Odlični v znanosti 2015 – Naravoslovje

moderatorka: Renata Dacinger, TV Slovenija

25. november 2015, Kavarna Union

Javna agencija za raziskovalno dejavnost (ARRS) in društvo SATENA vas vabita na dogodek Odlični v znanosti 2015. Spoznali bomo štiri raziskovalke in raziskovalce, ki nas bodo seznanili z zanimivimi in aktualnimi temami s področja naravoslovja.

Dogodek bo potekal v sklopu projekta “Znanost na cesti, znanje in ideje na prepihu (ZnC)”, povezovala ga bo Anja Čuček, TV Slovenija.

ARRS promocijsko akcijo s predstavitvami dosežkov na področju znanosti organizira četrto leto, od lanskega leta pod imenom Odlični v znanosti. S to dejavnostjo ARRS spodbuja povezovanje znanosti z drugimi sferami in hkrati želi izboljšati splošno poznavanje znanstvene dejavnosti in njenega pomena v družbi.

Vpliv antropogenih dejavnikov in klimatskih sprememb na morske mikroorganizme

dr. Tinkara Tinta, Morska biološka postaja, NIB

Oceani in morja predstavljajo največji del Zemljine biosfere, med morskimi organizmi pa so prav mikroorganizmi najštevilčnejši in najbolj pestri. Mikroorganizmi, očem sicer nevidni, igrajo pomembno vlogo v prehranskih spletih, procesih kroženja ogljika, dušika, kisika in drugih elementov ter tako vplivajo na delovanje in zdravje morskih ekosistemov. Na sestavo in številčnost mikrobne populacije v morju vpliva veliko dejavnikov, med drugim, količina hranil, temperatura, slanost, meteorološke razmere ter gibanje vodnih mas. Slovensko morje je, zlasti zaradi vnosov iz kopnega, bogatejše s hranili kot južni Jadran, zaradi plitvosti pa ima na ta ekosistem velik vpliv tudi dinamika vodnih mas in meteorološki pogoji. V teh kompleksnih razmerah smo v okviru dolgoročnega spremljanja strukture in dinamike mikrobne združbe v odnosu do spreminjajočih dejavnikov okolja z uporabo modelov ali asociacijskih mrež pokazali zmožnost napovedovanja odziva morskega ekosistema na klimatske spremembe in antropogene pritiske.

Mikroorganizmi.

dr. Tinkara Tinta

Vir: TINTA, Tinkara, VOJVODA, Jana, MOZETIČ, Patricija, TALABER, Iva, VODOPIVEC, Martin, MALFATTI, F., TURK, Valentina. Bacterial community shift is induced by dynamic environmental parameters in a changing coastal ecosystem (northern Adriatic, NE Mediterranean Sea) – a 2 year time series study. Environmental microbiology, ISSN 1462-2912. [Print ed.], 2014

Kaj lahko s stabilnimi izotopi kositra izvemo o pretvorbah kositrovih spojin v izcednih vodah iz odlagališč odpadkov?

prof. dr. Radmila Milačič, Odsek za znanosti o okolju, IJS

Kositer (Sn) je element, katerega anorganske kemijske spojine so nestrupene, medtem ko so nekatere njegove organske spojine (organokositrovih spojine, OKS) za živa bitja strupene. Sn ima 10 stabilnih izotopov, kar pomeni, da imajo njegovi atomi različno število nevtronov v jedru in s tem različne mase. Če Sn spojine obogatimo na masi enega ali več Sn izotopov, lahko ob uporabi ustreznih analiznih postopkov, obogatene izotope Sn uporabimo kot sledilce pretvorb Sn spojin v okolju. Obogatene izotope anorganskih oblik Sn: 117SnClin 117SnCl4 in njegovih organskih butilnih spojin: 117Bu3Sn+ in 119Bu2Sn2+ smo uporabili pri študiju pretvorb OKS v izcednih vodah iz odlagališč odpadkov. Biotske pretvorbe, ki potekajo z mikroorganizmi smo od abiotskih procesov ločili tako, da smo del vzorca izcedne vode sterilizirali in rezultate primerjali z nesterilnimi vzorci. Izkazalo se je, da poteka razgradnja Bu3Sn+ z mikroorganizmi, Bu2Sn2+ pa z abiotskimi pretvorbami. Z obogatenimi zotopi 117SnClin 117SnCl4smo dokazali, da poteka metilacija Sn spojin v izcednih vodah z mikroorganizmi. Različni mikroorganizmi lahko torej spreminjajo strupene butilkositrove zvrsti v manj strupene, lahko pa iz nestrupenih spojin anorganskega Sn, pretvarajo Sn v strupene metilkositrove zvrsti. Pred izpustom v okolje je potrebno izcedne vode iz deponij očistiti, za kar na naših odlagališčih odpadkov ustrezno skrbijo.

Radmila Milačič je znanstvena svetnica na Odseku za znanosti o okolju Instituta »Jožef Stefan« in redna profesorica na Mednarodni podiplomski šoli Jožefa Stefana. Področje njenega raziskovalnega dela obsega razvoj analiznih metod za speciacijo elementov v okoljskih in bioloških vzorcih s plinsko ali tekočinsko kromatografijo in masno spektrometrijo z induktivno sklopljeno plazmo. Z uporabo stabilnih izotopov kot sledilcev procesov in pretvorb kemijskih zvrsti elementov, sledi njihovim spremembam v okolju in med analiznimi postopki. S sodelavci raziskave usmerja tudi v študij usode nanodelcev v okolju. Njeno raziskovalno delo je vključeno v številne domače in evropske projekte.

Določevanje plazov z radarsko metodo

dr. Mateja Jemec Auflič, Geološki zavod Slovenije

V članku avtorji predstavijo primerjavo uporabe radarske metode permanentnih sipalcev (PSI) in klasične terenske meritve za spremljanje pobočnih masnih premikov deponije hidrometalurških odpadkov. Metodi sta primerjani na plazu, ki se je sprožil po obilnem deževju novembra 1990 in se nahaja na odlagališču odpadkov iz procesa ekstrakcije amonijevega diuranata (“rumene pogače”) iz uranove rude, ki je odložena na jalovini Boršt (nekdanji rudnik urana Žirovski vrh). Čeprav plaz direktno ne ogroža tamkajšnjih prebivalcev se je zaradi možne okoljske kontaminacije in nestabilnosti na odlagališču vzpostavilo spremljanje premikov z različnimi terenskimi metodami. Tudi radarska metoda PSI, v sklopu katere so se pridobili podatki za celotno Škofjeloško Cerkljansko območje, je na območju aktivnega plazišča zaznala premike lezenja v obdobju od 1992 do 2000. Rezultati korelacije PSI in terenskih podatkov potrjujejo, da so sanacijska dela deloma zaustavila plazenje kar potrjujejo tudi PSI analize pred in po sanacijskih delih na plazu. Kljub nekaterim omejitvenim dejavnikom primerjave dveh različnih vrst podatkov se je izkazalo, da je PSI metoda lahko uporabna kot dopolnitveni vir informacij k terenskim tehnikam, še posebno na območjih, kjer je meritve potrebno izvajati daljše časovno obdobje.

Vir: ČARMAN, Magda, JEMEC AUFLIČ, Mateja, KOMAC, Marko. Landslides at a uranium mill tailing deposit site Boršt (Slovenia) detected by radar interferometry. Landslides, ISSN 1612-510X. [Print ed.], 2014, vol. 11, issue 3, str.527-536, doi: 10.1007/s10346-013-0454-9.

Naravne spojine morskega izvora kot vir in navdih za razvoj novih zdravil

prof. dr. Danijel Kikelj, Fakulteta za farmacijo, UL

Morja in oceani predstavljajo bogat vir naravnih spojin z močnimi biološkimi učinki, ki so v redkih primerih neposredno uporabne kot učinkovine v zdravilih, pogosteje pa služijo kot navdih za pripravo podobnih vendar enostavnejših molekul učinkovin. Pregnanski X recepor (PXR) spada v družino jedrnih receptorjev in kot senzor za telesu tuje substance regulira prepisovanje genov, ki kodirajo encime udeležene pri presnovi učinkovin in biosintezi transportnih beljakovin. Prekomerno izražanje PXR v nekaterih rakavih celicah kaže na njegovo vlogo pri razvoju odpornosti celic na učinkovine uporabljene za zdravljenje raka. Morski spojini solomonsterol A in solomonsterol B, izolirana iz pacifiške spužve Theonella swinhoei sta v okviru EU projekta MAREX navdihnila načrtovanje in sintezo spojin s solomonsterolom podobno vendar enostavnejšo zgradbo, ki so omogočile odkritje novih antagonistov pregnanskega X receptorja. Med njimi sta najmočnejše delovanje izkazali spojini 20 in 24, ki zavirata izražanje PXR in izražanje citokroma CYP3A4, ki ga poveča PXR. Spojini 20 in 24 imata kot nova PXR antagonista potencial za zaviranje presnove učinkovin. Predstavljen dosežek prikazuje, kako lahko naravne spojine zapletene strukture iz morskih rastlin in živali uporabimo kot izhodišče in navdih za razvoj učinkovin za zdravljenje različnih bolezni.

Danijel Kikelj je diplomiral in magistriral iz farmacije na Univerzi v Ljubljani in nato leta 1988 doktoriral na področju farmacevtske kemije na Univerzi v Heidelbergu v Nemčiji. Od leta 1999 je vodja raziskovalnega programa Farmacevtska kemija – načrtovanje sinteza in vrednotenje učinkovin . Njegovo raziskovalno delo je vpeto v evropski prostor, kjer je sodeloval pri EU projektih INTAFAR in MAREX šestega in sedmega okvirnega programa, v okviru Obzorja 2020 pa sodeluje pri Marie Skłodowska Curie ETN projektu INTEGRATE in dveh COST akcijah. Danijel Kikelj je koodinator mreže Paul Ehrlich MedChem Euro-PhD Network, ki združuje 44 evropskih univerz z doktorskim študijem na področju farmacevtske kemije. Njegovi znanstveni prispevki so na področjih peptidomimetikov, imunomodulatornih, antitrombotičnih in protibakterijskih učinkovin, vodnic na osnovi spojin morskega izvora in učinkovin z delovanjem na več tarč.

Kontakt:
Tina Glavič Novak, ARRS, tina.novak@arrs.si
Dr. Kristina Žagar, Institut “Jožef Stefan”, kristina.zagar@ijs.si

Video posnetek predavanja: Videolectures