izražanje IcnA). V tej skupnosti PrA zagotavlja nisin za PrB, ta pa dejansko oškoduje sev PrA z izločanjem IcnA. Ob kokultivaciji je sev PrA zrasel hitro, nato pa je njegova gostota postopoma upadla. PrB je v začetku rasel počasi, na koncu pa je v populaciji prevladal. V primeru monokultur je PrA rasel normalno, PrB pa sploh ni. Takšni rezultati potrjujejo razmerje plenjenja med tema sevoma .

=== Matematični model eno- in dvosmerne interakcije ===

Za kvantitativni opis opaženega vedenja so sestavili tudi matematični model za napoved dinamike skupnosti z dvema sevoma. Osnova modela so bile diferencialne enačbe s petimi spremenljivkami (dve za populaciji sevov, dve za medsebojno delujoče molekule, ki jih sevi proizvajajo in ena za hranila v kulturi). S prileganjem eksperimentalno določenih rezultatov so zaključili, da njihov model uspešno zajame in opiše značilnosti populacijske dinamike sinteznih konzorcijev.

=== Zasnova ekosistemov s tremi in štirimi sevi ===

Uporabnost ustvarjenih sistemov so pokazali še z oblikovanjem kompleksnih ekosistemov s predvidljivo dinamiko. Eksperimentalne podatke ustvarjenih in dobro okarakteriziranih konzorcijev so združili z matematičnimi modeli, da bi določili, ali je mogoče dinamiko in obnašanje kompleksnih skupnosti s tremi in štirimi sevi napovedati na osnovi enostavnih ekosistemov. Pri poskusih so ostali nespremenjeni vsi parametri konzorcijev z dvema sevoma, nov parameter je predstavljala le hitrost rasti novih sevov, ki predhodno še niso bili opisani. Iz rezultatov so zaključili, da takšni modeli odlično napovedo dinamiko sinteznih mikrobnih konzorcijev. Prav tako so ugotovili, da bi lahko kompleksne skupnosti vključevale tudi višje rede interakcij in da lahko vsaj za ekosisteme, ki primarno obsegajo parne interakcije, dinamika skupnosti izhaja iz vedenja enostavnejših konzorcijev.

=== Prostorska dinamika treh simetričnih ekosistemov ===

V naravnih habitatih se mikrobne skupnosti pogosto razprostirajo preko prostora, celične interakcije pa so podvržene difuziji medsebojno delujočih molekul. Z uporabo konzorcijev s simetričnimi interakcijami (nevtralizem, simbioza, tekmovanje) in računalniškega modela, ki je vključeval reakcijsko-difuzijsko enačbo, so v študiji simulirali razvoj prostorske strukture ekosistem. Rezultati so pokazali, da se sevi v odnosu nevtralizma razporedijo naključno, v simbiozi težijo h kolokalizaciji, v primeru tekmovanja pa se pojavijo homogeni vzorci. Na koncu so s poskusi potrdili, da so družbene interakcije gonilna sila v strukturiranih okoljih. Prostorski dejavniki, kot je razmak med kolonijami, pa delujejo kot dodatni regulatorji, ki uravnavajo nastanek vzorca.

== '''Pomen sinteznih konzorcijev''' ==

Razumevanje mikrobiomov in njihov vpliv na zdravje ljudi, okolje in kmetijstvo, je v znanosti o mikrobiomu v ospredje postavilo manipuliranje in razumevanje kompleksnega mikrobnega ekosistema2. Potencial mikrobnih konzorcijev so v preteklosti že prepoznali v [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Na%C4%8Drtovanje_mikrobnih_konzorcijev_za_izbolj%C5%A1anje_biorudarstva_in_bioremediacije biorudarstvu], [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Na%C4%8Drtovanje_mikrobnih_konzorcijev_za_izbolj%C5%A1anje_biorudarstva_in_bioremediacije bioremediaciji] in bioprocesiranju8, vendar pa je njihovo aplikacijo omejevalo pomanjkljivo razumevanje interakcij v skupnostih. Študija, ki so jo izvedli Kong in sod., daje temeljni vpogled v strukturo, dinamiko in ekologijo interakcij mikrobnih vrst s karakterizacijo sinteznih konzorcijev, ki služijo kot dobri približki naravnih skupnosti. Skupina je z različnimi kombinacijami preoblikovanja biosinteznih poti ustvarila različne družbene interakcije in tako dosegla pričakovane odzive v ekosistemu. Takšen pristop v sintezni biologiji postavlja temelj za ustvarjanje kompleksov, delovanja skupnosti in možnost različnih aplikacij2.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Faust, K. in Raes, J. Microbial interactions: From networks to models. ''Nature Reviews Microbiology'' '''10''', 538–550 (2012).

2. Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social interactions. ''Nat. Chem. Biol.'' '''14''', 821–829 (2018).

3. Roell, G. W. et al. Engineering microbial consortia by division of labor. ''Microbial Cell Factories'' '''18''', (2019).

4. Großkopf, T. in Soyer, O. S. Synthetic microbial communities. ''Current Opinion in Microbiology'' '''18''', 72–77 (2014).

5. Tsoi, R., Dai, Z. in You, L. Emerging strategies for engineering microbial communities. ''Biotechnology Advances'' '''37''', (2019).

6. Xia, P. F., Ling, H., Foo, J. L. in Chang, M. W. Synthetic genetic circuits for programmable biological functionalities. ''Biotechnology Advances'' '''37''', 107393 (2019).

7. Kong, W. in Lu, T. Cloning and optimization of a nisin biosynthesis pathway for bacteriocin harvest. ''ACS Synth. Biol.'' '''3''', 439–445 (2014).

8. Shong, J., Jimenez Diaz, M. R. in Collins, C. H. Towards synthetic microbial consortia for bioprocessing. ''Current Opinion in Biotechnology'' '''23''', 798–802 (2012).

Načrtovanje mikrobnih konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami

2020-05-13T09:19:20Z

Jerneja Nimac: /* Prostorska dinamika treh simetričnih ekosistemov */

'''''Povzeto po članku:''''' [https://www.nature.com/articles/s41589-018-0091-7 Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social interactions. Nat. Chem. Biol. 14, 821–829 (2018).]

== '''Sintezni mikrobni konzorciji''' ==

Mikroorganizmi se med seboj povezujejo v skupnosti (konzorcije) in tvorijo kompleksne ekološke interakcijske mreže. Družbene interakcije znotraj mrež imajo lahko na mikrobe pozitivne ali negativne učinke1, prav tako pa so se slednje izkazale za zelo pomembne pri določanju dinamike ekosistema2. V naravi so mikrobni konzorciji navzoči v različnih okoljih in so vključeni v procese, kot sta bioremediacija in prebavljanje hrane2-4. V takšne naravne skupnosti, katerih funkcija pogosto ni poznana, je povezano več različnih vrst mikrobov5. Potencialne biotehnološke aplikacije in razvoj sintezne biologije pa sta omogočila konstruiranje sinteznih mikrobnih konzorcijev, ki so v primerjavi z naravnimi bolj okarakterizirani in manj kompleksni4,5. So premišljeno oblikovane skupnosti mikroorganizmov, ki se med seboj sporazumevajo, njihovo vedenje pa je moč nadzorovati in poljubno programirati za opravljanje kompleksnejših nalog2.

=== Preoblikovanje modularnih biosinteznih poti ===

Sestavljaje sinteznih genetskih vezji navadno poteka od spodaj navzgor (od promotorja do terminatorja) z vstavljanjem posameznih delov DNA v vezje2. Eden od novih načinov priprave genetskih vezij pa je modularno preoblikovanje že obstoječih genskih skupkov v različnih genetskih omrežjih6. Ta pristop se v zadnjem času kaže kot izredno močno orodje pri oblikovanju vezij, predvsem v sistemih z naraščajočo kompleksnostjo želenega odziva in visoko modularnostjo nativnega genetskega omrežja2.

Skupina raziskovalcev (Kong in sod.) je izkoristila biosintezno pot nisina in laktocina A (lcnA) v bakteriji ''Lactococcus lactis'' za razvoj programabilnih celic, ki so nato predstavljale osnovo za sintezne mikrobne konzorcije. Spreminjanje kombinacij modulov v teh poteh vpliva na različno izločanje signalnih molekul in baktericidne lastnostni, kar omogoča hitro vzpostavitev različnih družbenih interakcij. Ustvarili so šest konzorcijev kot skupnosti dveh sevov. Vsak konzorcij je predstavljal svojo družbeno interakcijo: priskledništvo, amenzalizem, nevtralizem, simbiozo, tekmovanje in plenilstvo. Prav tako je vsak od njih sledil drugačni populacijski dinamiki, njihove značilnosti pa so bile določene z osnovnimi interakcijami. Skupina je svoje izsledke nato uporabila še za oblikovanje ekosistemov s tremi ali štirimi sevi in določitev prostorske dinamike.

== '''Načrtovanje in priprava konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami''' ==

'''''Nisin in laktocin A'''''

Nisin je antimikorbni peptid in molekula za zaznavanje celične gostote. Kodira ga 11 skupkov genov, ki so združeni v pet funkcionalnih modulov, za nastajanje prekurzorjev, premestitev in začetne modifikacije, sekundarne modifikacije, imunost in signaliziranje. Tudi IcnA je antimikrobni peptid, njegova osnovna biosintezna pot pa je sestavljena iz treh modulov: nastajanje prekurzorja, premestitev in imunost2,7.

Kong in sod. so kot gostiteljski sev uporabili sev NZ9000 bakterije ''L.lactis''. Kot reporterski sistem sta služila fluorescenčna proteina mCherry in GFPuv2.

=== Sintezni konzorciji z enosmernimi interakcijami ===

V prvem delu študije načrtovanja konzorcijev so raziskovalci konstruirali konzorcije z dvema sevoma, ki sta med seboj komunicirala z enosmernimi interakcijami. Prva takšna interakcija je '''priskledništvo'''. V tem razmerju ima en sev korist od drugega, medtem ko drugi nima niti koristi niti škode2. V prvi sev (CmA) so vstavili zapis za celotno pot biosinteze nisina in gen za rezistenco proti tetraciklinu (tetR), ki se je konstitutivno izražal. V drugi sev (CmB) pa so vključili le del poti za biosintezo nisina (modul za signalizacijo in modul za imunost) ter tetR pod vplivom inducibilnega promotorja za nisin. Če sta bila v gojišču s tetraciklinom prisotna oba seva, sta zrasla oba. Sev CmA je bil v korist sevu CmB. Prvi namreč izloča nisin, kar sproži izražanje tetR v drugem sevu, ki postane rezistenten proti tetraciklinu. Mehanizem priskledništva je v tem primeru pravzaprav rezistenca seva CmB na tetraciklin, ki jo sproži izražanje nisina v sevu CmA.

V drugem konzorciju je komunikacija stekla po principu '''amenzalizma''', v tem odnosu en sev negativno vpliva na drugega. To so dosegli s povečanjem baktericidnega učinka nisina. Tudi tokrat so v prvi sev (AmA) vključili celotno pot za biosintezo nisina, drugi sev (AmB) pa transformirali le z vektorjem pCCAMβ12, ki sistemsko optimizira proizvajanje nisina7. Če sta bila v gojišču prisotna oba seva, sev AmB ni uspeval, kar dokazuje škodljiv učinek seva AmA na sev AmB.

Kot kontrolo priskledništvu in amenzalizmu so konstruirali še skupnost '''nevtralizma'''. Oba seva, NeA in NeB, so transformirali z vektorjem pCCAMβ1. Izkazalo se je, da sta bila oba sposobna rasti tako samostojno, kot če sta bila v gojišču prisotna oba hkrati. S tem poskusom so dokazali, da je njuna družbena interakcija nevtralna.

=== Sintezni konzorciji z dvosmernimi interakcijami ===

Po okarakteriziranju enosmernih socialnih interakcij, so v drugem delu študije ustvarili sisteme z dvosmerno komunikacijo, in sicer s '''simbiozo''', '''tekmovanjem''' in '''plenjenje'''. '''Simbioza''' je proces, v katerem vrste med seboj sodelujejo in imajo obojestransko korist2. Za pripravo konzorcija s takšnim načinom sporazumevanja, so zasnovali skupno nalogo – proizvodnjo nisina. Ta večstopenjski proces je vključeval sintezo prekurzorja, premestitev in posttranslacijske modifikacije. Sev CoA je omogočal sintezo in izločanje prekurzorja nisina, sev CoB pa je ta prekurzor pretvoril v aktivni nisin. Seva so razvili z modularnim preoblikovanjem biosintezne poti slednjega, vstavili so še gen za rezistenco proti tetraciklinu, ki je bil pod nadzorom inducibilnega promotorja in reporterski sistem. Rezultati poskusa kažejo, da sta CoA in CoB rasla v mediju s tetraciklinom le v primeru kokulitvacije. V primeru spremenjene vloge nista zrasla, to pa je dokaz, kako pomembno je sodelovanje za rast inženirsko ustvarjenih sevov.

'''Tekmovanje''' je interakcija med vrstami, pri kateri je fitnes ene vrste manjši zaradi prisotnosti druge2. Eksperimentalno so ustvarili dva seva, ki sta med seboj tekmovala. V seva so ločeno vstavili poti za biosintezo nisina (sev CpA) in IcnA (sev CpB). Če sta bila v gojišču prisotna skupaj, se je fintes obeh sevov zmanjšal. CpA je rasel z zamikom, CpB sploh ni. CpA je zmagal tekmovanje in dominiral v populaciji. In čeprav je CpB izgubil tekmovanje, je izločen IcnA na začetku tekmovanja povzročil upočasnitev in zmanjšanje rasti CpA v kokulturi.

'''Plenjenje''' pa je družbena interakcija, v kateri ena vrsta (plen) koristi drugemu (plenilec), sama pa je pri tem oškodovana2. Ta interakcija je topolško enakovredna dvema enosmernima interakcijama - priskledništvu in amenzalizmu z nasprotnima orientacijami. To skupnost so Kong in sod. vzpostavili tako, da so priskledniški sev CmA uporabili kot plen (PrA), plenilec pa je bil sev s kombinacijo vezij CmB (z nisin-inducibilnim tetR) in AmA2 (konstitutivno izražanje IcnA). V tej skupnosti PrA zagotavlja nisin za PrB, ta pa dejansko oškoduje sev PrA z izločanjem IcnA. Ob kokultivaciji je sev PrA zrasel hitro, nato pa je njegova gostota postopoma upadla. PrB je v začetku rasel počasi, na koncu pa je v populaciji prevladal. V primeru monokultur je PrA rasel normalno, PrB pa sploh ni. Takšni rezultati potrjujejo razmerje plenjenja med tema sevoma .

=== Matematični model eno- in dvosmerne interakcije ===

Za kvantitativni opis opaženega vedenja so sestavili tudi matematični model za napoved dinamike skupnosti z dvema sevoma. Osnova modela so bile diferencialne enačbe s petimi spremenljivkami (dve za populaciji sevov, dve za medsebojno delujoče molekule, ki jih sevi proizvajajo in ena za hranila v kulturi). S prileganjem eksperimentalno določenih rezultatov so zaključili, da njihov model uspešno zajame in opiše značilnosti populacijske dinamike sinteznih konzorcijev.

=== Zasnova ekosistemov s tremi in štirimi sevi ===

Uporabnost ustvarjenih sistemov so pokazali še z oblikovanjem kompleksnih ekosistemov s predvidljivo dinamiko. Eksperimentalne podatke ustvarjenih in dobro okarakteriziranih konzorcijev so združili z matematičnimi modeli, da bi določili, ali je mogoče dinamiko in obnašanje kompleksnih skupnosti s tremi in štirimi sevi napovedati na osnovi enostavnih ekosistemov. Pri poskusih so ostali nespremenjeni vsi parametri konzorcijev z dvema sevoma, nov parameter je predstavljala le hitrost rasti novih sevov, ki predhodno še niso bili opisani. Iz rezultatov so zaključili, da takšni modeli odlično napovedo dinamiko sinteznih mikrobnih konzorcijev. Prav tako so ugotovili, da bi lahko kompleksne skupnosti vključevale tudi višje rede interakcij in da lahko vsaj za ekosisteme, ki primarno obsegajo parne interakcije, dinamika skupnosti izhaja iz vedenja enostavnejših konzorcijev.

=== Prostorska dinamika treh simetričnih ekosistemov ===

V naravnih habitatih se mikrobne skupnosti pogosto razprostirajo preko prostora, celične interakcije pa so podvržene difuziji medsebojno delujočih molekul. Z uporabo konzorcijev s simetričnimi interakcijami (nevtralizem, simbioza, tekmovanje) in računalniškega modela, ki je vključeval reakcijsko-difuzijsko enačbo, so v študiji simulirali razvoj prostorske strukture ekosistem. Rezultati so pokazali, da se sevi v odnosu nevtralizma razporedijo naključno, v simbiozi težijo h kolokalizaciji, v primeru tekmovanja pa se pojavijo homogeni vzorci. Na koncu so s poskusi potrdili, da so družbene interakcije gonilna sila v strukturiranih okoljih. Prostorski dejavniki, kot je razmak med kolonijami, pa delujejo kot dodatni regulatorji, ki uravnavajo nastanek vzorca.

== '''Pomen sinteznih konzorcijev''' ==

Razumevanje mikrobiomov in njihov vpliv na zdravje ljudi, okolje in kmetijstvo, je v znanosti o mikrobiomu v ospredje postavilo manipuliranje in razumevanje kompleksnega mikrobnega ekosistema2. Potencial mikrobnih konzorcijev so v preteklosti že prepoznali v biorudarstvu, bioremediaciji in bioprocesiranju8, vendar pa je njihovo aplikacijo omejevalo pomanjkljivo razumevanje interakcij v skupnostih. Študija, ki so jo izvedli Kong in sod., daje temeljni vpogled v strukturo, dinamiko in ekologijo interakcij mikrobnih vrst s karakterizacijo sinteznih konzorcijev, ki služijo kot dobri približki naravnih skupnosti. Skupina je z različnimi kombinacijami preoblikovanja biosinteznih poti ustvarila različne družbene interakcije in tako dosegla pričakovane odzive v ekosistemu. Takšen pristop v sintezni biologiji postavlja temelj za ustvarjanje kompleksov, delovanja skupnosti in možnost različnih aplikacij2.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Faust, K. in Raes, J. Microbial interactions: From networks to models. ''Nature Reviews Microbiology'' '''10''', 538–550 (2012).

2. Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social interactions. ''Nat. Chem. Biol.'' '''14''', 821–829 (2018).

3. Roell, G. W. et al. Engineering microbial consortia by division of labor. ''Microbial Cell Factories'' '''18''', (2019).

4. Großkopf, T. in Soyer, O. S. Synthetic microbial communities. ''Current Opinion in Microbiology'' '''18''', 72–77 (2014).

5. Tsoi, R., Dai, Z. in You, L. Emerging strategies for engineering microbial communities. ''Biotechnology Advances'' '''37''', (2019).

6. Xia, P. F., Ling, H., Foo, J. L. in Chang, M. W. Synthetic genetic circuits for programmable biological functionalities. ''Biotechnology Advances'' '''37''', 107393 (2019).

7. Kong, W. in Lu, T. Cloning and optimization of a nisin biosynthesis pathway for bacteriocin harvest. ''ACS Synth. Biol.'' '''3''', 439–445 (2014).

8. Shong, J., Jimenez Diaz, M. R. in Collins, C. H. Towards synthetic microbial consortia for bioprocessing. ''Current Opinion in Biotechnology'' '''23''', 798–802 (2012).

Načrtovanje mikrobnih konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami

2020-05-10T11:47:22Z

Jerneja Nimac:

'''''Povzeto po članku:''''' [https://www.nature.com/articles/s41589-018-0091-7 Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social interactions. Nat. Chem. Biol. 14, 821–829 (2018).]

== '''Sintezni mikrobni konzorciji''' ==

Mikroorganizmi se med seboj povezujejo v skupnosti (konzorcije) in tvorijo kompleksne ekološke interakcijske mreže. Družbene interakcije znotraj mrež imajo lahko na mikrobe pozitivne ali negativne učinke1, prav tako pa so se slednje izkazale za zelo pomembne pri določanju dinamike ekosistema2. V naravi so mikrobni konzorciji navzoči v različnih okoljih in so vključeni v procese, kot sta bioremediacija in prebavljanje hrane2-4. V takšne naravne skupnosti, katerih funkcija pogosto ni poznana, je povezano več različnih vrst mikrobov5. Potencialne biotehnološke aplikacije in razvoj sintezne biologije pa sta omogočila konstruiranje sinteznih mikrobnih konzorcijev, ki so v primerjavi z naravnimi bolj okarakterizirani in manj kompleksni4,5. So premišljeno oblikovane skupnosti mikroorganizmov, ki se med seboj sporazumevajo, njihovo vedenje pa je moč nadzorovati in poljubno programirati za opravljanje kompleksnejših nalog2.

=== Preoblikovanje modularnih biosinteznih poti ===

Sestavljaje sinteznih genetskih vezji navadno poteka od spodaj navzgor (od promotorja do terminatorja) z vstavljanjem posameznih delov DNA v vezje2. Eden od novih načinov priprave genetskih vezij pa je modularno preoblikovanje že obstoječih genskih skupkov v različnih genetskih omrežjih6. Ta pristop se v zadnjem času kaže kot izredno močno orodje pri oblikovanju vezij, predvsem v sistemih z naraščajočo kompleksnostjo želenega odziva in visoko modularnostjo nativnega genetskega omrežja2.

Skupina raziskovalcev (Kong in sod.) je izkoristila biosintezno pot nisina in laktocina A (lcnA) v bakteriji ''Lactococcus lactis'' za razvoj programabilnih celic, ki so nato predstavljale osnovo za sintezne mikrobne konzorcije. Spreminjanje kombinacij modulov v teh poteh vpliva na različno izločanje signalnih molekul in baktericidne lastnostni, kar omogoča hitro vzpostavitev različnih družbenih interakcij. Ustvarili so šest konzorcijev kot skupnosti dveh sevov. Vsak konzorcij je predstavljal svojo družbeno interakcijo: priskledništvo, amenzalizem, nevtralizem, simbiozo, tekmovanje in plenilstvo. Prav tako je vsak od njih sledil drugačni populacijski dinamiki, njihove značilnosti pa so bile določene z osnovnimi interakcijami. Skupina je svoje izsledke nato uporabila še za oblikovanje ekosistemov s tremi ali štirimi sevi in določitev prostorske dinamike.

== '''Načrtovanje in priprava konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami''' ==

'''''Nisin in laktocin A'''''

Nisin je antimikorbni peptid in molekula za zaznavanje celične gostote. Kodira ga 11 skupkov genov, ki so združeni v pet funkcionalnih modulov, za nastajanje prekurzorjev, premestitev in začetne modifikacije, sekundarne modifikacije, imunost in signaliziranje. Tudi IcnA je antimikrobni peptid, njegova osnovna biosintezna pot pa je sestavljena iz treh modulov: nastajanje prekurzorja, premestitev in imunost2,7.

Kong in sod. so kot gostiteljski sev uporabili sev NZ9000 bakterije ''L.lactis''. Kot reporterski sistem sta služila fluorescenčna proteina mCherry in GFPuv2.

=== Sintezni konzorciji z enosmernimi interakcijami ===

V prvem delu študije načrtovanja konzorcijev so raziskovalci konstruirali konzorcije z dvema sevoma, ki sta med seboj komunicirala z enosmernimi interakcijami. Prva takšna interakcija je '''priskledništvo'''. V tem razmerju ima en sev korist od drugega, medtem ko drugi nima niti koristi niti škode2. V prvi sev (CmA) so vstavili zapis za celotno pot biosinteze nisina in gen za rezistenco proti tetraciklinu (tetR), ki se je konstitutivno izražal. V drugi sev (CmB) pa so vključili le del poti za biosintezo nisina (modul za signalizacijo in modul za imunost) ter tetR pod vplivom inducibilnega promotorja za nisin. Če sta bila v gojišču s tetraciklinom prisotna oba seva, sta zrasla oba. Sev CmA je bil v korist sevu CmB. Prvi namreč izloča nisin, kar sproži izražanje tetR v drugem sevu, ki postane rezistenten proti tetraciklinu. Mehanizem priskledništva je v tem primeru pravzaprav rezistenca seva CmB na tetraciklin, ki jo sproži izražanje nisina v sevu CmA.

V drugem konzorciju je komunikacija stekla po principu '''amenzalizma''', v tem odnosu en sev negativno vpliva na drugega. To so dosegli s povečanjem baktericidnega učinka nisina. Tudi tokrat so v prvi sev (AmA) vključili celotno pot za biosintezo nisina, drugi sev (AmB) pa transformirali le z vektorjem pCCAMβ12, ki sistemsko optimizira proizvajanje nisina7. Če sta bila v gojišču prisotna oba seva, sev AmB ni uspeval, kar dokazuje škodljiv učinek seva AmA na sev AmB.

Kot kontrolo priskledništvu in amenzalizmu so konstruirali še skupnost '''nevtralizma'''. Oba seva, NeA in NeB, so transformirali z vektorjem pCCAMβ1. Izkazalo se je, da sta bila oba sposobna rasti tako samostojno, kot če sta bila v gojišču prisotna oba hkrati. S tem poskusom so dokazali, da je njuna družbena interakcija nevtralna.

=== Sintezni konzorciji z dvosmernimi interakcijami ===

Po okarakteriziranju enosmernih socialnih interakcij, so v drugem delu študije ustvarili sisteme z dvosmerno komunikacijo, in sicer s '''simbiozo''', '''tekmovanjem''' in '''plenjenje'''. '''Simbioza''' je proces, v katerem vrste med seboj sodelujejo in imajo obojestransko korist2. Za pripravo konzorcija s takšnim načinom sporazumevanja, so zasnovali skupno nalogo – proizvodnjo nisina. Ta večstopenjski proces je vključeval sintezo prekurzorja, premestitev in posttranslacijske modifikacije. Sev CoA je omogočal sintezo in izločanje prekurzorja nisina, sev CoB pa je ta prekurzor pretvoril v aktivni nisin. Seva so razvili z modularnim preoblikovanjem biosintezne poti slednjega, vstavili so še gen za rezistenco proti tetraciklinu, ki je bil pod nadzorom inducibilnega promotorja in reporterski sistem. Rezultati poskusa kažejo, da sta CoA in CoB rasla v mediju s tetraciklinom le v primeru kokulitvacije. V primeru spremenjene vloge nista zrasla, to pa je dokaz, kako pomembno je sodelovanje za rast inženirsko ustvarjenih sevov.

'''Tekmovanje''' je interakcija med vrstami, pri kateri je fitnes ene vrste manjši zaradi prisotnosti druge2. Eksperimentalno so ustvarili dva seva, ki sta med seboj tekmovala. V seva so ločeno vstavili poti za biosintezo nisina (sev CpA) in IcnA (sev CpB). Če sta bila v gojišču prisotna skupaj, se je fintes obeh sevov zmanjšal. CpA je rasel z zamikom, CpB sploh ni. CpA je zmagal tekmovanje in dominiral v populaciji. In čeprav je CpB izgubil tekmovanje, je izločen IcnA na začetku tekmovanja povzročil upočasnitev in zmanjšanje rasti CpA v kokulturi.

'''Plenjenje''' pa je družbena interakcija, v kateri ena vrsta (plen) koristi drugemu (plenilec), sama pa je pri tem oškodovana2. Ta interakcija je topolško enakovredna dvema enosmernima interakcijama - priskledništvu in amenzalizmu z nasprotnima orientacijami. To skupnost so Kong in sod. vzpostavili tako, da so priskledniški sev CmA uporabili kot plen (PrA), plenilec pa je bil sev s kombinacijo vezij CmB (z nisin-inducibilnim tetR) in AmA2 (konstitutivno izražanje IcnA). V tej skupnosti PrA zagotavlja nisin za PrB, ta pa dejansko oškoduje sev PrA z izločanjem IcnA. Ob kokultivaciji je sev PrA zrasel hitro, nato pa je njegova gostota postopoma upadla. PrB je v začetku rasel počasi, na koncu pa je v populaciji prevladal. V primeru monokultur je PrA rasel normalno, PrB pa sploh ni. Takšni rezultati potrjujejo razmerje plenjenja med tema sevoma .

=== Matematični model eno- in dvosmerne interakcije ===

Za kvantitativni opis opaženega vedenja so sestavili tudi matematični model za napoved dinamike skupnosti z dvema sevoma. Osnova modela so bile diferencialne enačbe s petimi spremenljivkami (dve za populaciji sevov, dve za medsebojno delujoče molekule, ki jih sevi proizvajajo in ena za hranila v kulturi). S prileganjem eksperimentalno določenih rezultatov so zaključili, da njihov model uspešno zajame in opiše značilnosti populacijske dinamike sinteznih konzorcijev.

=== Zasnova ekosistemov s tremi in štirimi sevi ===

Uporabnost ustvarjenih sistemov so pokazali še z oblikovanjem kompleksnih ekosistemov s predvidljivo dinamiko. Eksperimentalne podatke ustvarjenih in dobro okarakteriziranih konzorcijev so združili z matematičnimi modeli, da bi določili, ali je mogoče dinamiko in obnašanje kompleksnih skupnosti s tremi in štirimi sevi napovedati na osnovi enostavnih ekosistemov. Pri poskusih so ostali nespremenjeni vsi parametri konzorcijev z dvema sevoma, nov parameter je predstavljala le hitrost rasti novih sevov, ki predhodno še niso bili opisani. Iz rezultatov so zaključili, da takšni modeli odlično napovedo dinamiko sinteznih mikrobnih konzorcijev. Prav tako so ugotovili, da bi lahko kompleksne skupnosti vključevale tudi višje rede interakcij in da lahko vsaj za ekosisteme, ki primarno obsegajo parne interakcije, dinamika skupnosti izhaja iz vedenja enostavnejših konzorcijev.

=== Prostorska dinamika treh simetričnih ekosistemov ===

V naravnih habitatih se mikrobne skupnosti pogosto razprostirajo preko prostora, celične interakcije pa so podvržene difuziji medsebojno delujočih molekul. Z uporabo konzorcijev s simetričnimi interakcijami (nevtralizem, simbioza, tekmovanje) in računalniškega modela, ki je vključeval reakcijsko-difuzijsko enačbo, so v študiji simulirali razvoj prostorske strukture ekosistem. Rezultati so pokazali, da se sevi v odnosu nevtralizma razporedijo naključno, v simbiozi težijo h kolonizaciji, v primeru tekmovanja pa se pojavijo homogeni vzorci. Na koncu so s poskusi potrdili, da so družbene interakcije gonilna sila v strukturiranih okoljih. Prostorski dejavniki, kot je razmak med kolonijami, pa delujejo kot dodatni regulatorji, ki uravnavajo nastanek vzorca.

== '''Pomen sinteznih konzorcijev''' ==

Razumevanje mikrobiomov in njihov vpliv na zdravje ljudi, okolje in kmetijstvo, je v znanosti o mikrobiomu v ospredje postavilo manipuliranje in razumevanje kompleksnega mikrobnega ekosistema2. Potencial mikrobnih konzorcijev so v preteklosti že prepoznali v biorudarstvu, bioremediaciji in bioprocesiranju8, vendar pa je njihovo aplikacijo omejevalo pomanjkljivo razumevanje interakcij v skupnostih. Študija, ki so jo izvedli Kong in sod., daje temeljni vpogled v strukturo, dinamiko in ekologijo interakcij mikrobnih vrst s karakterizacijo sinteznih konzorcijev, ki služijo kot dobri približki naravnih skupnosti. Skupina je z različnimi kombinacijami preoblikovanja biosinteznih poti ustvarila različne družbene interakcije in tako dosegla pričakovane odzive v ekosistemu. Takšen pristop v sintezni biologiji postavlja temelj za ustvarjanje kompleksov, delovanja skupnosti in možnost različnih aplikacij2.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Faust, K. in Raes, J. Microbial interactions: From networks to models. ''Nature Reviews Microbiology'' '''10''', 538–550 (2012).

2. Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social interactions. ''Nat. Chem. Biol.'' '''14''', 821–829 (2018).

3. Roell, G. W. et al. Engineering microbial consortia by division of labor. ''Microbial Cell Factories'' '''18''', (2019).

4. Großkopf, T. in Soyer, O. S. Synthetic microbial communities. ''Current Opinion in Microbiology'' '''18''', 72–77 (2014).

5. Tsoi, R., Dai, Z. in You, L. Emerging strategies for engineering microbial communities. ''Biotechnology Advances'' '''37''', (2019).

6. Xia, P. F., Ling, H., Foo, J. L. in Chang, M. W. Synthetic genetic circuits for programmable biological functionalities. ''Biotechnology Advances'' '''37''', 107393 (2019).

7. Kong, W. in Lu, T. Cloning and optimization of a nisin biosynthesis pathway for bacteriocin harvest. ''ACS Synth. Biol.'' '''3''', 439–445 (2014).

8. Shong, J., Jimenez Diaz, M. R. in Collins, C. H. Towards synthetic microbial consortia for bioprocessing. ''Current Opinion in Biotechnology'' '''23''', 798–802 (2012).

Seminarji SB 2019/20

2020-05-10T11:45:38Z

Jerneja Nimac:

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 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

Seminarji SB 2019/20

2020-05-10T11:42:57Z

Jerneja Nimac:

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 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

Načrtovanje mikrobnih konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami

2020-05-10T11:40:25Z

Jerneja Nimac: New page: '''''Povzeto po članku:''''' [https://www.nature.com/articles/s41589-018-0091-7 Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social intera...

'''''Povzeto po članku:''''' [https://www.nature.com/articles/s41589-018-0091-7 Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social interactions. Nat. Chem. Biol. 14, 821–829 (2018).]

== '''Sintezni mikrobni konzorciji''' ==

Mikroorganizmi se med seboj povezujejo v skupnosti (konzorcije) in tvorijo kompleksne ekološke interakcijske mreže. Družbene interakcije znotraj mrež imajo lahko na mikrobe pozitivne ali negativne učinke1, prav tako pa so se slednje izkazale za zelo pomembne pri določanju dinamike ekosistema2. V naravi so mikrobni konzorciji navzoči v različnih okoljih in so vključeni v procese, kot sta bioremediacija in prebavljanje hrane2-4. V takšne naravne skupnosti, katerih funkcija pogosto ni poznana, je povezano več različnih vrst mikrobov5. Potencialne biotehnološke aplikacije in razvoj sintezne biologije pa sta omogočila konstruiranje sinteznih mikrobnih konzorcijev, ki so v primerjavi z naravnimi bolj okarakterizirani in manj kompleksni4,5. So premišljeno oblikovane skupnosti mikroorganizmov, ki se med seboj sporazumevajo, njihovo vedenje pa je moč nadzorovati in poljubno programirati za opravljanje kompleksnejših nalog2.

=== Preoblikovanje modularnih biosinteznih poti ===

Sestavljaje sinteznih genetskih vezji navadno poteka od spodaj navzgor (od promotorja do terminatorja) z vstavljanjem posameznih delov DNA v vezje2. Eden od novih načinov priprave genetskih vezij pa je modularno preoblikovanje že obstoječih genskih skupkov v različnih genetskih omrežjih6. Ta pristop se v zadnjem času kaže kot izredno močno orodje pri oblikovanju vezij, predvsem v sistemih z naraščajočo kompleksnostjo želenega odziva in visoko modularnostjo nativnega genetskega omrežja2.

Skupina raziskovalcev (Kong in sod.) je izkoristila biosintezno pot nisina in laktocina A (lcnA) v bakteriji Lactococcus lactis za razvoj programabilnih celic, ki so nato predstavljale osnovo za sintezne mikrobne konzorcije. Spreminjanje kombinacij modulov v teh poteh vpliva na različno izločanje signalnih molekul in baktericidne lastnostni, kar omogoča hitro vzpostavitev različnih družbenih interakcij. Ustvarili so šest konzorcijev kot skupnosti dveh sevov. Vsak konzorcij je predstavljal svojo družbeno interakcijo: priskledništvo, amenzalizem, nevtralizem, simbiozo, tekmovanje in plenilstvo. Prav tako je vsak od njih sledil drugačni populacijski dinamiki, njihove značilnosti pa so bile določene z osnovnimi interakcijami. Skupina je svoje izsledke nato uporabila še za oblikovanje ekosistemov s tremi ali štirimi sevi in določitev prostorske dinamike.

== '''Načrtovanje in priprava konzorcijev z določenimi družbenimi interakcijami''' ==

'''''Nisin in laktocin A'''''

Nisin je antimikorbni peptid in molekula za zaznavanje celične gostote. Kodira ga 11 skupkov genov, ki so združeni v pet funkcionalnih modulov, za nastajanje prekurzorjev, premestitev in začetne modifikacije, sekundarne modifikacije, imunost in signaliziranje. Tudi IcnA je antimikrobni peptid, njegova osnovna biosintezna pot pa je sestavljena iz treh modulov: nastajanje prekurzorja, premestitev in imunost2,7.

Kong in sod. so kot gostiteljski sev uporabili sev NZ9000 bakterije L.lactis. Kot reporterski sistem sta služila fluorescenčna proteina mCherry in GFPuv2.

=== Sintezni konzorciji z enosmernimi interakcijami ===

V prvem delu študije načrtovanja konzorcijev so raziskovalci konstruirali konzorcije z dvema sevoma, ki sta med seboj komunicirala z enosmernimi interakcijami. Prva takšna interakcija je '''priskledništvo'''. V tem razmerju ima en sev korist od drugega, medtem ko drugi nima niti koristi niti škode2. V prvi sev (CmA) so vstavili zapis za celotno pot biosinteze nisina in gen za rezistenco proti tetraciklinu (tetR), ki se je konstitutivno izražal. V drugi sev (CmB) pa so vključili le del poti za biosintezo nisina (modul za signalizacijo in modul za imunost) ter tetR pod vplivom inducibilnega promotorja za nisin. Če sta bila v gojišču s tetraciklinom prisotna oba seva, sta zrasla oba. Sev CmA je bil v korist sevu CmB. Prvi namreč izloča nisin, kar sproži izražanje tetR v drugem sevu, ki postane rezistenten proti tetraciklinu. Mehanizem priskledništva je v tem primeru pravzaprav rezistenca seva CmB na tetraciklin, ki jo sproži izražanje nisina v sevu CmA.

V drugem konzorciju je komunikacija stekla po principu '''amenzalizma''', v tem odnosu en sev negativno vpliva na drugega. To so dosegli s povečanjem baktericidnega učinka nisina. Tudi tokrat so v prvi sev (AmA) vključili celotno pot za biosintezo nisina, drugi sev (AmB) pa transformirali le z vektorjem pCCAMβ12, ki sistemsko optimizira proizvajanje nisina7. Če sta bila v gojišču prisotna oba seva, sev AmB ni uspeval, kar dokazuje škodljiv učinek seva AmA na sev AmB.

Kot kontrolo priskledništvu in amenzalizmu so konstruirali še skupnost '''nevtralizma'''. Oba seva, NeA in NeB, so transformirali z vektorjem pCCAMβ1. Izkazalo se je, da sta bila oba sposobna rasti tako samostojno, kot če sta bila v gojišču prisotna oba hkrati. S tem poskusom so dokazali, da je njuna družbena interakcija nevtralna.

=== Sintezni konzorciji z dvosmernimi interakcijami ===

Po okarakteriziranju enosmernih socialnih interakcij, so v drugem delu študije ustvarili sisteme z dvosmerno komunikacijo, in sicer s '''simbiozo''', '''tekmovanjem''' in '''plenjenje'''. '''Simbioza''' je proces, v katerem vrste med seboj sodelujejo in imajo obojestransko korist2. Za pripravo konzorcija s takšnim načinom sporazumevanja, so zasnovali skupno nalogo – proizvodnjo nisina. Ta večstopenjski proces je vključeval sintezo prekurzorja, premestitev in posttranslacijske modifikacije. Sev CoA je omogočal sintezo in izločanje prekurzorja nisina, sev CoB pa je ta prekurzor pretvoril v aktivni nisin. Seva so razvili z modularnim preoblikovanjem biosintezne poti slednjega, vstavili so še gen za rezistenco proti tetraciklinu, ki je bil pod nadzorom inducibilnega promotorja in reporterski sistem. Rezultati poskusa kažejo, da sta CoA in CoB rasla v mediju s tetraciklinom le v primeru kokulitvacije. V primeru spremenjene vloge nista zrasla, to pa je dokaz, kako pomembno je sodelovanje za rast inženirsko ustvarjenih sevov.

'''Tekmovanje''' je interakcija med vrstami, pri kateri je fitnes ene vrste manjši zaradi prisotnosti druge2. Eksperimentalno so ustvarili dva seva, ki sta med seboj tekmovala. V seva so ločeno vstavili poti za biosintezo nisina (sev CpA) in IcnA (sev CpB). Če sta bila v gojišču prisotna skupaj, se je fintes obeh sevov zmanjšal. CpA je rasel z zamikom, CpB sploh ni. CpA je zmagal tekmovanje in dominiral v populaciji. In čeprav je CpB izgubil tekmovanje, je izločen IcnA na začetku tekmovanja povzročil upočasnitev in zmanjšanje rasti CpA v kokulturi.

'''Plenjenje''' pa je družbena interakcija, v kateri ena vrsta (plen) koristi drugemu (plenilec), sama pa je pri tem oškodovana2. Ta interakcija je topolško enakovredna dvema enosmernima interakcijama - priskledništvu in amenzalizmu z nasprotnima orientacijami. To skupnost so Kong in sod. vzpostavili tako, da so priskledniški sev CmA uporabili kot plen (PrA), plenilec pa je bil sev s kombinacijo vezij CmB (z nisin-inducibilnim tetR) in AmA2 (konstitutivno izražanje IcnA). V tej skupnosti PrA zagotavlja nisin za PrB, ta pa dejansko oškoduje sev PrA z izločanjem IcnA. Ob kokultivaciji je sev PrA zrasel hitro, nato pa je njegova gostota postopoma upadla. PrB je v začetku rasel počasi, na koncu pa je v populaciji prevladal. V primeru monokultur je PrA rasel normalno, PrB pa sploh ni. Takšni rezultati potrjujejo razmerje plenjenja med tema sevoma .

=== Matematični model eno- in dvosmerne interakcije ===

Za kvantitativni opis opaženega vedenja so sestavili tudi matematični model za napoved dinamike skupnosti z dvema sevoma. Osnova modela so bile diferencialne enačbe s petimi spremenljivkami (dve za populaciji sevov, dve za medsebojno delujoče molekule, ki jih sevi proizvajajo in ena za hranila v kulturi). S prileganjem eksperimentalno določenih rezultatov so zaključili, da njihov model uspešno zajame in opiše značilnosti populacijske dinamike sinteznih konzorcijev.

=== Zasnova ekosistemov s tremi in štirimi sevi ===

Uporabnost ustvarjenih sistemov so pokazali še z oblikovanjem kompleksnih ekosistemov s predvidljivo dinamiko. Eksperimentalne podatke ustvarjenih in dobro okarakteriziranih konzorcijev so združili z matematičnimi modeli, da bi določili, ali je mogoče dinamiko in obnašanje kompleksnih skupnosti s tremi in štirimi sevi napovedati na osnovi enostavnih ekosistemov. Pri poskusih so ostali nespremenjeni vsi parametri konzorcijev z dvema sevoma, nov parameter je predstavljala le hitrost rasti novih sevov, ki predhodno še niso bili opisani. Iz rezultatov so zaključili, da takšni modeli odlično napovedo dinamiko sinteznih mikrobnih konzorcijev. Prav tako so ugotovili, da bi lahko kompleksne skupnosti vključevale tudi višje rede interakcij in da lahko vsaj za ekosisteme, ki primarno obsegajo parne interakcije, dinamika skupnosti izhaja iz vedenja enostavnejših konzorcijev.

=== Prostorska dinamika treh simetričnih ekosistemov ===

V naravnih habitatih se mikrobne skupnosti pogosto razprostirajo preko prostora, celične interakcije pa so podvržene difuziji medsebojno delujočih molekul. Z uporabo konzorcijev s simetričnimi interakcijami (nevtralizem, simbioza, tekmovanje) in računalniškega modela, ki je vključeval reakcijsko-difuzijsko enačbo, so v študiji simulirali razvoj prostorske strukture ekosistem. Rezultati so pokazali, da se sevi v odnosu nevtralizma razporedijo naključno, v simbiozi težijo h kolonizaciji, v primeru tekmovanja pa se pojavijo homogeni vzorci. Na koncu so s poskusi potrdili, da so družbene interakcije gonilna sila v strukturiranih okoljih. Prostorski dejavniki, kot je razmak med kolonijami, pa delujejo kot dodatni regulatorji, ki uravnavajo nastanek vzorca.

== '''Pomen sinteznih konzorcijev''' ==

Razumevanje mikrobiomov in njihov vpliv na zdravje ljudi, okolje in kmetijstvo, je v znanosti o mikrobiomu v ospredje postavilo manipuliranje in razumevanje kompleksnega mikrobnega ekosistema2. Potencial mikrobnih konzorcijev so v preteklosti že prepoznali v biorudarstvu, bioremediaciji in bioprocesiranju8, vendar pa je njihovo aplikacijo omejevalo pomanjkljivo razumevanje interakcij v skupnostih. Študija, ki so jo izvedli Kong in sod., daje temeljni vpogled v strukturo, dinamiko in ekologijo interakcij mikrobnih vrst s karakterizacijo sinteznih konzorcijev, ki služijo kot dobri približki naravnih skupnosti. Skupina je z različnimi kombinacijami preoblikovanja biosinteznih poti ustvarila različne družbene interakcije in tako dosegla pričakovane odzive v ekosistemu. Takšen pristop v sintezni biologiji postavlja temelj za ustvarjanje kompleksov, delovanja skupnosti in možnost različnih aplikacij2.

== '''Viri in literatura''' ==

1. Faust, K. in Raes, J. Microbial interactions: From networks to models. ''Nature Reviews Microbiology'' '''10''', 538–550 (2012).

2. Kong, W., Meldgin, D. R., Collins, J. J. in Lu, T. Designing microbial consortia with defined social interactions. ''Nat. Chem. Biol.'' '''14''', 821–829 (2018).

3. Roell, G. W. et al. Engineering microbial consortia by division of labor. ''Microbial Cell Factories'' '''18''', (2019).

4. Großkopf, T. in Soyer, O. S. Synthetic microbial communities. ''Current Opinion in Microbiology'' '''18''', 72–77 (2014).

5. Tsoi, R., Dai, Z. in You, L. Emerging strategies for engineering microbial communities. ''Biotechnology Advances'' '''37''', (2019).

6. Xia, P. F., Ling, H., Foo, J. L. in Chang, M. W. Synthetic genetic circuits for programmable biological functionalities. ''Biotechnology Advances'' '''37''', 107393 (2019).

7. Kong, W. in Lu, T. Cloning and optimization of a nisin biosynthesis pathway for bacteriocin harvest. ''ACS Synth. Biol.'' '''3''', 439–445 (2014).

8. Shong, J., Jimenez Diaz, M. R. in Collins, C. H. Towards synthetic microbial consortia for bioprocessing. ''Current Opinion in Biotechnology'' '''23''', 798–802 (2012).

ALiVE – analiza živih celic z vezikularnim izvozom

2020-05-03T10:22:52Z

Jerneja Nimac: /* Ideja */

Spletna stran projekta ALiVE, iGEM 2019, https://2019.igem.org/Team:Munich

Skupina iz Municha je na tekmovanju iGEM leta 2019 razvila študentski projekt z naslovom ALiVE. Cilj projekta je bil razviti diagnostično orodje, ki je minimalno invazivno in omogoča spremljanje transplantiranih celic skozi čas s pomočjo vezikularnega izvoza transkriptomov.

Avtorica povzetka: Sara Korošec

'''
== '''ALiVE kot diagnostično orodje za beta celično terapijo''' ==
''

Bolniki z diabetesom tipa I si morajo administrirati insulin večkrat dnevno. Z namenom odpravljanja takšne invazivne terapije, razvoj stremi k transplantaciji beta celic. Tudi splošno gledano, je diagnostika na področju spremljanja celic po transplantaciji precej v zaostanku. Skupina je ocenjevala delovanje diagnostičnega orodja ALiVE v sodelovanju s strokovnjaki s tega področja. Zamislili so si aplikacijo na dveh področjih:

- spremljanje diferenciacije terapevtskih celic

- kot diagnostično orodje za spremljanje celičnih transplantantov na neinvaziven način.

'''

== '''Načrt projekta''' ==
'''

ALiVE predstavlja diagnostično orodje, ki omogoča analizo živih celic s pomočjo vezikularnega eksporta. Celoten postopek so razdelili na pet segmentov:

- Kodirana informacija. Stanje celice je zelo odvisno od njenega proteoma. Posledično bi bila najbolj očitna možnost izolacija proteinov in nadaljnja analiza. Ekipa je označila karakterizacijo proteinov kot preveč kompleksno, zato so se odločili za mRNA. Slednja neposredno poda informacije o genih, ki se izražajo, z novodobnim sekvenciranjem je omogočena še zelo natančna analiza.

- Nalaganje v vezikle. Pri vnosu RNA v vezikle so uporabili RNA-vezavne proteine. Ekipa jih je označila kot RNA-adapterji.

- Izločanje veziklov Vezikli so narejeni tako, da zavarujejo vsebino, saj je RNA dokaj nestabilna molekula. Testirali so več različnih veziklov glede na sposobnost tvorjenja delcev, nalaganja tovora, učinkovitosti, možnost izolacije in celične toksičnosti. Odločili so se za eksosome in virusom podobne delce.

- Izolacija veziklov. Potrebno je razlikovati med vezikli, ki jih želimo izolirati in med ostalimi vezikli, ki so prisotni in so enake velikosti.

- Analiza podatkov

'''
== '''Ideja''' ==
'''

Ekipa je želela pridobiti informacije iz celice, brez potrebe po lizi. Torej, ideja sloni na biomolekuli, ki ima kodirano informacijo in je sposobna izvoza iz celice. Odločili so se za RNA, saj le-ta zadosti njihovim pogojem. Nekatera zaporedja RNA tvorijo sekundarne strukture, prav tako poznamo RNA-vezavne proteine, ki imajo visoko afiniteto za vezavo na RNA. Slednje lastnosti so izkoristili, za preusmeritev RNA iz citosola do celične membrane preko RNA-vezavnih proteinov, ki so vezani na membranske proteine. Uporabili so L7Ae, ki je protein iz Archaeoglobus fulgidus in je RNA-vezavni protein in interagira z RNA motivom C/D-box. Tak sistem se je že uporabil za dostavo terapevtskih mRNA v eksosomih iz ene celice v drugo. Drugi RNA-vezavni protein, ki so ga uporabili je plaščni protein bakteriofaga MS2 (MCP). Slednji interagira z motivom lasnične zanke v fagnem genomu.
RNA so precej nestabilne molekule, njihova razpolovna doba se zelo razlikuje. Želeli so razviti zaščitne vezikle, ki kontinuirano transportirajo RNA. Kot prvo možnost, so razvili vezikle, ki so podobni [https://2019.igem.org/wiki/images/4/49/T--munich--exosomesslider.png endogenim eksosomom], ki sodelujejo pri medcelični komunikaciji in regulaciji imunskega sistema. Naredili so fuzijo RNA-vezavnih proteinov na CD63, ki je eksosomalni marker (2). Na tak način se bo RNA pogosteje pojavila v eksosomih in izločila s pomočjo eksocitoze. Na CD63 so vezali še 6xHis-tag, ki je orientiran na zunanjo stran eksosoma in s tem olajša kasnejšo izolacijo, ki bi jo izvedli z nikelj afinitetno kromatografijo. Dodatek luciferaze kot reporterskega gena, omogoči kvantifikacijo sistema.

Razvili so še drugo možnost, ki vključuje [https://2019.igem.org/wiki/images/d/d0/T--munich--vlpslider.png virusom podobne delce (VLP)]. Slednji se lahko izločijo iz človeških celic ob prisotnosti antigena specifičnega za HIV skupine (GAG). GAG je neškodljiv, saj tvori izključno virusni matriks, kapsido in nukleokapsido. Na GAG so vezali RNA-vezavne proteine. Celokupno, so na tak način v VLP vezali več RNA-vezavnih proteinov kakor v prej opisane eksosome. Za izolacijo virusom podobnih delcev so predlagali heparin afinitetno kromatografijo.

Za lažje sestavljanje posameznih delov so v sistem vključili ovite vijačnice. Naredili so del, ki je vseboval CD63 oziroma GAG in HiBiT ter alfa vijačnico P9SN. Drug del so sestavili iz alfa vijačnice P10SN in RNA-vezavnega proteina. Vsako alfa vijačnico sestavlja 32 aa. Medsebojno lahko interagirata z elektrostatskimi interakcijami v paralelni orientaciji. Naredili so še drug set iz DHD154a in DHD154b kjer vsaka domena sestoji iz dveh alfa vijačnic, torej ob dimerizaciji tvorita tetramer.

'''Biokocka BBA_K3113051'''

V sklopu tekmovanja je ekipa naredila konstrukt CD63-6xHis, z namenom lažje izolacije eksosomov z afinitetno kromatografijo. Eksosomalni marker CD63 ima zgradbo štirih transmembranskih alfa vijačnic z dvema zunajceličnima zankama. Tako N- kot C-konec sta orientirana v notranjost ekososoma, zato so 6xHis-tag oznako vključili v zanko. Natančneje, oznako so vstavili za Ser161.

'''

== '''Rezultati''' ==
'''

'''Sistem HiBiT'''

V konstruirane delce so vključili Promega Nano-Glo® HiBiT zunajcelični detekcijski sistem. Naredili so fuzijo peptida HiBiT s C-koncem CD63 oziroma GAG. Ob združitvi HiBiT in LgBiT se rekonstruira encim luciferaza, kar omogoča bioluminiscenčni signal ob prisotnosti substrata. Test se opravi 48 do 72 ur po transfekciji in omogoča potrditev tvorbe veziklov ter obstoj zunaj celic.

'''Učinkovitost izločanja veziklov'''

Vsak vzorec so razdelili na tri dele i) celična vsebina, ii) supernatant (SN) po lizi, iii) supernatant pred lizo kot je prikazano na [https://2019.igem.org/wiki/images/e/ec/T--Munich--Secretionefficiency_2.png sliki]. Za lizo so uporabili detergent Triton X-100 in vzorec izpostavili 60 °C 15 minut. Koncentracijo so navedli kot najvišjo možno pri kateri poteče liza, vendar ne tako visoko, da bi vplivala na analizo.
Sposobnost izločanja VLP in eksosomov so preverili na celicah HEK293T. HiBiT signal so določili celicam, prav tako tudi ustreznemu supernatantu. Eksperiment so ponovili v petih replikatih. Vključena je bila tudi negativna kontrola. Na grafu A so celice, ki so transficirane s plazmidom z zapisom za VLP z GAG in RNA-vezavnim proteinom (L7Ae) in brez RNA-vezavnega proteina. Graf B prikazuje celice, ki izražajo eksosome brez in z RNA-vezavnim proteinom (L7Ae). Količina izločanih VLP je višja v primerjavi s celicami, ki izločajo eksosome.
Transmisijska elektronska mikroskopija (TEM)
S TEM so preverjali obliko veziklov kot je prikazano na Sliki 8. Natančen premer pa so določili s pomočjo dinamičnega sipanja svetlobe (DLS). Premeri so se razlikovali glede na tip celic in glede na prisotnost oziroma odsotnost RNA.

'''qPCR analiza'''

Za namene analize so najprej izolirali RNA in naredili prepis v cDNA. Dokazati so želeli, da so vezikli sposobni vezati RNA, zato so kvantificirali količino FLuc mRNA, ki je v veziklih v primerjavi s količino FLuc mRNA, ki se nahaja v celici. Dodali so še negativni kontroli brez matrice in brez začetnega oligonukleotida. Predhodno so naredili še kontrolo brez RNA-vezavnih proteinov (L7Ae). Kot referenco so vzeli GAPDH, nato so s pomočjo konfluentnosti celic (70-80%) izračunali še količino FLuc mRNA na celico. Iz rezultatov je razvidno, da so z VLP kot tudi z eksosomi lahko prenesli FLuc mRNA, medtem ko so vezikli brez RNA-vezavnega proteina imeli signifikantno nižjo učinkovitost. Največ FLuc mRNA so vsebovali VLP.

S tehniko ALiVE bi izolirali dovolj velike količine RNA za nadaljnjo analizo transkriptoma, vendar zaradi finančnih omejitev, ekipa tega ni izvedla v sklopu iGEM tekmovanja.

S qPCR so preverjali tudi učinkovitost vezave RNA na RNA-vezavna proteina – L7Ae in MCP. Za vezavo RNA-vezavnih proteinov so se odločili za heterodimerni par P9SN:P10SN, pri čemer je bil P9SN uporabljen za fuzijo na C-konec CD63, medtem ko je bil P10SN vezan na N-konec RNA-vezavnega proteina. Z uporabo L7Ae je bil izvoz trasnkriptomov višji kakor z MCP.

Diagnostično orodje ALiVE je namenjeno uporabi skozi daljši čas, zato so preverili izločanje veziklov iz istih celic v obdobju 72 ur. Kot je prikazano na Sliki 11, je v obdobju 72 ur, izvoz FLuc mRNA uspešen tako s pomočjo eksosomov kot tudi z VLP. Izločanje se po 24 urah ustali in ostane stabilno do 72 ur. Ti rezultati so potrdili, da je analiza celic skozi daljše časovno obdobje možna.

'''In silico model napovedi učinkovitosti ALiVE'''

V sodelovanju s prof. dr. med. Gerrit Hohendorf so razvili in silico model za računanje količine dostopne RNA glede na eksperimentalen postopek in različne faktorje, ki vplivajo na celoten izkupiček. V samem procesu lahko zasledimo veliko takšnih faktorjev, in sicer število celic, nivo RNA v celici, afiniteta vezave RNA na RNA-vezavni protein, ipd. S preoblikovanjem enačbe dobimo napoved minimalnega števila celic za merljiv signal.

'''

== '''Zaključek''' ==
'''

Diagnostično orodje ALiVE je bilo narejeno z namenom lažjega spremljanja celic po transplantaciji skozi daljše časovno obdobje in na neinvaziven način. Rezultati so pokazali, da so virusom podobni delci boljši kakor eksosomi. Sistem je narejen tako, da omogoča spreminjanje posameznih delov, kar omogoča posamezniku prilagoditev glede na eksperiment.

'''
== '''Viri''' ==
'''

1. iGEM 2019 team Munich. ALiVE. https://2019.igem.org/Team:Munich. Dostop: 1.5.2020.

2. Raposo G, Stoorvogel W. Extracellular vesicles: exosomes, microvesicles, and friends. J Cell Biol. 2013, 200(4): 373-383.

ALiVE – analiza živih celic z vezikularnim izvozom

2020-05-03T10:17:54Z

Jerneja Nimac: /* Rezultati */

Spletna stran projekta ALiVE, iGEM 2019, https://2019.igem.org/Team:Munich

Skupina iz Municha je na tekmovanju iGEM leta 2019 razvila študentski projekt z naslovom ALiVE. Cilj projekta je bil razviti diagnostično orodje, ki je minimalno invazivno in omogoča spremljanje transplantiranih celic skozi čas s pomočjo vezikularnega izvoza transkriptomov.

Avtorica povzetka: Sara Korošec

'''
== '''ALiVE kot diagnostično orodje za beta celično terapijo''' ==
''

Bolniki z diabetesom tipa I si morajo administrirati insulin večkrat dnevno. Z namenom odpravljanja takšne invazivne terapije, razvoj stremi k transplantaciji beta celic. Tudi splošno gledano, je diagnostika na področju spremljanja celic po transplantaciji precej v zaostanku. Skupina je ocenjevala delovanje diagnostičnega orodja ALiVE v sodelovanju s strokovnjaki s tega področja. Zamislili so si aplikacijo na dveh področjih:

- spremljanje diferenciacije terapevtskih celic

- kot diagnostično orodje za spremljanje celičnih transplantantov na neinvaziven način.

'''

== '''Načrt projekta''' ==
'''

ALiVE predstavlja diagnostično orodje, ki omogoča analizo živih celic s pomočjo vezikularnega eksporta. Celoten postopek so razdelili na pet segmentov:

- Kodirana informacija. Stanje celice je zelo odvisno od njenega proteoma. Posledično bi bila najbolj očitna možnost izolacija proteinov in nadaljnja analiza. Ekipa je označila karakterizacijo proteinov kot preveč kompleksno, zato so se odločili za mRNA. Slednja neposredno poda informacije o genih, ki se izražajo, z novodobnim sekvenciranjem je omogočena še zelo natančna analiza.

- Nalaganje v vezikle. Pri vnosu RNA v vezikle so uporabili RNA-vezavne proteine. Ekipa jih je označila kot RNA-adapterji.

- Izločanje veziklov Vezikli so narejeni tako, da zavarujejo vsebino, saj je RNA dokaj nestabilna molekula. Testirali so več različnih veziklov glede na sposobnost tvorjenja delcev, nalaganja tovora, učinkovitosti, možnost izolacije in celične toksičnosti. Odločili so se za eksosome in virusom podobne delce.

- Izolacija veziklov. Potrebno je razlikovati med vezikli, ki jih želimo izolirati in med ostalimi vezikli, ki so prisotni in so enake velikosti.

- Analiza podatkov

'''
== '''Ideja''' ==
'''

Ekipa je želela pridobiti informacije iz celice, brez potrebe po lizi. Torej, ideja sloni na biomolekuli, ki ima kodirano informacijo in je sposobna izvoza iz celice. Odločili so se za RNA, saj le-ta zadosti njihovim pogojem. Nekatera zaporedja RNA tvorijo sekundarne strukture, prav tako poznamo RNA-vezavne proteine, ki imajo visoko afiniteto za vezavo na RNA. Slednje lastnosti so izkoristili, za preusmeritev RNA iz citosola do celične membrane preko RNA-vezavnih proteinov, ki so vezani na membranske proteine. Uporabili so L7Ae, ki je protein iz Archaeoglobus fulgidus in je RNA-vezavni protein in interagira z RNA motivom C/D-box. Tak sistem se je že uporabil za dostavo terapevtskih mRNA v eksosomih iz ene celice v drugo. Drugi RNA-vezavni protein, ki so ga uporabili je plaščni protein bakteriofaga MS2 (MCP). Slednji interagira z motivom lasnične zanke v fagnem genomu.
RNA so precej nestabilne molekule, njihova razpolovna doba se zelo razlikuje. Želeli so razviti zaščitne vezikle, ki kontinuirano transportirajo RNA. Kot prvo možnost, so razvili vezikle, ki so podobni endogenim eksosomom, ki sodelujejo pri medcelični komunikaciji in regulaciji imunskega sistema. Naredili so fuzijo RNA-vezavnih proteinov na CD63, ki je eksosomalni marker (2). Na tak način se bo RNA pogosteje pojavila v eksosomih in izločila s pomočjo eksocitoze. Na CD63 so vezali še 6xHis-tag, ki je orientiran na zunanjo stran eksosoma in s tem olajša kasnejšo izolacijo, ki bi jo izvedli z nikelj afinitetno kromatografijo. Dodatek luciferaze kot reporterskega gena, omogoči kvantifikacijo sistema.

Razvili so še drugo možnost, ki vključuje virusom podobne delce (VLP). Slednji se lahko izločijo iz človeških celic ob prisotnosti antigena specifičnega za HIV skupine (GAG). GAG je neškodljiv, saj tvori izključno virusni matriks, kapsido in nukleokapsido. Na GAG so vezali RNA-vezavne proteine. Celokupno, so na tak način v VLP vezali več RNA-vezavnih proteinov kakor v prej opisane eksosome. Za izolacijo virusom podobnih delcev so predlagali heparin afinitetno kromatografijo.

Za lažje sestavljanje posameznih delov so v sistem vključili ovite vijačnice. Naredili so del, ki je vseboval CD63 oziroma GAG in HiBiT ter alfa vijačnico P9SN. Drug del so sestavili iz alfa vijačnice P10SN in RNA-vezavnega proteina. Vsako alfa vijačnico sestavlja 32 aa. Medsebojno lahko interagirata z elektrostatskimi interakcijami v paralelni orientaciji. Naredili so še drug set iz DHD154a in DHD154b kjer vsaka domena sestoji iz dveh alfa vijačnic, torej ob dimerizaciji tvorita tetramer.

'''Biokocka BBA_K3113051'''

V sklopu tekmovanja je ekipa naredila konstrukt CD63-6xHis, z namenom lažje izolacije eksosomov z afinitetno kromatografijo. Eksosomalni marker CD63 ima zgradbo štirih transmembranskih alfa vijačnic z dvema zunajceličnima zankama. Tako N- kot C-konec sta orientirana v notranjost ekososoma, zato so 6xHis-tag oznako vključili v zanko. Natančneje, oznako so vstavili za Ser161.

'''
== '''Rezultati''' ==
'''

'''Sistem HiBiT'''

V konstruirane delce so vključili Promega Nano-Glo® HiBiT zunajcelični detekcijski sistem. Naredili so fuzijo peptida HiBiT s C-koncem CD63 oziroma GAG. Ob združitvi HiBiT in LgBiT se rekonstruira encim luciferaza, kar omogoča bioluminiscenčni signal ob prisotnosti substrata. Test se opravi 48 do 72 ur po transfekciji in omogoča potrditev tvorbe veziklov ter obstoj zunaj celic.

'''Učinkovitost izločanja veziklov'''

Vsak vzorec so razdelili na tri dele i) celična vsebina, ii) supernatant (SN) po lizi, iii) supernatant pred lizo kot je prikazano na [https://2019.igem.org/wiki/images/e/ec/T--Munich--Secretionefficiency_2.png sliki]. Za lizo so uporabili detergent Triton X-100 in vzorec izpostavili 60 °C 15 minut. Koncentracijo so navedli kot najvišjo možno pri kateri poteče liza, vendar ne tako visoko, da bi vplivala na analizo.
Sposobnost izločanja VLP in eksosomov so preverili na celicah HEK293T. HiBiT signal so določili celicam, prav tako tudi ustreznemu supernatantu. Eksperiment so ponovili v petih replikatih. Vključena je bila tudi negativna kontrola. Na grafu A so celice, ki so transficirane s plazmidom z zapisom za VLP z GAG in RNA-vezavnim proteinom (L7Ae) in brez RNA-vezavnega proteina. Graf B prikazuje celice, ki izražajo eksosome brez in z RNA-vezavnim proteinom (L7Ae). Količina izločanih VLP je višja v primerjavi s celicami, ki izločajo eksosome.
Transmisijska elektronska mikroskopija (TEM)
S TEM so preverjali obliko veziklov kot je prikazano na Sliki 8. Natančen premer pa so določili s pomočjo dinamičnega sipanja svetlobe (DLS). Premeri so se razlikovali glede na tip celic in glede na prisotnost oziroma odsotnost RNA.

'''qPCR analiza'''

Za namene analize so najprej izolirali RNA in naredili prepis v cDNA. Dokazati so želeli, da so vezikli sposobni vezati RNA, zato so kvantificirali količino FLuc mRNA, ki je v veziklih v primerjavi s količino FLuc mRNA, ki se nahaja v celici. Dodali so še negativni kontroli brez matrice in brez začetnega oligonukleotida. Predhodno so naredili še kontrolo brez RNA-vezavnih proteinov (L7Ae). Kot referenco so vzeli GAPDH, nato so s pomočjo konfluentnosti celic (70-80%) izračunali še količino FLuc mRNA na celico. Iz rezultatov je razvidno, da so z VLP kot tudi z eksosomi lahko prenesli FLuc mRNA, medtem ko so vezikli brez RNA-vezavnega proteina imeli signifikantno nižjo učinkovitost. Največ FLuc mRNA so vsebovali VLP.

S tehniko ALiVE bi izolirali dovolj velike količine RNA za nadaljnjo analizo transkriptoma, vendar zaradi finančnih omejitev, ekipa tega ni izvedla v sklopu iGEM tekmovanja.

S qPCR so preverjali tudi učinkovitost vezave RNA na RNA-vezavna proteina – L7Ae in MCP. Za vezavo RNA-vezavnih proteinov so se odločili za heterodimerni par P9SN:P10SN, pri čemer je bil P9SN uporabljen za fuzijo na C-konec CD63, medtem ko je bil P10SN vezan na N-konec RNA-vezavnega proteina. Z uporabo L7Ae je bil izvoz trasnkriptomov višji kakor z MCP.

Diagnostično orodje ALiVE je namenjeno uporabi skozi daljši čas, zato so preverili izločanje veziklov iz istih celic v obdobju 72 ur. Kot je prikazano na Sliki 11, je v obdobju 72 ur, izvoz FLuc mRNA uspešen tako s pomočjo eksosomov kot tudi z VLP. Izločanje se po 24 urah ustali in ostane stabilno do 72 ur. Ti rezultati so potrdili, da je analiza celic skozi daljše časovno obdobje možna.

'''In silico model napovedi učinkovitosti ALiVE'''

V sodelovanju s prof. dr. med. Gerrit Hohendorf so razvili in silico model za računanje količine dostopne RNA glede na eksperimentalen postopek in različne faktorje, ki vplivajo na celoten izkupiček. V samem procesu lahko zasledimo veliko takšnih faktorjev, in sicer število celic, nivo RNA v celici, afiniteta vezave RNA na RNA-vezavni protein, ipd. S preoblikovanjem enačbe dobimo napoved minimalnega števila celic za merljiv signal.

'''

== '''Zaključek''' ==
'''

Diagnostično orodje ALiVE je bilo narejeno z namenom lažjega spremljanja celic po transplantaciji skozi daljše časovno obdobje in na neinvaziven način. Rezultati so pokazali, da so virusom podobni delci boljši kakor eksosomi. Sistem je narejen tako, da omogoča spreminjanje posameznih delov, kar omogoča posamezniku prilagoditev glede na eksperiment.

'''
== '''Viri''' ==
'''

1. iGEM 2019 team Munich. ALiVE. https://2019.igem.org/Team:Munich. Dostop: 1.5.2020.

2. Raposo G, Stoorvogel W. Extracellular vesicles: exosomes, microvesicles, and friends. J Cell Biol. 2013, 200(4): 373-383.

ALiVE – analiza živih celic z vezikularnim izvozom

2020-05-03T09:42:14Z

Jerneja Nimac: /* ALiVE kot diagnostično orodje za beta celično terapijo' */

Spletna stran projekta ALiVE, iGEM 2019, https://2019.igem.org/Team:Munich

Skupina iz Municha je na tekmovanju iGEM leta 2019 razvila študentski projekt z naslovom ALiVE. Cilj projekta je bil razviti diagnostično orodje, ki je minimalno invazivno in omogoča spremljanje transplantiranih celic skozi čas s pomočjo vezikularnega izvoza transkriptomov.

Avtorica povzetka: Sara Korošec

'''
== '''ALiVE kot diagnostično orodje za beta celično terapijo''' ==
''

Bolniki z diabetesom tipa I si morajo administrirati insulin večkrat dnevno. Z namenom odpravljanja takšne invazivne terapije, razvoj stremi k transplantaciji beta celic. Tudi splošno gledano, je diagnostika na področju spremljanja celic po transplantaciji precej v zaostanku. Skupina je ocenjevala delovanje diagnostičnega orodja ALiVE v sodelovanju s strokovnjaki s tega področja. Zamislili so si aplikacijo na dveh področjih:

- spremljanje diferenciacije terapevtskih celic

- kot diagnostično orodje za spremljanje celičnih transplantantov na neinvaziven način.

'''

== '''Načrt projekta''' ==
'''

ALiVE predstavlja diagnostično orodje, ki omogoča analizo živih celic s pomočjo vezikularnega eksporta. Celoten postopek so razdelili na pet segmentov:

- Kodirana informacija. Stanje celice je zelo odvisno od njenega proteoma. Posledično bi bila najbolj očitna možnost izolacija proteinov in nadaljnja analiza. Ekipa je označila karakterizacijo proteinov kot preveč kompleksno, zato so se odločili za mRNA. Slednja neposredno poda informacije o genih, ki se izražajo, z novodobnim sekvenciranjem je omogočena še zelo natančna analiza.

- Nalaganje v vezikle. Pri vnosu RNA v vezikle so uporabili RNA-vezavne proteine. Ekipa jih je označila kot RNA-adapterji.

- Izločanje veziklov Vezikli so narejeni tako, da zavarujejo vsebino, saj je RNA dokaj nestabilna molekula. Testirali so več različnih veziklov glede na sposobnost tvorjenja delcev, nalaganja tovora, učinkovitosti, možnost izolacije in celične toksičnosti. Odločili so se za eksosome in virusom podobne delce.

- Izolacija veziklov. Potrebno je razlikovati med vezikli, ki jih želimo izolirati in med ostalimi vezikli, ki so prisotni in so enake velikosti.

- Analiza podatkov

'''
== '''Ideja''' ==
'''

Ekipa je želela pridobiti informacije iz celice, brez potrebe po lizi. Torej, ideja sloni na biomolekuli, ki ima kodirano informacijo in je sposobna izvoza iz celice. Odločili so se za RNA, saj le-ta zadosti njihovim pogojem. Nekatera zaporedja RNA tvorijo sekundarne strukture, prav tako poznamo RNA-vezavne proteine, ki imajo visoko afiniteto za vezavo na RNA. Slednje lastnosti so izkoristili, za preusmeritev RNA iz citosola do celične membrane preko RNA-vezavnih proteinov, ki so vezani na membranske proteine. Uporabili so L7Ae, ki je protein iz Archaeoglobus fulgidus in je RNA-vezavni protein in interagira z RNA motivom C/D-box. Tak sistem se je že uporabil za dostavo terapevtskih mRNA v eksosomih iz ene celice v drugo. Drugi RNA-vezavni protein, ki so ga uporabili je plaščni protein bakteriofaga MS2 (MCP). Slednji interagira z motivom lasnične zanke v fagnem genomu.
RNA so precej nestabilne molekule, njihova razpolovna doba se zelo razlikuje. Želeli so razviti zaščitne vezikle, ki kontinuirano transportirajo RNA. Kot prvo možnost, so razvili vezikle, ki so podobni endogenim eksosomom, ki sodelujejo pri medcelični komunikaciji in regulaciji imunskega sistema. Naredili so fuzijo RNA-vezavnih proteinov na CD63, ki je eksosomalni marker (2). Na tak način se bo RNA pogosteje pojavila v eksosomih in izločila s pomočjo eksocitoze. Na CD63 so vezali še 6xHis-tag, ki je orientiran na zunanjo stran eksosoma in s tem olajša kasnejšo izolacijo, ki bi jo izvedli z nikelj afinitetno kromatografijo. Dodatek luciferaze kot reporterskega gena, omogoči kvantifikacijo sistema.

Razvili so še drugo možnost, ki vključuje virusom podobne delce (VLP). Slednji se lahko izločijo iz človeških celic ob prisotnosti antigena specifičnega za HIV skupine (GAG). GAG je neškodljiv, saj tvori izključno virusni matriks, kapsido in nukleokapsido. Na GAG so vezali RNA-vezavne proteine. Celokupno, so na tak način v VLP vezali več RNA-vezavnih proteinov kakor v prej opisane eksosome. Za izolacijo virusom podobnih delcev so predlagali heparin afinitetno kromatografijo.

Za lažje sestavljanje posameznih delov so v sistem vključili ovite vijačnice. Naredili so del, ki je vseboval CD63 oziroma GAG in HiBiT ter alfa vijačnico P9SN. Drug del so sestavili iz alfa vijačnice P10SN in RNA-vezavnega proteina. Vsako alfa vijačnico sestavlja 32 aa. Medsebojno lahko interagirata z elektrostatskimi interakcijami v paralelni orientaciji. Naredili so še drug set iz DHD154a in DHD154b kjer vsaka domena sestoji iz dveh alfa vijačnic, torej ob dimerizaciji tvorita tetramer.

'''Biokocka BBA_K3113051'''

V sklopu tekmovanja je ekipa naredila konstrukt CD63-6xHis, z namenom lažje izolacije eksosomov z afinitetno kromatografijo. Eksosomalni marker CD63 ima zgradbo štirih transmembranskih alfa vijačnic z dvema zunajceličnima zankama. Tako N- kot C-konec sta orientirana v notranjost ekososoma, zato so 6xHis-tag oznako vključili v zanko. Natančneje, oznako so vstavili za Ser161.

'''
== '''Rezultati''' ==
'''

'''Sistem HiBiT'''

V konstruirane delce so vključili Promega Nano-Glo® HiBiT zunajcelični detekcijski sistem. Naredili so fuzijo peptida HiBiT s C-koncem CD63 oziroma GAG. Ob združitvi HiBiT in LgBiT se rekonstruira encim luciferaza, kar omogoča bioluminiscenčni signal ob prisotnosti substrata. Test se opravi 48 do 72 ur po transfekciji in omogoča potrditev tvorbe veziklov ter obstoj zunaj celic.

'''Učinkovitost izločanja veziklov'''

Vsak vzorec so razdelili na tri dele i) celična vsebina, ii) supernatant (SN) po lizi, iii) supernatant pred lizo kot je prikazano na Sliki 6. Za lizo so uporabili detergent Triton X-100 in vzorec izpostavili 60 °C 15 minut. Koncentracijo so navedli kot najvišjo možno pri kateri poteče liza, vendar ne tako visoko, da bi vplivala na analizo.
Sposobnost izločanja VLP in eksosomov so preverili na celicah HEK293T. HiBiT signal so določili celicam, prav tako tudi ustreznemu supernatantu. Eksperiment so ponovili v petih replikatih. Vključena je bila tudi negativna kontrola. Na grafu A so celice, ki so transficirane s plazmidom z zapisom za VLP z GAG in RNA-vezavnim proteinom (L7Ae) in brez RNA-vezavnega proteina. Graf B prikazuje celice, ki izražajo eksosome brez in z RNA-vezavnim proteinom (L7Ae). Količina izločanih VLP je višja v primerjavi s celicami, ki izločajo eksosome.
Transmisijska elektronska mikroskopija (TEM)
S TEM so preverjali obliko veziklov kot je prikazano na Sliki 8. Natančen premer pa so določili s pomočjo dinamičnega sipanja svetlobe (DLS). Premeri so se razlikovali glede na tip celic in glede na prisotnost oziroma odsotnost RNA.

'''qPCR analiza'''

Za namene analize so najprej izolirali RNA in naredili prepis v cDNA. Dokazati so želeli, da so vezikli sposobni vezati RNA, zato so kvantificirali količino FLuc mRNA, ki je v veziklih v primerjavi s količino FLuc mRNA, ki se nahaja v celici. Dodali so še negativni kontroli brez matrice in brez začetnega oligonukleotida. Predhodno so naredili še kontrolo brez RNA-vezavnih proteinov (L7Ae). Kot referenco so vzeli GAPDH, nato so s pomočjo konfluentnosti celic (70-80%) izračunali še količino FLuc mRNA na celico. Iz rezultatov je razvidno, da so z VLP kot tudi z eksosomi lahko prenesli FLuc mRNA, medtem ko so vezikli brez RNA-vezavnega proteina imeli signifikantno nižjo učinkovitost. Največ FLuc mRNA so vsebovali VLP.

S tehniko ALiVE bi izolirali dovolj velike količine RNA za nadaljnjo analizo transkriptoma, vendar zaradi finančnih omejitev, ekipa tega ni izvedla v sklopu iGEM tekmovanja.

S qPCR so preverjali tudi učinkovitost vezave RNA na RNA-vezavna proteina – L7Ae in MCP. Za vezavo RNA-vezavnih proteinov so se odločili za heterodimerni par P9SN:P10SN, pri čemer je bil P9SN uporabljen za fuzijo na C-konec CD63, medtem ko je bil P10SN vezan na N-konec RNA-vezavnega proteina. Z uporabo L7Ae je bil izvoz trasnkriptomov višji kakor z MCP.

Diagnostično orodje ALiVE je namenjeno uporabi skozi daljši čas, zato so preverili izločanje veziklov iz istih celic v obdobju 72 ur. Kot je prikazano na Sliki 11, je v obdobju 72 ur, izvoz FLuc mRNA uspešen tako s pomočjo eksosomov kot tudi z VLP. Izločanje se po 24 urah ustali in ostane stabilno do 72 ur. Ti rezultati so potrdili, da je analiza celic skozi daljše časovno obdobje možna.

'''In silico model napovedi učinkovitosti ALiVE'''

V sodelovanju s prof. dr. med. Gerrit Hohendorf so razvili in silico model za računanje količine dostopne RNA glede na eksperimentalen postopek in različne faktorje, ki vplivajo na celoten izkupiček. V samem procesu lahko zasledimo veliko takšnih faktorjev, in sicer število celic, nivo RNA v celici, afiniteta vezave RNA na RNA-vezavni protein, ipd. S preoblikovanjem enačbe dobimo napoved minimalnega števila celic za merljiv signal.

'''
== '''Zaključek''' ==
'''

Diagnostično orodje ALiVE je bilo narejeno z namenom lažjega spremljanja celic po transplantaciji skozi daljše časovno obdobje in na neinvaziven način. Rezultati so pokazali, da so virusom podobni delci boljši kakor eksosomi. Sistem je narejen tako, da omogoča spreminjanje posameznih delov, kar omogoča posamezniku prilagoditev glede na eksperiment.

'''
== '''Viri''' ==
'''

1. iGEM 2019 team Munich. ALiVE. https://2019.igem.org/Team:Munich. Dostop: 1.5.2020.

2. Raposo G, Stoorvogel W. Extracellular vesicles: exosomes, microvesicles, and friends. J Cell Biol. 2013, 200(4): 373-383.

Seminarji SB 2019/20

2020-05-03T09:40:34Z

Jerneja Nimac:

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 Ajda Lenardič 
2 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 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 Jerneja Nimac 
2 [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Orodje_za_modularno_sestavljanje_večgenskih_konstruktov_v_kvasovki: Orodje 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 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

ALiVE – analiza živih celic z vezikularnim izvozom

2020-05-03T09:37:20Z

Jerneja Nimac: New page: Spletna stran projekta ALiVE, iGEM 2019, https://2019.igem.org/Team:Munich Skupina iz Municha je na tekmovanju iGEM leta 2019 razvila študentski projekt z naslovom ALiVE. Cilj projekta j...

Spletna stran projekta ALiVE, iGEM 2019, https://2019.igem.org/Team:Munich

Skupina iz Municha je na tekmovanju iGEM leta 2019 razvila študentski projekt z naslovom ALiVE. Cilj projekta je bil razviti diagnostično orodje, ki je minimalno invazivno in omogoča spremljanje transplantiranih celic skozi čas s pomočjo vezikularnega izvoza transkriptomov.

Avtorica povzetka: Sara Korošec

'''
== '''ALiVE kot diagnostično orodje za beta celično terapijo'''' ==
''

Bolniki z diabetesom tipa I si morajo administrirati insulin večkrat dnevno. Z namenom odpravljanja takšne invazivne terapije, razvoj stremi k transplantaciji beta celic. Tudi splošno gledano, je diagnostika na področju spremljanja celic po transplantaciji precej v zaostanku. Skupina je ocenjevala delovanje diagnostičnega orodja ALiVE v sodelovanju s strokovnjaki s tega področja. Zamislili so si aplikacijo na dveh področjih:

- spremljanje diferenciacije terapevtskih celic

- kot diagnostično orodje za spremljanje celičnih transplantantov na neinvaziven način.

'''
== '''Načrt projekta''' ==
'''

ALiVE predstavlja diagnostično orodje, ki omogoča analizo živih celic s pomočjo vezikularnega eksporta. Celoten postopek so razdelili na pet segmentov:

- Kodirana informacija. Stanje celice je zelo odvisno od njenega proteoma. Posledično bi bila najbolj očitna možnost izolacija proteinov in nadaljnja analiza. Ekipa je označila karakterizacijo proteinov kot preveč kompleksno, zato so se odločili za mRNA. Slednja neposredno poda informacije o genih, ki se izražajo, z novodobnim sekvenciranjem je omogočena še zelo natančna analiza.

- Nalaganje v vezikle. Pri vnosu RNA v vezikle so uporabili RNA-vezavne proteine. Ekipa jih je označila kot RNA-adapterji.

- Izločanje veziklov Vezikli so narejeni tako, da zavarujejo vsebino, saj je RNA dokaj nestabilna molekula. Testirali so več različnih veziklov glede na sposobnost tvorjenja delcev, nalaganja tovora, učinkovitosti, možnost izolacije in celične toksičnosti. Odločili so se za eksosome in virusom podobne delce.

- Izolacija veziklov. Potrebno je razlikovati med vezikli, ki jih želimo izolirati in med ostalimi vezikli, ki so prisotni in so enake velikosti.

- Analiza podatkov

'''
== '''Ideja''' ==
'''

Ekipa je želela pridobiti informacije iz celice, brez potrebe po lizi. Torej, ideja sloni na biomolekuli, ki ima kodirano informacijo in je sposobna izvoza iz celice. Odločili so se za RNA, saj le-ta zadosti njihovim pogojem. Nekatera zaporedja RNA tvorijo sekundarne strukture, prav tako poznamo RNA-vezavne proteine, ki imajo visoko afiniteto za vezavo na RNA. Slednje lastnosti so izkoristili, za preusmeritev RNA iz citosola do celične membrane preko RNA-vezavnih proteinov, ki so vezani na membranske proteine. Uporabili so L7Ae, ki je protein iz Archaeoglobus fulgidus in je RNA-vezavni protein in interagira z RNA motivom C/D-box. Tak sistem se je že uporabil za dostavo terapevtskih mRNA v eksosomih iz ene celice v drugo. Drugi RNA-vezavni protein, ki so ga uporabili je plaščni protein bakteriofaga MS2 (MCP). Slednji interagira z motivom lasnične zanke v fagnem genomu.
RNA so precej nestabilne molekule, njihova razpolovna doba se zelo razlikuje. Želeli so razviti zaščitne vezikle, ki kontinuirano transportirajo RNA. Kot prvo možnost, so razvili vezikle, ki so podobni endogenim eksosomom, ki sodelujejo pri medcelični komunikaciji in regulaciji imunskega sistema. Naredili so fuzijo RNA-vezavnih proteinov na CD63, ki je eksosomalni marker (2). Na tak način se bo RNA pogosteje pojavila v eksosomih in izločila s pomočjo eksocitoze. Na CD63 so vezali še 6xHis-tag, ki je orientiran na zunanjo stran eksosoma in s tem olajša kasnejšo izolacijo, ki bi jo izvedli z nikelj afinitetno kromatografijo. Dodatek luciferaze kot reporterskega gena, omogoči kvantifikacijo sistema.

Razvili so še drugo možnost, ki vključuje virusom podobne delce (VLP). Slednji se lahko izločijo iz človeških celic ob prisotnosti antigena specifičnega za HIV skupine (GAG). GAG je neškodljiv, saj tvori izključno virusni matriks, kapsido in nukleokapsido. Na GAG so vezali RNA-vezavne proteine. Celokupno, so na tak način v VLP vezali več RNA-vezavnih proteinov kakor v prej opisane eksosome. Za izolacijo virusom podobnih delcev so predlagali heparin afinitetno kromatografijo.

Za lažje sestavljanje posameznih delov so v sistem vključili ovite vijačnice. Naredili so del, ki je vseboval CD63 oziroma GAG in HiBiT ter alfa vijačnico P9SN. Drug del so sestavili iz alfa vijačnice P10SN in RNA-vezavnega proteina. Vsako alfa vijačnico sestavlja 32 aa. Medsebojno lahko interagirata z elektrostatskimi interakcijami v paralelni orientaciji. Naredili so še drug set iz DHD154a in DHD154b kjer vsaka domena sestoji iz dveh alfa vijačnic, torej ob dimerizaciji tvorita tetramer.

'''Biokocka BBA_K3113051'''

V sklopu tekmovanja je ekipa naredila konstrukt CD63-6xHis, z namenom lažje izolacije eksosomov z afinitetno kromatografijo. Eksosomalni marker CD63 ima zgradbo štirih transmembranskih alfa vijačnic z dvema zunajceličnima zankama. Tako N- kot C-konec sta orientirana v notranjost ekososoma, zato so 6xHis-tag oznako vključili v zanko. Natančneje, oznako so vstavili za Ser161.

'''
== '''Rezultati''' ==
'''

'''Sistem HiBiT'''

V konstruirane delce so vključili Promega Nano-Glo® HiBiT zunajcelični detekcijski sistem. Naredili so fuzijo peptida HiBiT s C-koncem CD63 oziroma GAG. Ob združitvi HiBiT in LgBiT se rekonstruira encim luciferaza, kar omogoča bioluminiscenčni signal ob prisotnosti substrata. Test se opravi 48 do 72 ur po transfekciji in omogoča potrditev tvorbe veziklov ter obstoj zunaj celic.

'''Učinkovitost izločanja veziklov'''

Vsak vzorec so razdelili na tri dele i) celična vsebina, ii) supernatant (SN) po lizi, iii) supernatant pred lizo kot je prikazano na Sliki 6. Za lizo so uporabili detergent Triton X-100 in vzorec izpostavili 60 °C 15 minut. Koncentracijo so navedli kot najvišjo možno pri kateri poteče liza, vendar ne tako visoko, da bi vplivala na analizo.
Sposobnost izločanja VLP in eksosomov so preverili na celicah HEK293T. HiBiT signal so določili celicam, prav tako tudi ustreznemu supernatantu. Eksperiment so ponovili v petih replikatih. Vključena je bila tudi negativna kontrola. Na grafu A so celice, ki so transficirane s plazmidom z zapisom za VLP z GAG in RNA-vezavnim proteinom (L7Ae) in brez RNA-vezavnega proteina. Graf B prikazuje celice, ki izražajo eksosome brez in z RNA-vezavnim proteinom (L7Ae). Količina izločanih VLP je višja v primerjavi s celicami, ki izločajo eksosome.
Transmisijska elektronska mikroskopija (TEM)
S TEM so preverjali obliko veziklov kot je prikazano na Sliki 8. Natančen premer pa so določili s pomočjo dinamičnega sipanja svetlobe (DLS). Premeri so se razlikovali glede na tip celic in glede na prisotnost oziroma odsotnost RNA.

'''qPCR analiza'''

Za namene analize so najprej izolirali RNA in naredili prepis v cDNA. Dokazati so želeli, da so vezikli sposobni vezati RNA, zato so kvantificirali količino FLuc mRNA, ki je v veziklih v primerjavi s količino FLuc mRNA, ki se nahaja v celici. Dodali so še negativni kontroli brez matrice in brez začetnega oligonukleotida. Predhodno so naredili še kontrolo brez RNA-vezavnih proteinov (L7Ae). Kot referenco so vzeli GAPDH, nato so s pomočjo konfluentnosti celic (70-80%) izračunali še količino FLuc mRNA na celico. Iz rezultatov je razvidno, da so z VLP kot tudi z eksosomi lahko prenesli FLuc mRNA, medtem ko so vezikli brez RNA-vezavnega proteina imeli signifikantno nižjo učinkovitost. Največ FLuc mRNA so vsebovali VLP.

S tehniko ALiVE bi izolirali dovolj velike količine RNA za nadaljnjo analizo transkriptoma, vendar zaradi finančnih omejitev, ekipa tega ni izvedla v sklopu iGEM tekmovanja.

S qPCR so preverjali tudi učinkovitost vezave RNA na RNA-vezavna proteina – L7Ae in MCP. Za vezavo RNA-vezavnih proteinov so se odločili za heterodimerni par P9SN:P10SN, pri čemer je bil P9SN uporabljen za fuzijo na C-konec CD63, medtem ko je bil P10SN vezan na N-konec RNA-vezavnega proteina. Z uporabo L7Ae je bil izvoz trasnkriptomov višji kakor z MCP.

Diagnostično orodje ALiVE je namenjeno uporabi skozi daljši čas, zato so preverili izločanje veziklov iz istih celic v obdobju 72 ur. Kot je prikazano na Sliki 11, je v obdobju 72 ur, izvoz FLuc mRNA uspešen tako s pomočjo eksosomov kot tudi z VLP. Izločanje se po 24 urah ustali in ostane stabilno do 72 ur. Ti rezultati so potrdili, da je analiza celic skozi daljše časovno obdobje možna.

'''In silico model napovedi učinkovitosti ALiVE'''

V sodelovanju s prof. dr. med. Gerrit Hohendorf so razvili in silico model za računanje količine dostopne RNA glede na eksperimentalen postopek in različne faktorje, ki vplivajo na celoten izkupiček. V samem procesu lahko zasledimo veliko takšnih faktorjev, in sicer število celic, nivo RNA v celici, afiniteta vezave RNA na RNA-vezavni protein, ipd. S preoblikovanjem enačbe dobimo napoved minimalnega števila celic za merljiv signal.

'''
== '''Zaključek''' ==
'''

Diagnostično orodje ALiVE je bilo narejeno z namenom lažjega spremljanja celic po transplantaciji skozi daljše časovno obdobje in na neinvaziven način. Rezultati so pokazali, da so virusom podobni delci boljši kakor eksosomi. Sistem je narejen tako, da omogoča spreminjanje posameznih delov, kar omogoča posamezniku prilagoditev glede na eksperiment.

'''
== '''Viri''' ==
'''

1. iGEM 2019 team Munich. ALiVE. https://2019.igem.org/Team:Munich. Dostop: 1.5.2020.

2. Raposo G, Stoorvogel W. Extracellular vesicles: exosomes, microvesicles, and friends. J Cell Biol. 2013, 200(4): 373-383.

Seminarji SB 2019/20

2020-04-10T13:10:04Z

Jerneja Nimac:

Seminarji SB 2019/20

2020-04-08T21:22:16Z

Jerneja Nimac:

Seminarji SB 2019/20

2020-04-08T21:21:38Z

Jerneja Nimac:

Seminarji SB 2019/20

2020-03-31T07:02:41Z

Jerneja Nimac:

Seminarji SB 2019/20

2020-03-10T06:49:36Z

Jerneja Nimac:

Seminarji SB 2019/20

2020-03-07T19:47:12Z

Jerneja Nimac:

Molekularna biologija virusov

2018-03-16T10:29:02Z

Jerneja Nimac:

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 (Milica Jankovic) 
3. Reovirusi in drugi dsRNA-virusi (Anže Jenko, Ana Maklin) 
4. Pikornavirusi in drugi RNA(+)-virusi (Andreja Habič, Uroš Prešern) 
5. Rabdovirusi in drugi RNA(-)-virusi (Anja Černe, Špela Deučman) 
6. Retrovirusi (Katja Doberšek, Špela Supej, Barbara Slapnik) 
7. Hepadnavirusi in kavlimovirusi (DNA-virusi z reverzno transkripcijo) (Nika Zaveršek, Nika Goršek) 
8. Nitasti fagi (Ajda Krč, Tanja Zupan) 
9. Ikozaedrični fagi 
10. Viroidi in satelitski virusi(Ivanovski) 
11. Evolucija virusov (Polona Skrt) 
12. Virusi in rak (Ana Obaha, Lija Srnovršnik) 
13. Rastlinski virusi (Katja Dolenc, Martin Špendl) 
14. Protivirusna zdravila (Tina Turel, Maja Vrabec) 
15. Protivirusna cepiva (Daria Latysheva, Jerneja Nimac) 
16. Diagnostika virusnih okužb (Samo Purič) 

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

2018-03-15T17:36:13Z

Jerneja Nimac:

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 
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

2017-12-01T20:56:43Z

Jerneja Nimac: /* Biokemija- Povzetki seminarjev 2017/2018 */

== 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.

===Daria Latysheva: The role of intrinsically disordered proteins in signalling pathways and regulation ===

Intrinsically disordered proteins (IDPs) are proteins, which do not have a defined three – dimensional structure, yet are completely functional. Found mostly in eukaryotic cells, they play an important role in biosignalling and regulation of a cell. Undergoing coupled folding and binding, IDPs’ recognition elements are cable of taking over the structures of different targets. Since IDPs have multiple interaction motifs, they often serve as signalling centres, thus contributing to the dynamic assembly of complex molecules and varied signalling pathways. Undergoing post – translational modifications, these proteins also add complexity to the regulatory networks and can change the original output of the crosswalk. IDPs are also an important component of higher - order signalling assemblies, enabling the formation of reversible complexes. Being an attractive field of the research, IDPs were not yet studied completely and there is still much to be understood about the structure, functions and the location of IDPs in the cell. Experimental and computational techniques are being developed to identify and characterise disordered regions in proteins in order to emphasize the prevalent role of IDPs in cellular signalling and regulation.

===Polona Skrt: Mehanizem zaznavanja okusa maščobe ===

Okus je pomembna zaznavna zmožnost, saj nas usmerja pri uživanju hranilne in prebavljive hrane ter nas ščiti pred strupi in ostalimi nevarnimi snovmi. Čutne celice se nahajajo v brbončicah v ustni votlini, na jeziku in v grlu. V brbončicah se nahaja okoli 100 celic, ki jih delimo v 3 skupine. Prvi tip so celice podobne glia celicam, ki se ovijejo okoli ostalih celic in jim nudijo oporo ter preprečujejo nekontrolirano širjenje živčnih prenašalcev. Naslednji tip so t.i. receptorske celice, ki zaznavajo sladko, grenko in umami ter sproščajo nevrotransmiterje, ki signal prenesejo do živčevja. Tretji tip celic so predsinaptične celice, ki se odzivajo predvsem na kisel okus. Njihova posebnost je, da se prek sinaps direktno povezujejo z živčnim vlakni. Pri signalizaciji okusov so zelo pomembni z G-proteini povezani receptorji, ki omogočajo zaznavanje sladkega, grenkega in umami okusa ter ionski kanalčki, ki prenašajo informacijo o kislem in slanem okusu. Ne dolgo nazaj so znanstveniki, k prej omenjenim petim osnovnim okusom, dodali še šestega – okus po maščobi. Signalizacija najverjetneje poteka preko receptorja CD36, možni pa so še GPR120 in GPR40 ter DRK kanalčki. Mehanizem je še dokaj neraziskan, predpostavljajo pa sodelovanje med več receptorji.

===Peter Škrinjar: Receptorji za okus in njihova povezava z debelostjo ===

Okus je eden izmed petih osnovnih čutov, katerega naloga je prepoznavanje hranil in preprečevanje vnosa telesu nevarnih snovi. Pri tem mu pomagajo receptorji za okus. Te se razlikujejo za vseh pet osnovnih okusov – grenko, sladko in umami zaznamo s pomočjo GPCR-jev, slano in kislo pa s pomočjo ionskih kanalčkov. Raziskave še potekajo glede receptorjev za maščobnokislinski okus. Poleg receptorjev v ustih pa poznamo tudi receptorje za okus v prebavni cevi. Tam so te pomembni predvsem v enteroendokrinih celicah, kjer ob prisotnosti različnih ligandov sprožijo izločanje različnih peptidnih hormonov (GLP-1, CCK, PYY itd.). Te nato stimulirajo vagusni živec, ki prenese informacijo do možganov, ki se primerno odzovejo (npr. ob prisotnosti sladkorjev se v prebavni cevi izloča GLP-1, ki sproži izločanje inzulina iz trebušne slinavke). Receptorje za okus lahko povežemo tudi z debelostjo. Genetske razlike pri receptorjih za maščobnokislinski okus (predvsem CD36, ki je najbolj raziskan) lahko povzročijo slabše zaznavanje maščobnih kislin, kar bi nato vodilo do debelosti. To povezavo je sicer potrebno še dokazati. Podobno bi lahko predvidevali za maščobnokislinske receptorje v prebavnem traktu. Kot alternativa za zdravljenje debelosti se je pojavila hipoteza o zdravljenju preko receptorjev za okus na adipocitah brez α-gustducina, na katere imajo grenke komponente inhibicijski učinek.

===Milica Janković: Jedrni receptorji: Karakteristike in regulacija receptorjev ter identifikacija ligandov===

Jedrni receptorji so proteini prisotni v celicah, ki prenašajo signale svojih ligandov. Naddružino jedrnih receptorjev sestavlja 48 transkripcijskih faktorjev (pri ljudeh). Aktivirajo se po vezavi liganda in vključujejo receptorje za steroidne hormone, lipofilne vitamine, ščitnične hormone in retinoinsko kislino. Receptor- ligandni kompleks se veže na specifično področje na DNA, katero imenujemo hormonski responsni element (HRE). Jedrni receptorji so transkripcijski faktorji, ker delujejo direktno v jedru in spreminjajo ekspresijo genov ter na ta način vplivajo na razvoj, diferencijacijo in homeostazo in metabolizem. Obstajajo štirje tipi nuklearnih receptorjev, ki se razlikujejo po signalnih poteh.Zavzemajo tudi različne konformacije, ki so povzročene z vezavo agonista, oziroma antagonista. Morda najbolj revolucionarna ugotovitev, je bilo presenetljivo odkritje, da obstajajo številni receptorji, kateri so povezani na majhne molekulske ligande. Ker ti ligandi niso znani, receptorji so poimenovani siroti (orphans) receptorji. Vprašanje je bilo, kako bi lahko prišli do odkritja tistih ligandov? Vsi jedrni receptorji imajo podobno strukturo, na podlagi česa je bilo lahko narediti vrsto testov za identifikacijo ligandov.
Ker se pa vežejo na majhne molekule, predstavljajo zanimive terapevtske cilje. Bi bili bogat vir za razvoj sintetičnih majhnih molekul kot ligandov.

===Tina Turel: Vpliv mikroorganizmov na presnovo glukoze===

V biomedicini je v zadnjih letih prišlo do odkritja, da črevesna mikroflora sodeluje v različnih metabolnih procesih. Mikroorganizmi v črevesju komunicirajo z gostiteljem preko TLR-jev. TLR so receptorji v prirojenem imunskem sistemu, ki zaznajo določeno patogeno zaporedje in aktivirajo imunski odziv oziroma omogočajo komunikacijo med črevesno mikrofloro in gostiteljem. Prav tako pa lahko TLR-ji pa omogočijo, da v različnih metabolnih procesih lahko sodelujejo tudi mikroorganizmi. V študiji so se znanstveniki usmerili v določitev vseh členov, ki vplivajo na presnovo glukoze. Presnova glukoze je univerzalni postopek, ki je prisoten v vseh vretenčarjih in tudi v nekaterih nevretenčarjih. Študija je odkrila manjkajočo povezavo med IFNɣ in presnovo glukoze in sicer A. muciniphilo, ključni mikroorganizem, ki je odgovoren za izboljšanje tolerance na glukozo. Potrdili so, da bakterija lahko izboljša toleranco glukoze v različnih gostiteljih. Irgm1 so določili kot glavnega posrednik med IFNɣ in A. muciniphilo. Dejstvo je, da je A. muciniphila prisotna tudi v človeški mikroflori, zato so znanstveniki opravili poskuse tudi na prostovoljcih. Izkazalo se je, da je postopek in pa vpliv določenih komponent na presnovo in toleranco glukoze enak kot pri miših. Raziskava pa ponuja novo pot v zdravljenju metabolnih bolezni in sicer reguliranje ravni A. muciniphile.

===Ana Maklin: Vloga PGP in PHO13 v metabolizmu===

PGP in njegov ortolog PHO13 v kvasovkah sta bila predmet številnih raziskav. Njune funkcije so zelo raznolike, jasno pa je, da s svojo fosfatazno aktivnostjo ter drugimi lastnostmi pomembno vplivata tudi na metabolizem. Zaradi stranske aktivnosti nekaterih encimov v metabolnih procesi, nastajajo tudi produkti, ki lahko ovirajo normalno delovanje celic. Evolucijsko gledano, so organizmi torej morali ustvariti popravljalni sistem, ki prepreči nadaljnje posledice teh napak. Naloga PGP in PHO13 je, da s svojo aktivnostjo pretvorita neželjene produkte, ki nastajajo zaradi stranske aktivnosti encimov, v druge, ki niso škodljivi. V metabolizmu glukoze, zaradi stranske aktivnosti gliceraldehid 3-fosfat dehidrogenaze in piruvat kinaze nastajata 4-fosfoeritronat in 2-fosfolaktat. Prvi je inhibitor 6-fosfoglukonat dehidrogenaze, drugi pa fosfofruktokinaze-1. Inhibicija teh dveh encimov bi brez PGP in PHO13 povzročila moteno glikolizo in pentoza fosftno pot. PHO13 oziroma njegova odsotno v celicah ima pomembo vlogo tudi pri pretvorbi rastlinske biomase v etanol. Ker uporaba etanola iz biomase kot vir obnovljive energije postaja vedno bolj razširjena, je PHO13 postal pomemben predmet za napredek v metabolnem inženirstvu. Deaktivacija PHO13 v kvasovkah z izraženimi XR/XDH/XK namreč preprečuje defosforilacijo ksiluloze 5-fosfata, kar omogoča nadaljevanje metabolnih procesov potrebnih za nastanek etanola, izboljša toleranco na običajne inhibitorje fermentacije (šibke kisline, produkti razgradnje sladkorjev) ter povzroči pospešeno transkripcijo genov, vključenih v pentozo fosfatno pot (naprimer TAL1,ki kodira protein transaldolazo, enega ključnih encimov pri neoksidativni pentoza fosfatni poti).

===Barbara Slapnik: Regulacija metabolizma glukoze v sesalskih celičnih kulturah===

Regulacija metabolizma glukoze je iz vidika celičnih kultur zelo pomembna, saj vpliva na celično rast in produktivnost celic. Boljše poznavanje regulacije metabolizma nam omogoča njegovo kontroliranje in s tem možnost za povečanje produktivnosti celic v celičnih kulturah. Regulacija metabolizma glukoze v celici poteka v več stopnjah. Pretok omejujejo intermediati, ki vstopajo še v druge metabolne poti. Zelo pomembna stopnja je regulacija z encimi. Glavni encimi, ki regulirajo glikolizo so heksokinaza, fosfofruktokinaza in piruvat kinaza. Poznamo več izooblik encimov, ki se razlikujejo po delovanju in afiniteti do substratov. Regulacija metabolizma glukoze poteka tudi na nivoju celične signalizacije. Protein kinaza B, ki ga imenujemo tudi Akt je odvisen od prisotnosti inzulina. Akt vpliva na izražanje glukoznega prenašalca 1 in delovanje heksokinaze ter fosfofruktokinaze. AMP kinaza je ključna za aktivacijo katabolnih poti in inhibicijo anabolnih poti. c-Myc je transkripcijski faktor, ki vpliva na izražanje glukoznega prenašalca 1 in delovanje fosfofruktokinaze, gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaze, fosfoglicerat kinaze in enolaze. p53 je transkripcijski faktor, ki zmanjša transkripcijo glukoznega prenašalca 1 in 3 ter aktivnost fosfoglicerat mutaze. Razumevanje regulacije metabolizma glukoze nam omogoča boljšo celično rast v bioreaktorjih.

===Ajda Krč: Spremembe v delovanju Krebsovega cikla in sposobnost prilagajanja parazitov na razmere v okolju===

Preučevanje parazitov, predvsem njihovega življenjskega kroga ter biokemijskih procesov, ki skrbijo za njihovo rast in razvoj, je pomembno predvsem z vidika preprečevanja bolezni, ki jih povzročajo s svojim zajedanjem v gostiteljskih organizmih. Paraziti iz debla Apicomplexa, v katerega spadata tudi Plasmodium falciparum in Toxoplasma gondii imajo značilen organel, t.i. apikoplast, s katerim prodrejo v gostiteljsko celico. Plasmodium falciparum spada v družino plazmodijev, zajedavcev eritrocitov, ki povzročajo malarijo, Toxoplazma gondii pa je glavni krivec za pojav toksoplazmoze. Življenjski krog teh parazitov se običajno deli na spolno in nespolno fazo razmnoževanja. Obe fazi spremljajo določeni procesi, ki pomagajo organizmom preživeti v najrazličnejših okoljih. Med mehanizme, ki sodelujejo pri preživetju, gotovo spada tudi ogljikov metabolizem, ki vključuje procese glikolize, glutaminolize, reakcije v Krebsovem ciklu ter elektronsko prenašalno verigo. V seminarski nalogi so opisane nekatere spremembe in prilagoditve določenih encimov Krebsovega cikla na okolje, v katerem se organizem nahaja, ter anaplerotične poti, v katere je Krebsov cikel parazitov vpleten. Prav tako so razložene nekatere alternativne poti, po katerih paraziti pridejo do potrebne energije (reakcije glutaminolize) glede na fazo v njihovem razvoju.

===Urban Hribar: Metabolizem polariziranih makrofagov===

Makrofagi lahko spremenijo svoje delovanje kot odziv na zunanje dejavnike za opravljanje različnih nalog. Temu procesu pravimo aktivacija oziroma polarizacija makrofagov. Makrofagi se lahko palarizirajo v makrofage tipa M1 (klasično aktivirani) in tipa M2 (alternativno aktivirani). Makrofagi M1 so pomembni v boju proti okužbam mikrobov in so znani kot makrofagi, ki promovirajo vnetja. Proizvajajo tudi dušikov oksid (NO) in vnetostne citokinine. Na dolgi rok lahko makrofagi M1 in njihovi produkti škodujejo tkivu lastnega oganizma. Zato makrofagi tipa M2 zavirajo vnetja in so odgovorni za popravilo tkiva. Pri funkcijah teh makrofagov imajo pomembno vlogo tudi spremenjeni metabolizmi polariziranih makrofagov. Makrofagi M1 imajo pospešeno delovanje glikolize ter zmanjšano aktivnost oksidativne fosforilacije. Z pospešeno glikolizo ter laktatno fermentacijo makrofagi proizvajajo večino svojih zalog ATP. Poleg tega ima tudi prekinjen krebsov cikel na dveh mestih. Prvo mesto je pri reakciji izocitrata v alfa-ketoglutarat, drugo mesto pa pri reakciji sukcinata v fumarat. Prekinitve v ciklu vodijo do kopičenja intermediatov, ki pa se uporabljajo za sintezo NO, prostgladinov in vnetnosnih citokinov. Hkrati je krebsov cikel makrofagov M1 povezan z ciklom sečnine, ki lahko proizvaja NO. Posebnost makrofagov M1 je tudi da v mitohondrijih proizvajajo povečane količine reaktivnih kisikovih zvrst (ROS). Te se tudi uporabljajo za boj proti bakterijam in proizvodnjo vnetnostnih citokinov.

===Urška Zagorc: Salmonela in citratni cikel===

Zastrupitev z bakterijo salmonelo spada med najpogostejše zastrupitve s hrano. Bakterija lahko živi v različnih okoljih, saj zna zelo dobro prilagoditi svoj metabolizem in se hkrati tudi izmakniti naravnemu imunskemu sistemu. Za to poskrbijo številni encimi citratnega cikla v salmoneli. Encimi akonitaza, izocitrat dehidrogenaza in izocitrat liaza inhibirajo delovanje inflamasoma NLRP3. Inflamasom je receptor imunskega sistema in aktivira kaspaze, ki vodijo v celično smrt. Z inhibiranim delovanjem teh inflamasomov posledično ne pride do celične smrti škodljivih celic. Tudi citrat in citratni cikel imata pri ohranjanju bakterije salmonele svojo vlogo. Citrat, na primer, je povezan v kompleks z železom. Ob izpostavljenosti dušikovemu oksidu, ki ima velik vpliv na celoten ogljikov metabolizem, se citrat porablja. Zmanjša se količina železa v celici, ki je bila prej v ravnotežju, hkrati pa se zmanjša tudi rast salmonele. Citratni cikel pa ni edini način, ki ga uporablja bakterija salmonela za svoje preživetje. Razvila je namreč mnogo poti, po katerih se lahko izogne oviram gostitelja. Ta se poleg inflamasomov bori s salmoneli strupenimi snovmi, kot je dušikov oksid, a tudi za to je bakterija že našla rešitev.

===Lija Srnovršnik: Hepatična oksidacija maščobnih kislin med stradanjem===

Jetra so ključna pri uravnavanju ravnotežja energije v celotnem telesu.
Da bi razumeli vlogo hepatične β-oksidacije maščobnih kislin med obdobjem stradanja, so vzredili miši z izločenim genom za delovanje karnitin acil-transferaze 2 v jetrih (Cpt2L-⁄- miši). Ta encim katalizira obvezen korak v mitohondrijski dolgoverižni β-oksidaciji maščobnih kislin. Karnitin acil-transferaza 2 namreč sodeluje pri prenosu maščobnih kislin v notranjost mitohondrija in brez nje β-oksidacija ne more potekati. Miši so stradali 24 ur, kar je povzročilo nalaganje maščobe na jetra in povišano raven lipidov v krvi, vendar pa odsotnost ketonskih telesc, medtem ko je raven glukoze ostala normalna. Če med stradanjem, hepatična oksidacija ne poteka, se inducirajo PPARα tarčni geni v jetrih. Sistemska homeostaza energije je bila večinoma vzdrževana v stradajočih Cpt2L-⁄- miših z adaptacijami v hepatični in sistemski ekspresiji genov za oksidacijo, na kar so vplivali PPARα tarčni geni, ki vključujejo prokatabolične hepatokine Fgf21, Gdf15 and Igfbp1.
Da bi primerjali rezultate, so Cpt2L-⁄- miši hranili s ketonsko dieto, prišlo je do hude lipolize ter posledično hepatomegalije (povečanja jeter), poškodb samega organa in posledično smrti. Opazili so popolno odsotnost zalog triacilglicerolov v adipocitih. Ti podatki kažejo, da hepatična oksidacija maščobnih kislin ni nujno potrebna za preživetje med pomanjkanjem hrane, vendar je ključna za omejitev lipolize v adipocitih ter regulacijo nadomestnega katabolizma, ko je glukoza omejena.

===Patrik Levačić: Ceramidi in njihova povezava z debelostjo===
V modernem svetu je debelost vse večji problem, če ne celo eden glavnih krivcev za bolezni, ki so povezane s prekomerno cirkulacijo lipidov v krvi, kot je npr. ateroskleroza ipd. Tekom debelosti je prisotnega več sladkorja v obliki glukoze, lipidov ter vnetji. Ker je presežek lipidov, natančneje maščobnih kislin v obtoku, so to primerni pogoji za tvorbo ceramidov, ki so sicer še sestavljeni iz sfingozina, ki se preko aminske skupine poveže z maščobno kislino. Ceramidi se eni glavnih krivcev za znižano stopnjo oksidacije maščobnih kislin, to pripomore k nalaganju maščobnega tkiva na organe ter v adipocitno tkivo, a žal lahko tudi adipocitno tkivo raste do neke mere, ko doseže maksimalno velikost posatne to tkivo nefunkcionalno in ne more več shranjevati lipidov. Rezultat je prekomerna cirkulacija lipidov v krvi. V seminarju je največ govora o dveh specifičnih ceramidih, ceramid C16:0 ter ceramid C18:0, ki sta v raziskavah imela vlogo negativnega regulatorja metabolizma lipidov ter slodkorjev. Kakršnekoli motnje metabolizma pa se odražajo v obliki vnetji, slabši funkcionalnosti celic, samih organelov v notranjosti celice ter kroničnih obolenj kot so npr. sladkorna bolezen. Za boj proti debelosti je večina študij ugotovila, da s povišanim procentom oksidiranih maščobnih kislin dosežemo zmanjšanje deleža prostih maščobnih kislin ter blokiramo tvorbo novih ceramidov.

===Jerneja Nimac: Ketonska telesca kot signalni metaboliti===

Nove raziskave na področju ketonskih telesc kažejo, da ta niso le pasivni prenašalci energije, ampak tudi pomembni signalni metaboliti. Najpomembnejši med njimi je β-hidroksibutirat (BHB). Signalne vloge, ki mu jih pripisujejo so inhibicija histonske deacetilaze razreda I (HDAC), aktivacija z G-proteinom sklopljenega receptorja HCAR2 in inhibicija prav tako z G-proteinom sklopljenega receptorja FFAR3. Ko BHB inhibira HDAC se poveča izražanje genov, ki zmanjšajo oksidativni stres, poleg tega pa naj bi ta inhibicija izboljšala občutljivost na inzulin. Antilipolitični učinek receptorja HCAR2 inhibira hormonsko odzivno triglicerid lipazo, kar ustvari negativno povratno zanko in zaustavitev ketogeneze. Vpliv BHB na receptor FFAR3 pa še ni popolnoma raziskan. Predpostavljajo, da BHB vpliva na FFAR3 v odvisnosti od pogojev, torej G-proteina in koncentracije BHB, je pa ena od raziskav pokazala, da molekula BHB z vezavo na FFAR3 inhibira od napetosti odvisne kalcijeve kanalčke. Molekula BHB se veže tudi na inflamasom NLRP3 in z njegovo inhibicijo prepreči izstop K+. Poleg ketonskega telesca BHB pa ima nekaj signalnih funkcij tudi acetoacetat. Slednji skupaj z molekulo BHB regulira vezikularni transporter glutamata (VGLUT2), in sicer tako da inhibira od Cl- odvisni vnos glutamata. Signalna funkcija ketonskih telesc v celici pa sproži odzive, ki naj bi pripomogli k zaviranju epilepsije, demence, raka in vplivali na staranje.

===Nika Mikulič Vernik: Hiperamoniemija in metode zdravljenja===

Amonijak se v telesu porablja v anabolizmu aminokislin, sintezi proteinov in zagotavljanju pH vrednosti. Kadar ga je v krvni plazmi preveč, ga mora telo detoksicirati in izločiti, za kar skrbi cikel uree v jetrnih celicah. Preostanek amonijaka odstrani glutamin sintetaza, ki iz glutamata tvori glutamin. Če je amonijaka v krvi preveč, to stanje imenujemo hiperamoniemija. Za razvoj te bolezni poznamo več vzrokov, glede na njih pa ločimo primarno (okvare encimov ali transporterjev, ki delujejo v ciklu uree) in sekundarno hiperamoniemijo (inhibicija cikla uree).
Ker ima amonijev ion NH4+ podoben atomski radij kot K+, lahko membrane prehaja na enak način. Preide lahko tudi krvno možgansko bariero, kar povzroča nevrološke težave, kot so zatekanje astrocitov, povečana permeabilnost krvno možganske bariere, cerebralni edem (zatekanje možganov) in hepatična encefalopatija, kar lahko vodi v komo in celo smrt.
Zdravila za zdravljenje hiperamoniemije imajo dva možna načina delovanja; 1) zmanjšanje nastanka in absorpcije amonijaka (zmanjševanje števila bakterij, ki proizvajajo ureaze, ali zmanjševanje degradacije glutamina in glicina); 2) izboljšanje sistemov za detoksikacijo in izločanje. Zraven tega se uporabljajo tudi razne dialize, genske in celične terapije ter kirurški posegi.

===Tanja Zupan: Presnovne bolezni aminokislin===

Bolezen javorjevega sirupa (MSUD), fenilketonurija (PKU), hiperamonemija (HA), citrulinemija (CTLN), tirozinemija, cistinoza in Hartnupova bolezen so presnovne bolezni aminokislin, ki se dedujejo avtosomno recesivno. Bolezen javorjevega sirupa se pojavi zaradi nedelovanje encima BCKDH (ang. »branched-chain α-ketoacid dehydrogenase complex«), zato se v urinu poveča koncentracija α-ketokislin, ki dajejo urinu značilen vonj po javorjevm sirupu. Nedelovanje encima fenilalanin hidroksilaza (PAH), ki sodeluje pri presnovi fenilalanina v tirozin pa povzroči fenilketonurijo. Tirozinemija je posledica pomanjkanja oz. nedelovanje encimov v metabolni poti tirozina, delimo jo na tri tipe: Tirozinemija tipa I (pomanjkanje encima fumarilacetoacetate (FAH), ki katalizira razgradnjo fumarilacetoacetata v acetoacetat in fumarat), Tirozinemija tipa II (pomanjkanje encima tirozin aminotrasnferaze (TAT) v jetrih, ki tirozin pretvori v p-hidroksilfenilpiruvat), Tirozinemija tipa III (pomanjkanje p-hidroksifenilpiruvat dioksigenaza). Cistinoza pa je bolezen, ki je posledica okvarjenega transporta cistina iz lizosomov v citoplazmo, pri čemer se cistin kopiči v celicah in jih poškoduje zaradi tvorbe kristalov. Hiperamoniemija in citrulinemija sta bolezni, ki ju povzroči nedelovanje nedelovanja encimov v ciklu sečnine. Za hiperamoniemijo je značilna zvišana koncentracija amoniaka v krvi zaradipomanjkanja encima ornitin transkarbamilaze (OTC). Citrulinemijo delimo na dva tipa, Citrulinemijo tipa I ali klasično citrulinemijo, pri kateri gre za pomanjaknja argininosukcinata, ter Citrulinemijo tipa II, kjer gre za pomanjkanje citronov. Bolezni zdravimo oz. omejimo njene posledice s strogo vseživljenjsko dieto, pri kateri omejimo vnos določene aminokisline v organizem.

BIO2 Seminar 2017

2017-11-24T21:39:10Z

Jerneja Nimac: /* 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 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2017#Daria_Latysheva:_The_role_of_intrinsically_disordered_proteins_in_signalling_pathways_and_regulation The role of intrinsically disordered proteins in signallng pathways and regulation] || Luka Fratina || Martin Špendl || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Polona Skrt || 12 || Mehanizem zaznavanja okusa maščobe || Andreja Habič || Ajda Galič || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Peter Škrinjar || 12 || Receptorji za okus in njihova povezava z debelostjo || Andrej Race || Nika Zaveršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Milica Janković || 12 || Nuklearni receptorji: Karakteristike in regulacija receptorjev ter identifikacija ligandov || Anže Jenko || Nika Goršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Tina Turel || 14-15 || Vpliv mikroorganizmov na presnovo glukoze || Ines Medved || Špela Supej || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Barbara Slapnik || 14-15 || Regulacija metabolizma glukoze v celičnih kulturah|| Luka Gregorič || Uroš Prešern || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ana Maklin || 14-15 || Vloga PGP in PHO13 v metabolizmu || Daria Latysheva || Luka Fratina || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ajda Krč || 16 || Spremembe v delovanju Krebsovega cikla in sposobnost prilagajanja parazitov na razmere v okolju || Polona Skrt || Andreja Habič || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urban Hribar || 16 || Metabolizem polariziranih makrofagov || Peter Škrinjar || Andrej Race || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urška Zagorc || 16 || Salmonela in citratni cikel || Milica Janković || Anže Jenko || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Patrik Levačić || 17 || Ceramidi in njihova povezava z debelostjo || Tina Turel || Ines Medved || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Jerneja Nimac || 17 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2017#Jerneja_Nimac:_Ketonska_telesca_kot_signalni_metaboliti Ketonska telesca kot signalni metaboliti] || Barbara Slapnik || Luka Gregorič || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Lija Srnovršnik || 17 || Hepatična oksidacija maščobnih kislin med stradanjem || Ana Maklin || Daria Latysheva || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Nika Mikulič || 18 || Izboljšave na področju zdravljenja hiperamonemije || Ajda Krč || Polona Skrt || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Tanja Zupan || 18 || Presnovne bolezni aminokislin || Urban Hribar || Peter Škrinjar || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Anja Tavčar || 18 || Odstopajoče koncentracije določenih metabolitov v krvi - indikatorji bipolarne motnje || Urška Zagorc || Milica Janković || 01/12/16 || 04/12/16 || 06/12/16
|-
| Maja Vrabec || 19 || Poškodbe mitohondrijske DNA in njihov vpliv na izražanje mitohondrijskih genov || 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 || Mitohondrijski stres obnavlja odgovor na toplotni šok in preprečuje padec proteostaze med staranjem || Lija Srnovršnik || Ana Maklin || 08/12/16 || 11/12/16 || 13/12/16
|-
| Lea Knez || 20 || Ogljikovi hidrati kot signalne molekule v rastlinah || 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
|-
| Katja Dolenc || 23 || || ? || ? || 20/01/17 || 22/01/17 || 24/01/17
|}

*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 Povzetki seminarjev 2017

2017-11-24T21:35:57Z

Jerneja Nimac: /* Biokemija- Povzetki seminarjev 2017/2018 */

BIO2 Seminar 2017

2017-11-12T10:12:34Z

Jerneja Nimac: /* 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 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2017#Daria_Latysheva:_The_role_of_intrinsically_disordered_proteins_in_signalling_pathways_and_regulation The role of intrinsically disordered proteins in signallng pathways and regulation] || Luka Fratina || Martin Špendl || 20/10/16 || 23/10/16 || 25/10/16
|-
| Polona Skrt || 12 || Mehanizem zaznavanja okusa maščobe || Andreja Habič || Ajda Galič || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Peter Škrinjar || 12 || Receptorji za okus in njihova povezava z debelostjo || Andrej Race || Nika Zaveršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Milica Janković || 12 || Nuklearni receptorji: Karakteristike in regulacija receptorjev ter identifikacija ligandov || Anže Jenko || Nika Goršek || 03/11/16 || 06/11/16 || 08/11/16
|-
| Tina Turel || 14-15 || Vpliv mikroorganizmov na presnovo glukoze || Ines Medved || Špela Supej || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Barbara Slapnik || 14-15 || Regulacija metabolizma glukoze v celičnih kulturah|| Luka Gregorič || Uroš Prešern || 10/11/16 || 13/11/16 || 15/11/16
|-
| Ana Maklin || 14-15 || Vloga PGP in PHO13 v metabolizmu || 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 || Citratni cikel v makrofagih || Peter Škrinjar || Andrej Race || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Urška Zagorc || 16 || Salmonela in citratni cikel || Milica Janković || Anže Jenko || 17/11/16 || 20/11/16 || 22/11/16
|-
| Patrik Levačić || 17 || Ceramid ter oksidacija maščobnih kislin v mitohondriju med debelostjo || Tina Turel || Ines Medved || 24/11/16 || 27/11/16 || 29/11/16
|-
| Jerneja Nimac || 17 || Ketonska telesca kot signalni metaboliti || 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
|-
| Katja Dolenc || 23 || || ? || ? || 20/01/17 || 22/01/17 || 24/01/17
|}

*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

2017-03-14T16:28:10Z

Jerneja Nimac: /* 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-vezavni 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 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.

TBK2017-seminar

2017-03-04T13:20:08Z

Jerneja Nimac: /* 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 || Regulacija gena DISC-1 kot potencialnega zdravila za shizofrenijo || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170105144339.htm || 28.02. || 03.03. || 06.03. || Vesna Dimitrovski || Urban Hribar || Emilija Bogatinova
|-
| Tina Turel || Povezanost retrovirusov z razvojem možganov || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170112110840.htm || 28.02. || 03.03. || 06.03. || Katja Doberšek || Uroš Prešern || Nika Zaveršek
|-
| Sonja Gabrijelčič || Ribosomske mutacije spodbujajo razvoj odpornosti proti antibiotikom v okolju z več zdravilnimi učinkovinami ||https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170221110808.htm https://elifesciences.org/content/6/e20420 || 28.02. || 03.03. || 06.03. || Mariša Cvitanič || Špela Supej || Tanja Zupan
|-
| Patrik Levačić || Prehrambni aditivi v sladkarijah ter žvečilnih gumijih 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 ||Nove študije razkrivajo delovanje molekulske črpalke, ki izloča zdravila proti raku || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170224160629.htm || 07.03. || 10.03. || 13.03. || Adela Šajn || Maja Jankovič || Urška Košir
|-
| Dragana Savković || Stopnja preživetja evkariotskih celic po elektroforezni nano-injekciji || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170301105437.htm || 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 || Mehanski raztezek sproži hitro delitev epitelijskih celic || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170215131543.htm || 07.03. || 10.03. || 13.03. || Andreja Habič || Maja Vrabec || Ines Medved
|-
| Urška Zagorc || Proteini, zgodnje opozorilo diabetesa tipa 1 || https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161107112428.htm || 14.03. || 17.03. || 20.03. || Nina Mezgec Mrzlikar || Vesna Dimitrovski || Urban Hribar
|-
| Anja Černe || Presnova vodikovega peroksida in učinek farmakološkega askorbata na rakave celice || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170109134014.htm || 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 || S CRISPR/Cas9 nad x-vezavno obliko kronične granulomatozne bolezni || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170112110734.htm || 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 || ||https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170104154408.htm|| 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 || Raziskovanje vzrokov kronične zavrnitve presajenih pljuč || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170301105426.htm || 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 || Nova tehnika za boljšo regeneracijo kostnega tkiva || https://www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161220093946.htm || 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 || Bakterije lahko s pomočjo posebnih sintetičnih molekul spremenimo v električne generatorje || https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170209133509.htm || 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.