Odlični v znanosti 2016 – Biotehnika

prof. dr. Marko Petrič, doc. dr. Tomaž Accetto, prof. dr. Hrvoje Petković, prof. dr. Robert Frangež, prof. dr. Dragan Žnidarčič
moderatorka: Renata Dacinger, TV Slovenija

24. november 2016, Kavarna Union

Odlični v znanosti je eden izmed projektov Javne agencije za raziskovalno dejavnost RS v okviru promocije znanosti. Namenjen je predstavitvi znanstvenih dosežkov strokovni in splošni javnosti ter spodbujanju povezav med potrebami družbe in rešitvami, ki jih znanost lahko ponudi. Na ta način agencija omogoča vpogled v delovanje in rezultate znanstvenoraziskovalnega dela v Sloveniji.

VODOODBOJNI POLIURETANSKI PREMAZ ZA ZAŠČITO LESA IZ NARAVNEGA OBNOVLJIVEGA VIRA – LESA

Zaradi okoljevarstvenih prizadevanj potekajo intenzivne raziskave lesnih premazov iz trajnostnih in obnovljivih virov. To je tudi les, ki ga znamo s preprosto kemijsko reakcijo pretvoriti v tekočo obliko – ga utekočiniti. Utekočinjen les je odlična naravna surovina za izdelavo premazov poliuretanskega tipa. S sredstvom za povečanje vodoodbojnosti in z dodatkom nanodelcev silicijevega dioksida, smo povečali vodoodbojnost bio-poliuretanskega laka za les, izboljšali njegove mehanske lastnosti in odpornost proti alkoholu. Vodoodbojnost je posledica nastanka plasti silana na površini utrjenega poliuretanskega filma. Z raziskavo smo pokazali, da je možno lastnosti bio-premazov približati lastnostim komercialnih produktov, ki jih izdelujejo iz neobnovljivih surovin – derivatov nafte.

Prof. dr. Marko Petrič, univ.dipl.kem., deluje na Oddelku za lesarstvo, Biotehniška fakulteta Univerze v Ljubljani. Na dodiplomskih in podiplomskih študijskih programih predava predmete s področja materialov in obdelave lesa s površinskimi premazi. Njegovo ožje raziskovalno področje so lastnosti površin lesa in obdelava le-teh z zaščitnimi premazi, ki so namenjeni uporabi na prostem ali v interieru. V zadnjem obdobju se je še posebej osredotočil na raziskave in razvoj premazov za les in obnovljivih virov, predvsem iz utekočinjenega lesa. Je avtor ali soavtor številnih publikacij s področja lesarstva in površinske obdelave lesa ter član uredniških odborov nekaterih mednarodnih znanstvenih revij.

Vir: Anuj Kumar, Marko Petrič, Borut Kričej, Jure Žigon, Jan Tywoniak, Petr Hajek, Andrijana Sever Škapin, and Matjaž Pavlič: Liquefied-Wood-Based Polyurethane–Nanosilica Hybrid Coatings and Hydrophobization by Self-Assembled Monolayers of Orthotrichlorosilane (OTS)

NAPOVED PREHRANSKIH NIŠ VRST BAKTERIJSKEGA RODU Prevotella Z UPORABO BIOINFORMATIKE

V zadnjem desetletju, času tehnologij masovnega vzporednega sekvenciranja nukleinskih kislin, je prišlo tudi do revolucije vpogleda v zgradbo gostih mikrobnih združb prebavnega trakta živali. Medtem ko je izjemno število študij popisalo tam živeče bakterije, je bilo veliko manj pozornosti namenjene temu, kaj počnejo oz. kakšne ekološke niše pravzaprav zasedajo tam najdeni mikrobi. V našem prispevku predstavljamo zapolnitev te vrzeli za predstavnike v vampu prežvekovalcev dominantnega bakterijskega rodu Prevotella. Vrste tega rodu lahko glede na naše analize zasedajo precej različne prehranske niše, s čimer je podan temelj njihovega sobivanja v vampu/debelem črevesu sesalcev in tudi naselitve drugih delov prebavil, predvsem ustne votline.

 

Doc. dr. Tomaž Accetto je končal študij biologije v Ljubljani in doktoriral s področja mikrobiologije leta 2004. Zanima ga ekologija glavnih nosilcev razgradnje prehranskih polisaharidov v prebavilih živali in iniciacija translacije mRNA v proteine bakterijskega debla Bacteroidetes. Pri tem uporablja predvsem primerjalno genomiko in lastna orodja za genetsko manipulacijo bakterij iz rodu Prevotella.

Vir: Tomaž Accetto, Gorazd Avguštin, Systematic and applied microbiology :Polysaccharide utilization locus and CAZYme genome repertoires reveal diverse ecological adaptation of Prevotella species, 2015

RAZVOJ TETRACIKLINSKEGA ANTIBIOTIKA NOVE GENERACIJE UČINKOVITEGA PROTI VEČKRATNO ODPORNIM BAKTERIJAM

Zaradi razširjenega pojava odpornosti na obstoječe antibiotike predstavlja pomanjkanje protimikrobnih učinkovin izjemno nevarnost za delovanje zdravstvenega sistema in družbe nasploh. Raziskovalci Biotehniške fakultete in biotehnološkega podjetja Acies Bio d.o.o. (Ljubljana), ki je od Univerze v Ljubljani licenciralo tehnologijo, so s pomočjo naprednih postopkov biosinteznega inženirstva razvili nov tetraciklinski antibiotik karboksiamido-kelokardin. Odlikuje ga nov način delovanja in visoka aktivnost proti številnim večkratno odpornim patogenom, ki povzročajo bolnišnične okužbe. Še posebno je pomembna njegova aktivnosti proti infekcijam, ki jih povzročajo po Gramu-negativne bakterije, kot je npr. Pseudomonas aeruginosa, pogosta povzročiteljica okužbe ran po kirurških posegih in opeklin, pljučnice, sepse in okužb pljuč pri pacientih s cistično fibrozo, ki se pogosto končajo s smrtnim izidom. Dosežek je publiciran v prestižni reviji Angewandte Chemie. Univerza v Ljubljani, v sodelovanju z podjetjem Acies Bio je vložila mednarodna patentno aplikacijo (EP2154249A1). Nov antibiotik je trenutno v postopku predkliničnega testiranja in nadaljnega razvoja v sodelovanju z inštitutom Helmholtz (Nemčija).

Prof. dr. Hrvoje Petković je diplomiral na Prehrambno-biotehnološki fakulteti univerze v Zagrebu in se zaposlil v tovarni zdravil Krka. Tam je do leta 1996 deloval kot raziskovalec in se ukvarjal z razvojem mikrobnih bioprocesov za proizvodnjo industrijskih encimov in antibiotikov. Leta 1996 je prejel dvoletno štipendijo Ministrstva za znanost in tehnologijo Republike Slovenije za doktorski študij na University of Strathclyde v Glasgowu (Škotska). Leta 1998 prejel štipendijo NATO/Royal Society (Združeno kraljestvo) za podoktorski študij na univerzi Aberystwyth (Wales), leta 2000 pa se je pridružil “spin off” podjetju Univerze Cambridge (Združeno Kraljestvo), kjer je vodil raziskovalno skupino za razvoj novih antibiotikov in protirakastih učinkovin. Leta 2005 se je dr. Petković vrnil v Slovenijo in zaposlil na Katedri za Biotehnologijo, mikrobiologijo in varnost živil Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani kjer še danes deluje. Leta 2006 je soustanovil uspešno Biotehnološko podjetje Acies Bio d.o.o., ki zaposluje preko 30 raziskovalcev in uspešno deluje na področju razvoja bioprocesov in novih biološko aktivnih učinkovin. Dr. Petković je izumitelj pri številnih dodeljenih patentih in je so-avtor kakovostnih znanstvenih del, ki kažejo aktivno sodelovanje z vodečimi podjetji farmacevtske industrije v mednarodnem okolju.

Vir: Lešnik U, Lukežič T, Podgoršek A, Horvat J, Polak T, Šala M, Jenko B, Harmrolfs K, Ocampo-Sosa A, Martínez-Martínez L, Herron PR, Fujs Š, Kosec G, Hunter IS, Müller R, Petković H.(2015) Construction of a new class of tetracycline leadstructure with potent antibacterial activity using biosynthetic engineering. Angew Chem Int Ed Engl. 23;54(13):3937-40. IF = 11,261

RAZJASNITEV MEHANIZMA NEVROTOKSIČNEGA DELOVANJA PROTEINA OSTREOLIZINA, IZOLIRANEGA IZ GOBE BUKOVEGA OSTRIGARJA

Namen raziskovalnega dela je bil ugotoviti mehanizme, odgovorne za respiratorno toksičnost proteinskega kompleksa OlyA/PlyB (ostreolizina), izoliranega iz užitne gobe bukovega ostrigarja. V predhodnih raziskavah je bilo ugotovljeno, da ta proteinski kompleks pri podgani v nizkih koncentracijah povzroči dihalni zastoj. Na podlagi že znanih dognanj smo v raziskavi preverili dve novi hipotezi: i) ostreolizin poveča volumen nevroblastomskih celic NG108-15, in ii) ostreolizin poveča znotrajcelično aktivnost Ca2+. Za preverjanje hipotez smo izvedli poskuse na celičnih kulturah pri čemer smo z uporabo sodobnih metod konfokalne mikroskopije in spektrofluorimetričnih meritev ugotavljali vpliv ostreolizina na morfologijo celic in aktivnost znotrajceličnega Ca2+. Ugotovili smo, da ostreolizin povzroči nastanek morfoloških sprememb in porast znotrajceličnega Ca2+, kar bi lahko vodilo v disfunkcijo dihalnih nevronov in zastoj dihanja. Z dodatnimi farmakološkimi testiranji smo pojasnili tudi mehanizme nastanka omenjenih sprememb. Rezultati pomembno prispevajo k razjasnitvi toksičnih respiratornih učinkov ostreolizina.

prof. dr. Robert Frangež je diplomiral leta 1991 na Veterinarski fakulteti na Univerzi v Ljubljani. Doktoriral je leta 1996 iz medicinskih znanosti na področju Patološke fiziologije, Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta, Ljubljana. Od leta 2010 je redni profesor na Veterinarski fakuteti v Ljubljani. Področje njegovega dela so Fiziologija, patofiziologija, toksikologija in toksinologija

Vir: Milka Vrecl, Monika Babnik, Uroš Diacci, Evelyne Benoit in Robert FrangežVir: Toxicological sciences, 2015, vol. 144, no. 2, str. 276–283: Effect of the ostreolysin A/pleurotolysin B pore-forming complex on neuroblastoma cell morphology and intracellular Ca2+ activity

‘Lučka’, ‘Janja’ IN ‘Martina’ – NOVE SORTE SLADKEGA KROMPIRJA (Ipomoea batatas L.)

Povečanje samooskrbe s hrano je eden ključnih ciljev resolucije o strateških usmeritvah razvoja slovenskega kmetijstva in živilstva do leta 2020. Spremenjena struktura rastlinske pridelave, varovanje okolja, ohranjanje biotske raznovrstnosti in predvsem klimatske spremembe zahtevajo nenehno prilagajanje vrstne sestave. Naravnim danostim se kmetje ne morejo izogniti, prav tako jih tudi ne morejo preprečiti, ampak se jim morajo prilagajati. To pa narekuje potrebo po novih kulturah, ki so odporne na ekstremne vremenske razmere. Zato je skupina za hortikulturo na Oddelku za agronomijo zapričela preizkušati gojenje (sub)tropske trajnice – sladkega krompirja (Ipomoea batatas L.). Po večletnem delu nam je uspelo vzgojiti več sort: sorto z oranžno kožico in oranžnim mesom (‘Lučka’), z belo kožico in belim mesom (‘Janja’) in z vijolično kožico in belim mesom (‘Martina’). Sladki krompir pripada botanični družini slakovk (Convolvulaceae) in ni v sorodu z navadnim krompirjem (Solanum tuberosum L.). Za prehrano se uporabljajo koreninski gomolji in tudi mladi listi. Gomolji, ki vsebujejo polisaharid inulin, sodijo med živilo z nizkim glikemičnim indeksom (okrog 50) in so primerni za prehrano diabetikov.

prof. dr. Dragan Žnidarčič je po končanem študiju bil vrsto let zaposlen v kmetijskih podjetjih. Podiplomski študij pa je zaključil leta 2009 z zagovorom doktorske naloge Vpliv listnega gnojenja s selenatom na biokemične in fiziološke lastnosti izbranih solatnic. Zaposlen je na Biotehniški fakulteti in opravlja naloge vodje Infrastrukturnega programa na Oddelku za agronomijo. Poleg tega je aktiven tudi na raziskovalnem področju, kjer se ukvarja s preizkušanjem novih načinov in pristopov v vrtnarskih tehnologijah, kot so cepljenje plodovk, hidroponika, aeroponika, akvaponika. Do sedaj je sodeloval pri 10 domačih znanstvenoraziskovalnih projektih. trenutno pa je aktiven pri bilateralnih projektih z Univerzo v Novem Sadu, z Inštitutom za Jadranske kulture v Splitu in z Inštitutom za kmetijstvo in turizem v Poreču. V soavtorstvu je objavil več kot 70 znanstvenih člankov, citiranih v bazi WoS.

Video posnetek predavanja: Videolectures