Streszczenia plakatów - ATRINBIOTECH
advertisement
Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Człowiek – najlepsza inwestycja II OGÓLNOPOLSKI ZJAZD MŁODYCH BIOTECHNOLOGÓW 16-17 marca 2013 r, Katowice Streszczenia plakatów Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 16-17marca Biotechnologów,16-17 MłodychBiotechnologów, Katowice ZjazdMłodych 2013r,r,Katowice marca2013 OgólnopolskiZjazd IIIIOgólnopolski Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl SESJA I: BIOTECHNOLOGIA MIKROORGANIZMÓW I ŚRODOWISKA 1.1 Metody molekularne jako użyteczne narzędzie w identyfikacji mikroorganizmów zasiedlających obiekty muzealne (Justyna ADAMIAK, Anna OTLEWSKA, Beata GUTAROWSKA, Piotr WALCZAK - Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, Łódź) Mikroorganizmy pełnią kluczową rolę w biodeterioracji materiałów budowlanych zarówno organicznych, jak i nieorganicznych [1]. Dlatego też, prawidłowa konserwacja obiektów muzealnych wiąże się z poznaniem jakie mikroorganizmy je zasiedlają, co jest ich źródłem oraz jakie są skutki ich rozwoju. Tradycyjne metody hodowlane okazują się niewiarygodne, co więcej wymagają dostarczenia znacznie większej ilości materiału, niż jest to możliwe [1,2]. Korzystną alternatywę stanowią techniki oparte na biologii molekularnej, koncentrujące się w szczególności na reakcji PCR i amplifikacji genu 16S rRNA, pozwalające na precyzyjne określenie przynależności diagnostycznej bakterii [3,4]. Celem badań była identyfikacja bakterii zasiedlających elementy konstrukcyjne obiektów muzealnych. Z badanych powierzchni drewnianych i murowanych wyizolowano 40 szczepów bakterii. Przynależność taksonomiczną bakterii potwierdzono metodami molekularnymi na podstawie sekwencjonowania genu 16S rRNA. Otrzymane sekwencje nukleotydowe genu 16S rRNA porównano za pomocą programu BLAST 2.2.27+ z sekwencjami dostępnymi w National Center of Biotechnology Information (Rys. 1). Dominującą mikroflorę na badanych powierzchniach stanowiły bakterie z gatunków: Bacillus atrophaeus, B. cereus, B. mycoides, B. subtilis, B. gibsoni, Sporosarcina aquimarina, Staphylococcus equorum, Microccocus luteus i Pseudomonas fluorescens. Stwierdzono, że analiza sekwencji genu 16S rRNA może być z powodzeniem wykorzystana do szybkiej identyfikacji bakterii izolowanych z obiektów muzealnych. Słowa kluczowe: identyfikacja bakterii, gen 16S rRNA, biodeterioracja, obiekty muzealne. Bibliografia: 1. Schabereiter-Gurtner C., Pinar G., Lubitz W., Rölleke S.: An advanced strategy to identify bacterial communities on art objects. Journal of Microbiological Methods 2001, 45, 77-87 2. Deutschbauer A.M., Chivian D., Arkin A.P.: Genomics for environmental microbiology. Current Opinion in Biotechnology 2006, 17, 229-235. 3. Gonzalez J.M.: Overview on existing molecular techniques with potential interest in cultural heritage. Coalition 2002, 5, 4-7. 4. Muyzer G.: DGGE/TGGE a method for identifying genes from natural ecosystems. Current Opinion in Microbiology 1999, 2, 317-322. inż. Justyna ADAMIAK - studentka II roku studiów magisterskich BiNoŻ PŁ; [email protected] dr inż. Anna OTLEWSKA - opiekun pracy magisterskiej - adiunkt ITFiM PŁ. Tematyka badawcza - zastosowanie metod molekularnych w identyfikacji mikroorganizmów, korozja mikrobiologiczna materiałów technicznych, konstruowanie wektorów plazmidowych; dr hab. Beata GUTAROWSKA - adiunkt ITFiM PŁ. Tematyka badawcza - korozja mikrobiologiczna materiałów technicznych, ochrona przed biodeterioracją, nowoczesne metody biomonitoringu oraz dezynfekcji, ochrona obiektów zabytkowych; dr hab. inż. Piotr WALCZAK - adiunkt ITFiM PŁ. Tematyka badawcza – zastosowanie metod molekularnych w identyfikacji mikroorganizmów, ulepszanie szczepów drobnoustrojów przemysłowych technikami inżynierii genetycznej, konstruowanie wektorów plazmidowych, biotechnologiczne metody otrzymywania metabolitów komórkowych 1.2 Półpreparat sercowy z karaczana madagaskarskiego (Gromphadorina portentosa) jako biotest (Bartosz BARAN - Koło Naukowe Psychologii Ewolucyjnej i Etologii, WBiOŚ, Uniwersytet Śląski, Katowice) Owady z rzędu karaczanów (Blattodea) znajdują szerokie zastosowanie w biologii eksperymentalnej jako organizmy modelowe, dzięki prostej i taniej hodowli oraz relatywnie krótkiemu czasowi rozwoju. Otwiera to szerokie możliwości szybkiego testowania potencjalnej aktywności dużej liczby związków. Karaczan madagaskarski może stanowić dobry obiekt do badań substancji kardioaktywnych z powodu szczególnie dużego ciała i łatwo dostępnego serca co ułatwia przygotowanie biotestu oraz otwiera szerokie możliwości bez stwarzania potrzeby wykorzystywania dodatkowych urządzeń. Akcja serca rejestrowana jest przy użyciu powszechnie dostępnego binokularu laboratoryjnego wyposażonego w dowolne urządzenie nagrywające obraz cyfrowy. Nagrania poddawane są automatycznej analizie przy użyciu autorskiego algorytmu co skutkuje uzyskaniem wykresu aktywności sercowej. Sugerowane są dalsze badania celem ocenienia wiarygodności uzyskiwanych wyników z elektrofizjologicznymi metodami rejestracji aktywności sercowej. Bartosz BARAN - Student drugiego roku studiów licencjackich na kierunku biotechnologia na WBiOŚ UŚ, [email protected] Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 1.3 Porównanie właściwości drożdży glebowych wyizolowanych z Półwyspu Apenińskiego i Iberyjskiego (Joanna BOCHEŃSKA, Sonia CELEJ Mikrobiologii, Uniwersytet Rolniczy, Kraków) Katedra Drożdże glebowe są zróżnicowaną grupą organizmów, zasiedlającą niemal wszystkie szerokości geograficzne, wraz ze środowiskami ekstremalnymi. Drożdże charakteryzują się ogromnym potencjałem biotechnologicznym, dzięki czemu znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i przemysłu. Celem przeprowadzonych badań było porównanie dwóch grup drożdży pochodzących z gleb tej samej strefy klimatycznej, ale z innych obszarów. Wyizolowane drożdże pochodzą z Półwyspów Apenińskiego i Iberyjskiego. Porównywano cechy takie jak wygląd mikroskopowy i makroskopowy, tolerowany zakres temperatury, ciśnienia osmotycznego oraz zdolność do asymilacji i fermentacji wybranych cukrów. Wśród drożdży pochodzących z Półwyspu Apenińskiego znalazły się mikroorganizmy tolerujące szeroki zakres temperatur, ale również tolerujące warunki ekstremalne- były to termofile, halofile oraz osmofile. Drożdże zdolne były do wzrostu na podłożach zawierających wszystkie cukry, za wyjątkiem D-laktozy. Cukrami fermentowanymi przez wszystkie szczepy były Dglukoza oraz D-fruktoza. Drożdże pochodzące z Półwyspu Iberyjskiego odznaczały się podobnymi właściwościami. Wykazano, że zakres temperatury dla intensywnego wzrostu badanych drożdży jest bardzo szeroki. Testy z glukozą oraz chlorkiem sodu dowiodły, że drożdże te są osmofilne oraz halofilne. Drożdże wykazały zróżnicowane preferencje, jednak wspólną cechą był brak wzrostu w obecności D-galaktozy. Najintensywniej większość szczepów wzrastała w obecności: D-glukozy, D-fruktozy i D-laktozy. Przeprowadzone testy były pierwszym etapem diagnostyki gatunkowej drożdży, która umożliwi znalezienie potencjalnych zastosowań badanych szczepów. Słowa kluczowe: drożdże, gleba, Półwysep Apeniński, Półwysep Iberyjski 1. 2. 3. 4. 5. 6. Barnett J. A., Payne R. W., Yarrow D.: Yeasts: Characterictics and Identification, 3rd Edition. Cambridge University Press 2000, London, 1 − 22. Deak T.: Environmental factors influencing yeasts [In]: Peter G., Rosa C., Biodiversity and ecophysiology of yeasts. Springer 2006, New York, chapter VIII, 155 – 172. http://biochemie.web.med.unimuenchen.de/Yeast_Biol/ 26.11.2012. Johnson E. A., Echavarri-Erasun C.: Yeast biotechnology [In]: Kurtzman C. P., Fell J. W., Boekhout T., The yeasts a taxonomic study, 5th Edition. Elsevier 2011, London, chapter III, 21 – 45. Lewicka A., Błażejak S., Migdal M.: Tradycyjne i nowe kierunki biotechnologicznego wykorzystania drożdży z rodzaju Rhodotorula. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2009, 3, 64, 19 − 31. Scow K., Werner M.: Soil Ecology. University of California, Division of Agriculture and Natural Resources 1998, Oakland, CA, chapter V, 69 – 79. inż. Joanna BOCHEŃSKA i inż. Sonia CELEJ- studentki IV roku Biotechnologii UR w Krakowie. Entuzjastki mikrobiologii, [email protected] 1.4 Ryzosfera metalofitów i jej rola w procesie bioremediacji metali ciężkich (Sławomir BORYMSKI - Katedra Mikrobiologii, Uniwersytet Śląski, Katowice) Metale ciężkie stanowią jeden z najważniejszych czynników ograniczających wzrost, aktywność oraz bioróżnorodność zarówno mikroorganizmów glebowych, jak i wielu roślin. Rośliny zdolne do wzrostu w obecności podwyższonych stężeń metali ciężkich nazywane są metalofitami [1, 2, 3]. Życie roślin nierozerwalnie związane jest z mikroflorą zasiedlającą ich tkanki oraz glebę wokół ich korzeni. Ryzosfera, będąca cienką warstwą gleby pozostającą pod wpływem korzeni roślin, jest miejscem, w którym zachodzi wiele złożonych interakcji pomiędzy tymi organizmami[4, 5]. W strefie tej zarówno bakterie, jak i rośliny wpływają na mobilność jonów metali ciężkich. Drobnoustroje mogą zwiększać rozpuszczalność, zmieniać stopień utlenienia oraz formę jonów metali poprzez produkcję organicznych ligandów, wydzielanie metabolitów oraz sideroforów zdolnych do wiązania metali, czy też desorpcję na drodze wymiany z innymi związkami[6].Niektóre metalofityz kolei zdolne są do pobierania i akumulacji jonów metali. Ich ryzosfera stanowi unikalne środowisko, będące rezerwuarem wyspecjalizowanych bakterii metaloopornych [2]. Mikroorganizmy te mogą dodatkowo wpływać na wzrost i akumulację metali ciężkich przez hiperakumulatory – metalofity zdolne do akumulacji dużych ilości metali ciężkich w częściach nadziemnych[2, 7]. Z tego względu rola ryzosfery i procesyw niej zachodzące, w kontekściebioremediacji metali ciężkich, zdają się być niezwykle istotne. Słowa kluczowe: bioremediacja, metalofity, ryzosfera 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Clemens S.: Molecular mechanisms of plant metal tolerance and homeostasis. Planta2001, 212, 475-486 Alford É.R., Pilon-Smits E.A.H. and Paschke M.W.:Metallophytes - a view from the rhizosphere. Plant and Soil2010,337, 33-50 Słomka A., Sutkowska A., Szczepaniak M., Malec P., Mitka J. and Kuta E.: Increased genetic diversity of Viola tricolor L. (Violaceae) in metal-polluted environments. Chemosphere2011,83, 435-442 Bais H.P., Weir T.L., Perry L.G., Gilroy S. and Vivanco J.M.: The role of root exudates in rhizosphere interactions with plants and other organisms. Annual Reviewof Plant Biology2006,57, 233-66 Hartmann A., Schmid M., van Tuinen D. and Berg G.: Plant-driven selection of microbes. Plant and Soil2009,321, 235-257 Gadd G.M.: Microbial influence on metal mobility and application for bioremediation. Geoderma2004,122, 2-4, 109-119 Wenzel W.W.: Rhizosphere processes and management in plantassisted bioremediation (phytoremediation) of soils. Plant and Soil 2009, 321, 385-408 Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Sławomir BORYMSKI jest doktorantem Katedry Mikrobiologii UŚ. Interesuje się mikrobiologią środowiskową, [email protected] 1.5 Przechowywanie narządów i tkanek - wyzwanie dla biotechnologii (Magdalena DRĄG – Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski, Katowice) Stale rosnące zapotrzebowanie i popyt na dawców narządów do przeszczepów jest impulsem do opracowania nowych i lepszych technik przechowywania narządów oraz metod konserwacji [1]. Postęp badań w hipotermii i kriomedycynie w ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat przyczynia się do osiągnięcia wielu odkryć [2]. Udoskonalone metody przechowywania można podzielić na krótkoterminowe i długoterminowe oraz metody kriokonserwacji w tym witryfikacji [3] Zamrożenie całych organów okazuje się znacznie trudniejsze z różnych przyczyn technicznych [2]. Pobranie narządów i tkanek w celu późniejszego ich przechowywania jest ważnym etapem, który zależy zarówno od szybkości i sprawnego przeprowadzonego pobrania a także od dawcy. Przechowywanie tkanek wiąże się z przeszkodami jakie napotykamy już na samym początku, a mianowicie tkanki i organy są zbudowane z różnych komórek zorganizowanych, charakteryzujące się skomplikowaną strukturą, która wpływa na ich reakcję na zamarzanie i rozmrażanie. Tworzenie się kryształków lodu stanowi zagrożenie dla struktury tkanek i narządów [3]. Innym problemem jest już zachowanie narządu lub tkanki w specjalnych płynach zwanych krioprotektantami. Niektóre z tych płynów podczas długotrwałego przechowywania w nich narządów oddziałują negatywnie i stają się toksyczne, co może być przyczyną odrzucenia przeszczepu z takiego narządu czy tkanki podczas transplantacji. Inne płyny utrwalające powodują zmianę struktury narządów i tkanek, objawiające się ich kurczeniem [3]. Najistotniejszym w dzisiejszych czasach problemem jest czynnik finansowy badań. Pomimo wszystkich problemów związanych z przechowywaniem narządów i tkanek nie zniechęca to ludzkości w doskonaleniu tych metod z racji możliwości jakie one dają. Słowa kluczowe: biobanki, krioprotekcja, krioprotektanty, transplantologia 1. Śliwiński G., Sieroń A., Poll R., Thiele C., Śliwiński Z.: Unpressurized Safekeeping of Transplant Organs Using the TOP-Liver® Storage Module. 2010 2. Storey K.B.: Hibernating Mammals, Can Natural Cryoprotective Mechanisms Help Prolong Lifetimes of Transplantable Organs? 2005 3. Taylor M.J., Brockbank K.G.M.: Frontiers in Biopreservation Challenges for the Storage of Living Technology: Tissues and Engineered Constructs. Chapter 49, American Academy of Anti-Aging Medicine. 2003 4. Humar A., Dunn D.L.: Schwartz‘s Principles of Surgery. Chapter 11. Transplant. 2009 5. Guarrera J. V., Henry S. D., Samstein B., R. Odeh-Ramadana, M. Kinkhabwalad, Goldstein M. J., Ratner L. E., Renz J. F., Lee H. T., Brown R. S., Emond J. C.: Hypothermic Machine Preservation in Human Liver Transplantation: The First Clinical Series. American J. of Transplant. 2010; 10: 372–381 6. Hauetand T., Eugene M.: A new approach in organ preservation: potential role of new polymers. 2008 International Society of Nephrology, France. 2008 Magdalena DRĄG - Obecnie jestem studentką Biotechnologii wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego, [email protected] 1.6 Aspergillus Niger - Uniwersalna fabryka (Przemysław Piotr OLEJNIK, Monika DROBNA, Katarzyna WIESNER, Rafał NOWAK - KNSB OPERON, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu) Aspergillus niger jest jednym z najpowszechniej występujących grzybów na świecie oraz jednym z najlepiej poznanych przez człowieka. Jednak największą uwagą przykuwa fakt, że jest on wykorzystywany przez biotechnologów, jako wielce wydajna uniwersalna fabryka zdolna do wytworzenia wielu substancji[1]. Przemysłowa produkcja wielu enzymów czy też kwasu cytrynowego wiążę się z wykorzystaniem szczepów tego grzyba. Poza tradycyjnym wykorzystaniem, grzyb ten coraz szerzej wykorzystywany jest w produkcji białek heterologicznych. Cechami, którym zawdzięcza się tak szerokie zastosowanie tego gatunku są: zdolność do wzrostu na prostych pożywkach, eukariotyczny system ekspresji i obróbki białek, niepatogenność, nietoksyczność oraz dobrze poznana fizjologia i genetyka[1,2]. Słowa kluczowe: Aspergillus niger, białka heterologiczne, enzymy 1. Kniemeyer I.: Proteomics of eukaryotic microorganisms: The medically and biotechnologically important fungal genus Aspergillus. Proteomics 2011, 11, 3232– 3243. 2. Schuster E., Dunn-Coleman N., Frisvad J.C., van Dijck P.W.M. On the safety of Aspergillus niger – a review.Applies Microbial Biotechnology 2002, 59,426–435. Przemysław Piotr OLEJNIK, Monika DROBNA, Katarzyna WIESNER, Rafał NOWAK - Autorzy tego plakatu są aktywnymi członkami Koła Naukowego Studentów Biotechnologii "OPERON", uczestniczącymi w takich wydarzeniach jak Noc Naukowców, Festiwal Nauki i Sztuki oraz liczne konferencje, [email protected] 1.7 Niezwykła architektura lipopolisacharydu pałeczek Yersinia enterocolitica O:3 (Katarzyna DWORNIAK, Magdalena NOSZCZYŃSKA– Katedra Mikrobiologii, Uniwersytet Śląski, Katowice) Pałeczki z rodzaju Yersinia należące do rodziny Enterobacteriaceae, wykazują zdolność do namnażania się w szerokim zakresie temperatur, co czyni je szczególnie Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl niebezpiecznymi patogenami. W Polsce za zakażenia u ludzi i innych ssaków, odpowiedzialne są głównie bakterie Yersinia enterocolitica O:3 (YeO3) [1,2]. Posiadają one tak jak inne bakterie Gram-ujemne, zakotwiczony w błonie zewnętrznej ściany komórkowej lipopolisacharyd (LPS). Składnik ten nie tylko spełnia liczne funkcje o podstawowym znaczeniu dla procesów życiowych bakterii, ale jednocześnie jest jednym z ważniejszych czynników wirulencji Yersinia. Pojedyncza cząsteczka LPS składa się z trzech podstawowych elementów strukturalnych: lipidu A, rdzenia wewnętrznego i zewnętrznego oraz przyłączonego do niego Oantygenu [3,4]. Architektura LPS YeO3 odznacza się niezwykłą strukturą pomimo obecności takich jak w/w elementów. Do lipidu A przyłączony jest rdzeń wewnętrzny, który może być podstawiony albo rdzeniem zewnętrznym, albo O-antygenem bądź też pozostawać nie związany z żadnym z wymienionych elementów strukturalnych [5-7]. Ponadto wykazano, że niezależnie od obecności rdzenia zewnętrznego czy O-antygenu, do rdzenia wewnętrznego YeO3 przyłączony jest wspólny enterobakteryjny antygen (ECA). Miejsce tj. cukier do którego w rdzeniu wewnętrznym jest przyłączony ECA, nie zostało poznane [8-13]. Stąd, koniecznym stała się konstrukcja (metodami inżynierii genetycznej) mutantów YeO3 defektywnych w biosyntezie rdzenia wewnętrznego i poszukiwanie w ich lipopolisacharydach cukru do którego przyłączony jest ECA. Słowa kluczowe:Yersinia enterocolitica O:3, LPS, ECA. 1. Mielczarek P., Bagłaj M.: Jersinioza – rzadko rozpoznawana choroba układu pokarmowego. Gastroenterologia Polska 2004, 11, 1, 69-74. 2. Bielec D., Krzowska-Firych J.: Jersinioza – choroba o wielu obliczach. Lekarz 2009, 9, 28-39. 3. Lüderitz O., Westphal O., Staub A. M., Nikaido H.: Isolation and chemical characterization of bacterial lipopolysaccharides; Microbial Toxins vol. IV Bacterial Endotoxin (Weinbaum G., Kadis S., Ajl S. A.), Academic Press, New York 1971, 145233. 4. Bengoechea J. A., Zhang L., Toivanen P., Skurnik M.: Regulatory network of lipopolysaccharide O-antygen biosynthesis in Yersinia enterocolitica includes cell envelope-dependent signals. Mol. Microbiol. 2002, 44, 4, 1045-1062. 5. Skurnik M., Venho R., Bengoechea J.A., Moriyón I.: The lipopolysaccharide outer core of Yersinia enterocolitica serotype O:3 is required for virulence and plays a role in outer membrane integrity. Mol. Microbiol. 1999, 31, 5, 1443-1462. 6. Pinta E., Duda K. A., Hanuszkiewicz A., Kaczyński Z., Linder B., Miller W. L., Hyytiäinen H., Ch., Borowski S., Kasperkiewicz K., Lam J. S., RadziejewskaLebrecht J., Skurnik M., Holst O.: Identification and role of a 6-deoxy-4-ketohexosamine in the lipopolysaccharide outer core of Yersinia enterocolitica serotype O:3. Chem. Eur. J. 2009, 15, 9747-9754. 7. Pinta E., Li Z., Batzilla J., Pajunen M., Kasanen T., Rabsztyn K., Rakin A., Skurnik M.: Identification of three oligo-/polysaccharide-specific ligases in Yersinia enterocolitica. Mol. Microbiol. 2012, 83, 1, 125-136. 8. Radziejewska-Lebrecht J., Skurnik M., Shashkov A. S., Brade L., Różalski A., Bartodziejska B., Mayer H.: Immunochemical studies on R mutants of Yersinia enterocolitica O:3. Acta Biochem. Pol. 1998, 45, 4, 1011-1019. 9. Kasperkiewicz K.: Właściwości ECA immunogenne mutantów szorstkich Yersinia enterocolitica. Praca doktorska 2002, Uniwersytet Śląski, Katowice. 10. Muszyński A.: Characterization of lipopolysaccharides from mutants of Yersinia enterocolitica O:3 cultivated at different temperatures. PhD Thesis 2004, University of Silesia, Katowice, Poland and Research Centre Borstel, Borstel, Germany. 11. Duda K. A.: Immunochemical studies on lipopolysaccharides from R mutants Yersinia enterocolitica O:3. PhD Thesis 2007, University of Silesia, Katowice. 12. Duda K.T.: Reactivity of polyclonal antisera against R mutants of Yersinia enterocolitica O:3. PhD Thesis 2007, University of Silesia, Katowice. 13. Radziejewska-Lebrecht J., Kasperkiewicz K., Skurnik M., Brade L., Steinmetz I., Świerzko A. S., Muszyński A.: ECA-antibodies in antisera against R mutants of Yersinia enterocolitica O:3. Adv. Exp. Med. Biol. 2003, 529, 215-218. Katarzyna DWORNIAK jest studentką drugiego roku studiów magisterskich na kierunku biotechnologia, [email protected] Mgr Magdalena NOSZCZYŃSKA interesuje się biotechnologią mikroorganizmów, szczególnie pałeczkami Yersinia spp. 1.8 Charakterystyka i izolacja bakterii Pseudomonas fluorescens (Anna FILIPCZYK, Michał NAZAREWICZ - Katedra Biotechnologii Środowiskowej, Politechnika Śląska, Gliwice) Niezwykłość wykorzystania szczepu bakterii Pseudomonas fluorescens spowodowało ogromne zainteresowanie wśród naukowców. Ten powszechnie i aktywnie występujący gatunek bakterii grama (-) występujący m.in. w glebie, wodzie czy na powierzchni roślin, jest wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu. Bakterie Pseudomonas fluorescens spełniają także funkcje modyfikatorów czy regeneratorów gleby poprzez wytwarzanie związków chelatujących żelazo czyli sideroforów. [3][5] Ze względu na szerokie, biotechnologiczne zastosowanie Pseudomonas fluorescens zdecydowano się wyizolować z gleby ten szczep, scharakteryzować go oraz porównać z bakteriami Pseudomonas fluorescens pochodzącym z kolekcji szczepów sprowadzonych z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu. Do izolacji, różnicowania i oznaczania liczby bakterii Pseudomonas posłużono się podłożem King A. Obecność siarczanu magnezu, znajdującego się w podłożu powoduje możliwość zaobserwowania żółto-zielonkawego zabarwienia. Pałeczki P.fluorescens są zdolne do wytwarzania barwnika – fluoresceiny, przez co w świetle UV wykazują fluorescencję. W dalszych badaniach przeprowadzono testy m.in. biochemiczne, na rozkład skrobi, tłuszczów, upłynnianie/rozkład żelatyny, produkcja cyjanowodoru czy też badanie zawartości żelaza znajdującego się w glebie, z której bakterie były izolowane.[6][3] Celem projektu jest określenie możliwości produkcji cyjanowodoru przez szczepy Pseudomonas pozyskane z kolekcji szczepów oraz ze środowiska. W dalszej części zostanie też zbadana efektywność takiej produkcji.[1][2][4] Słowa kluczowe: pseudomonas fluorescens, cyjanowodór, enzymy, siderofory. 1. T. Meera and P. Balabaskar, „Isolation and characterization of Psuedomonas Fluorescens from rice Fields‖, 2012 Vol. 2 (1) January-April, pp.113-120 2. Donna J. Blazevic, Marilyn H. Koepcke, and John M. Matsen, ―Incidence and Identification of Pseudomonas fluorescensandPseudomonas putida in the Clinical Laboratory‖, Appl Microbiol. 1973 January; 25(1): 107–110 Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 3. M.K Dhanya, V.P. Potty, ―Siderophore production by Pseudomonas fluorescens isolated from the rhizosphere of Solenostemon rotundifolius‖, M.K. Dhanya Journal of R aonodt VC.rPo. pPso,t 2ty007, Vol. 33 No. 2, pp. 138-140 4.Mohammad A. Faramarzia, Marion Stagarsa, Enrico Pensini,Walter Krebs, Helmut Brandl, „Metal solubilization from metal-containing solid materials by cyanogenic Chromobacterium violaceum‖ Journal of Biotechnology 113 (2004) 321–326 5.Jankiewicz U., „Charakterystyka i znaczenie piowerdyn bakterii z rodzaju Pseudomonas‖, POST. MIKROBIOL., 2009, 48, 4, 243-254, http://www.pm.microbiology.pl/ 6 http://www.condalab.com/pdf/1531.pdf 17-01-2013 Anna FILIPCZYK – studentka 3 roku biotechnologii na wydziale Automatyki Elektroniki i Informatyki. Ukończenie praktyki studenckiej w 2011r. oraz w 2012r. w Centrum Onkologii im. M. Skłodowskiej- Curie w Gliwicach w zakładzie Medycyny Nuklearnej i Endokrynologii Onkologicznej w Pracowni Diagnostyki Molekularnej i Genomiki Funkcjonalnej. Ukończenie szkolenia „Zastosowanie techniki Real-time PCR w diagnostyce medycznej‖, Ukończenie szkolenia „ Kobiece choroby nowotworowe. Wykorzystanie technik PCR w diagnostyce onkologicznej‖, [email protected] Michał NAZAREWICZ - student 3 roku biotechnologii na wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki. Ukończenie szkolenia „Zastosowanie techniki Real-time PCR w diagnostyce medycznej‖, Ukończenie szkolenia „ Kobiece choroby nowotworowe. Wykorzystanie technik PCR w diagnostyce onkologicznej‖. 1.9 Egzopolisacharydy-lepkie tarcze bakterii (Marta FOGT, Nataniel BIAŁAS, Katarzyna KASPERKIEWICZ -Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski, Katowice) Zewnątrzkomórkowe polisacharydy, zwane egzopolisacharydami (EPS),to węglowodany syntetyzowane przez liczne mikroorganizmy m.in. bakterie. Na zewnątrz komórki drobnoustroju EPStworzą śluzową warstwę, która w zależności od stopnia związania z powierzchnią komórki,może mieć charakter otoczki, luźnej osłonki lub amorficznej macierzy[1]. Bakteryjne EPSto polimery o dużej masie cząsteczkowejzbudowane z liniowych lub rozgałęzionych łańcuchówskładających się głównie z cukrów obojętnych i ich pochodnych (aminocukrów, kwasów uronowych),które skupione są w powtarzające się jednostki strukturalne. Fosforany, octany, siarczany i pirogronian to częste niesacharydowe składniki EPS. Stabilność węglowodanowych łańcuchów determinują wiązania α- iβglikozydowe.Większość bakteryjnych EPS ma anionową naturę, warunkowaną obecnością ujemnie naładowanych grup funkcyjnych [2].Skład chemiczny powtarzających się jednostekbudulcowych to kryterium klasyfikacji EPS jako homo(np.dekstran) lub hereopolisacharydów (np.ksantan)[3]. EPS tworzą lepką barierę chroniącą drobnoustrój przed biologicznymi (antybiotyki, bakteriofagi, drapieżcy, enzymy) i fizykochemicznymi (metale ciężkie, pH, temperatura,zasolenie) stresorami ,jak również zwiększającą przeżywalność komórki w warunkach głodu [4,5]. Właściwości adhezyjne EPS sprzyjają formowaniu biofilmu przez bakterie [6]. Przez wzgląd na pożądane cechy EPS stanową obiekt zainteresowania medycyny, przemysłu spożywczego i inżynierii środowiska [7]. Słowa kluczowe: bakterie, glikobiologia, ochrona, właściwości egzopolisacharydy, 1. Poli A., Anzelmo G., Nicolaus B.: Bacterial exopolysaccharides from extreme marine habitats: production, characterization and biological activities. Mar. Drugs 2010, 8, 6, 1779-1802. 2.Sutherland I.W.: Biofilm exopolysaccharides: a strong and sticky framework. Microbiology 2001, 147, 1, 3-9. 3. Vu B., Chen M., Crawford R. J., Ivanova E.P.: Bacterial extracellular polysaccharides involved in biofilm formation. Molecules 2009, 14, 7, 2535-2554. 4. Singha T.K.: Microbial extracellular polymeric substances: production, isolation and applications. IOSR Journal of Pharmacy 2012, 2, 2, 276-281. 5 .Rodríguez C., Van der Meulen R., Vaningelgem F., Font de Valdez G., Raya R., 6. De Vuyst L., Mozzi F.: Sensitivity of capsular-producing Streptococcus thermophilusstrains to bacteriophage adsorption. Lett. Appl. Microbiol. 2008, 46, 4, 462-468. 6. Kumar A.S., Mody K., Jha B.: Bacterial exopolysaccharides - a perception. J. Basic Microbiol. 2007, 47, 2, 103-117. 7. FreitasF., Alves V.D., Reis M.A.: Advances in bacterial exopolysaccharides: from production to biotechnological applications. TrendsBiotechnol. 2011, 29, 8, 388-398. Marta FOGT, Nataniel BIAŁAS, Katarzyna KASPERKIEWICZ Działalność naukowa autorów skupia się na badaniu egzopolisacharydów (EPS)patogenów jelitowych, jak również EPS bakterii środowiskowych opornych na metale ciężkie, [email protected] 1.10 Podatność różnych powierzchni polimerycznych na adhezję bakterii (Anna GERNAND, Zofia ŻAKOWSKA - Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, Łódź) Materiały polimerowe są w coraz większym stopniu wykorzystywane są do produkcji elementów instalacjach, które wykonywane były ze stali nierdzewnej, z powodu ich ceny i plastyczności. Mikrobiologiczne zanieczyszczenie tych materiałów staje się znaczącym problemem w produkcji żywności i jest ważne ze względu na bezpieczeństwo zdrowia publicznego [1]. Właściwości chemiczne powierzchni na adhezję bakterii nie są brane pod uwagę przy projektowaniu urządzeń produkcyjnych żywności. W szczególności, liczba czynników fizykochemicznych jest ważna przy określaniu właściwości powierzchni [2]. W tym badaniu, wzięte pod uwagę zostały skład chemiczny oraz właściwości hydrofobowe powierzchni polimerów oraz ich wpływ na adhezję bakterii. Cztery materiały polimerowe materiały polimerowe, materiały polimerowe do wytwarzania elementów budowlanych, badano pod kątem podatności na Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl adhezję bakterii (poliamid, polietylen, polioksometylen, poliwęglan). Dwa szczepy bakterii, wyizolowane z powierzchni i instalacji przemysłu spożywczego zostały zastosowane (Bacillus mycoides i Pseudomonas fluorescens). Bakterie wybrane zostały na podstawie częstości występowania w próbkach badanych powierzchni produkcyjnych. Dwie metody były zastosowane aby sprawdzić adhezję bakterii: fluorescencyjna mikroskopia i pomiar poziomu ATP na skolonizowanych powierzchniach. Dzięki tym dwóm metodom można otrzymać szybko informacje o stanie fizjologicznym komórek znajdujących się w biofilmie i ilości bakterii przylegających do materiału. Obydwa badane szczepy wykazała podobną podatność adhezji do poliamidu i polietylenu. Ponadto wyniki dwóch opisanych metod zgadzają się ze sobą. W przypadku poliwęglanu i polioksometylenu, oba szczepy wykazały zróżnicowane zachowanie. Słowa kluczowe: polimery, adhezja, biofilm 1. Morton, L. H. G., Surman S.B.: Biofilms in biodeterioration—a review. International Biodeterioration and Biodegradation 1994, 34,203–221. 2. Bacterial Adhesion at Synthetic Surfaces. Applied And Environmental Microbiology, 1999, 65,11, 4995–5002. Anna GERNAND - doktorant Politechniki Łódzkiej. Zainteresowania naukowe związane są z tworzeniem biofilmu i badania metaboliczne mikroorganizmów zamieszkujących linii produkcyjnych w przemyśle spożywczym, [email protected] 1.11 Wpływ wybranych substancji chemicznych na rozmnażanie się skoczogonków (Folsomia candida) (Anna WRÓBEL, Aneta GIERBUSZEWSKA, - Instytut Przemysłu Organicznego Oddział w Pszczynie, Zakład Badań Ekotoksykologicznych, Pracownia Toksykologii Organizmów Glebowych, Patrycja GĘBALA - Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Informatyki, Zakład Komputerowych Systemów Biomedycznych, Laboratorium Mikrotomografii) Wstęp: Skoczogonki są drobnymi stawonogami, zamieszkującymi przede wszystkim glebę i ściółkę. Celem pracy było sprawdzenie i wdrożenie do rutynowych badań ekotoksykologicznych metody, opartej o wytyczną OECD nr 232 [1, 2, 3, 4]. Materiały i metody: Zastosowano preparaty Marshall 250 CS oraz Chwastox Extra 300 SL i kwas borowy (8 stężeń każdy). Doświadczenie prowadzono w plastikowych pojemnikach ze sztucznym podłożem. Wprowadzono do nich po 10 sztuk skoczogonkóww wieku 12 dni. Doświadczenie trwało 4 tygodnie. Po tym czasie oszacowano śmiertelność osobników dorosłych oraz liczbę osobników młodych. Wyniki porównywano z grupą kontrolną [4]. Wyniki: EC50 wynosiło 132,3 mg/kg dla kwasu borowego, 4,2 mg/kg dla preparatu Marchall 250 CS, natomiast dla preparatu Chwastox Extra 300 SL >1000 mg/kg s. m.p. LC50 wynosiło 204,3 mg/kg dla kwasu borowego oraz 6,8 mg/kg dla preparatu Marshall 250 CS, natomiast dla preparatu Chwastox Extra 300 SL >1000 mg/kg s. m.p. Wnioski: - Marshall 250 CS znacząco wpływał na rozmnażanie się skoczogonków i na przeżywalność ich form dorosłych, ale badania należy rozszerzyć o inne substancje stosowane w rolnictwie. Słowa kluczowe: Skoczogonki, toksyczność substancji, pestycydy 1. Berlinger P. i in. Checklist of the Collembola of the World. 1996-2004. www.collembola.org 2. Broerse M., van Gestel Cornelis A.M.: Mixture effects of Nikel and chlorpyrifos on Folsomia candida (Collembola) explained from development of toxicity in time. Chemosphere 79 (2010), 953 – 957. 3. Walker C.H. i inni. Podstawy ekotoksykologii. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2002. 4. Wytyczna OECD do badań substancji chemicznych nr 232, zatwierdzona 7 września 2009 roku: „Collembolan Reproduction Test In Soil‖. Anna WRÓBEL - Absolwentka Uniwersytetu Rolniczego im. H. Kołłątaja w Krakowie. Od 2002 roku pracownik naukowy w Zakładzie Badań Ekotoksykologicznych Instytutu Przemysłu Organicznego, Oddział w Pszczynie, [email protected] Aneta GIERBUSZEWSKA - Absolwentka Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Od 2009 roku pracownik naukowy w Zakładzie Badań Ekotoksykologicznych Instytutu Przemysłu Organicznego, Oddział w Pszczynie. Patrycja GĘBALA - Absolwentka Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, doktorantka w Instytucie Informatyki Uniwersytetu Śląskiego, beneficjentka programu stypendialnego ŚWIDER. 1.12 Organizacja żeńskich zespołów komórek linii płciowej u skąposzczeta Chaetogasterdiaphanus (Annelida, Clitellata). (Szymon GORGOŃ, Piotr ŚWIĄTEK - Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski, Katowice) U opisywanego organizmu żeńskie zespoły (cysty, grupy izogeniczne) komórek linii płciowej składają się z komórek odżywczych – trofocytów, oocytu, oraz centralnej masy cytoplazmatycznej – cytoforu. Ponieważ komórki zespołu nie posiadają bezpośredniego połączenia między sobą, cytofor pełni rolę łącznika. Mianowicie, każda z komórek cysty, jest połączona z cytoforem tylko jednym kanałem cytoplazmatycznym (mostkiem międzykomórkowym). Największy ze zmierzonych Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl mostków międzykomórkowych posiadał średnicę 3,5μm. W ścianie kanału cytoplazmatycznego wykazano obecność Faktyny. W początkowych etapach oogenezy cysta ma kształt kulisty. Na tym etapie wszystkie komórki zespołu są morfologicznie równocenne, i nie jest możliwe stwierdzenie która komórka zróżnicuje w oocyt. W późniejszych zespołach można zauważyć uwypuklenie związane ze wzrostem oocytu. W oocycie pojawiają się pierwsze krople żółtka. Oocyt staje się największą komórką cysty, a w końcowych etapach dojrzewania cytofor z trofocytami stanowi mały procent objętości zespołu. W takim zespole nie obserwowano już połączenia między oocytem a cytoforem. W późnym zespole oolemma tworzy dołki opłaszczone, a w cytoplazmie oocytu można zauważyć pęcherzyki opłaszczone. Cytoplazma wzastającego oocytu wypełniona jest kulami żółtka różnych rozmiarów. Wyjątek stanowi warstwa cytoplazmy otaczająca jądro oocytu, która nie posiada kul żółtka. Jądro oocytu zawiera dobrze wykształcone jąderko i rozproszoną chromatynę. Osłonka jądrowa jest pofałdowana. Słowa kluczowe: Annelida, oogeneza, cysta, oocyt, cystofor Szymon GORGOŃ, Piotr ŚWIĄTEK - Autorzy plakatu wspólnie zajmują się badaniami oogenezy u skąposzczetaChaetogasterdiaphanus, [email protected] 1.13 Kolonizacja układu pokarmowego noworodków (Anna GOSZKIEWICZ, Małgorzata LEWANDOWSKA – Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka) Właściwy przebieg procesu kolonizacji układu pokarmowego noworodków jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Czynniki, które mogą opóźniać kolonizację lub zaburzać równowagę w zespole mikroorganizmów jelitowych mogą prowadzić do dominacji tych gatunków, które powodują zaburzenia w prawidłowej pracy przewodu pokarmowego lub które w wyniku aktywności enzymatycznej biorą udział w wytwarzaniu związków toksycznych i rakotwórczych, w ten sposób przyczyniając się do rozwoju wielu chorób. Uważa się, że układ pokarmowy noworodka w chwili porodu jest sterylny [1, 2], a jego wstępna kolonizacja następuje już w przeciągu 1. godziny życia [3,4]. Jednak największe znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania organizmu dziecka ma gwałtowna kolonizacja następująca w przeciągu kilku godzin po narodzinach [5]. Kolonizacja zachodzi wieloetapowo. Mikroorganizmy biorące udział w tym procesie pochodzą głównie z dróg rodnych, skóry matki, a także z otoczenia noworodka. Kolonizacja układu pokarmowego noworodków nie we wszystkich przypadkach zachodzi według tego samego schematu. Sposób porodu, otoczenie, sposób karmienia, rodzaj pokarmu, schorzenia i stosowane leki, jak również substancje prebiotyczne i probiotyki mają znaczny wpływ na przebieg tego procesu. Słowa kluczowe: mikrobiota jelitowa, noworodki 1. Bezirtzoglou E.: The intestinal microflora during the first weeks of life. Anaerobe 1997, 3, 173-177. 2. Salminen S., Isolauri E.: Intestinal colonization, microbiota, and probiotics. J. Ped. 2006, 149, 5, 115-120. 3. Moore T.A., Hanson C.K., Anderson-Berry A.: Colonization of the gastrointestinal tract in neonates: a review.ICAN 2011, 3, 291-295. 4. Palmer C., Bik E.M., DiGiulio D.B., Relman D.A., Brown P.O.: Development of the HumanInfant Intestinal Microbiota. PLoS Biol. 2007, 5, e177. 5. Dominquez-Bello M.G., Blaser M.J., Ley R.E., Knight R.: Development of the human gastrointestinal microbiota and insights from high-throughput sequencing. Gastroent. 2011, 140, 1713–1719. [email protected] 1.14 Metagenomika w mikrobiologii środowiska (Anna JAROSŁAWIECKA –Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katowice) Mikroorganizmy opanowały prawie wszystkie środowiska. Występują zarówno w glebie, wodzie, jak i powietrzu. Są również obecne na terenie niedostępnym dla organizmów o wyższych wymaganiach, takich jak gorące źródła, solanki, wody pokopalniane, zimne arktyczne lody czy wnętrze skorupy ziemskiej. Dotychczas wiele ekstremalnych biotopów było uważane za pozbawione jakiejkolwiek formy życia, sądzono bowiem że w tak trudnych warunkach żaden organizmnie jest w stanie przetrwać, a co więcej funkcjonować. Klasyczne techniki mikrobiologiczne pozwalają jedynie na uzyskanie informacji o mikroorganizmach hodowlanych, co znacznie ogranicza wiedzę na temat danego ekosystemu oraz ich potencjalne wykorzystanie przez człowieka. Dotychczas scharakteryzowano około 8000 gatunków mikroorganizmów, co stanowi zaledwie ich 1% w środowisku naturalnym. Dopiero zastosowanie metod genetycznych, w tym analiza sekwencji 16S rDNA, pozwoliła na m.in. odkrycie mikroorganizmów niehodowlanych i zapoczątkowała nową drogę badań. Kolejnym milowym krokiem jest metagenomika, w której poprzez sekwencjonowanie DNA izolowanego bezpośrednio ze środowiska, uzyskujemy pełniejszą informację o bioróżnorodności mikroorganizmów, pomijanej w technikach hodowlanych oraz o ich genomach. Najbardziej znane projekty metagenomiczne to Human Microbiome Project, w którym poddano analizie populację Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl mikroorganizmów ludzkiego przewodu pokarmowego czy badania nad mikroorganizmami z Morza Sargassowego. Poznanie nowych mikroorganizmów i ich genów, daje nowe możliwości w ich wykorzystaniu w biotechnologii m.in. w produkcji nowych enzymów, antybiotyków, biosensorów, dodatkową wiedzę o wzajemnych interakcjach pomiędzy drobnoustrojami i pozwoli na rozwiązanie wielu problemów w rolnictwie, przemyśle czy medycynie. Słowa kluczowe: mikroorganizmy, metagenomika Daniel, R. 2005. The metagenomics of soil. Nat. Rev. Microbiol. 3:470-478. Deja-Sikora E., Sikora M., Gołębiewski M., Tretyn A. Biblioteki metagenomowe jako źródło genów przydatnych w biotechnologii: Biotechnologia: 4 (79) 125–139 2007. Handelsman, J.2004. Metagenomics: application of genomics to uncultured microorganisms. Microbiol. Mol. Biol. Rev.68:669-685. Anna JAROSŁAWIECKA – doktorantka III roku Advanced Methods in Biotechnology and Biodiversity, WBiOŚ, UŚ, [email protected] 1.15 Bakterie zastosowania endofityczne i ich potencjalne (Małgorzata KUKLA - Katedra Mikrobiologii, Uniwersytet Śląski, Katowice) Bakterie endofityczne (endofity) to mikroorganizmy zasiedlające zdrowe i żywe tkanki roślin wyższych. Przypuszcza się, że blisko 300 000 znanych obecnie gatunków roślin jest zasiedlanych przez jeden lub więcej gatunków bakteryjnych endofitów. Wśród nich od kilku lat szczególnym zainteresowaniem cieszą się tzw. endofity promujące wzrost roślin (PGPE, Plant GrowthPromoting Endophyte). Szereg właściwości tych mikroorganizmów powoduje, że w kooperacji z roślinami mogą istotnie zwiększać tempo usuwania szkodliwych substancji organicznych ze środowiska i akumulacji nieorganicznych związków w częściach nadziemnych roślin [1]. To powoduje, że endofity stają się efektywnym narzędziem w fitoremediacji. Prowadzone są także badania nad zastosowaniem endofitów do produkcji metabolitów, które mogą być stosowane w medycynie jako skuteczne leki do walki z chorobami. Metabolity te to przede wszystkim nowe antybiotyki, związki przeciwrakowe, lotne związki organiczne, związki przeciwgrzybicze, antywirusowe oraz immunosupresanty. Poza typowo medycznym zastosowaniem substancji produkowanych przez endofity poszukuje się także bakterii zdolnych do produkcji biopolimerów na przykład bioplastików. Dodatkowo bakterie żyjące w tkankach roślinnych mogą być wykorzystane do ochrony upraw rolnych przed infekcją patogenów [2, 3]. Słowa kluczowe: bakterie endofityczne, bioremediacja, fitoremediacja 1 .Luo S., Xu T., Chen L., Chen J., Rao Ch., Xiao X., Wan Y., Zeng G., Long F., Liu Ch., Liu Y.:Endophyte-assisted promotion of biomass production and metal-uptake of energy crop sweet sorghum by plant-growth-promoting endophyteBacillus sp. SLS18. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2012, 93, 17451753. 2 .Hardoim P.R., Overbeek L.S., Elsas J.D.: Properties of bacterial endophyte and their proposed role in plant growth. Trends Microbiol., 2008, 16, 10, 463471. 3. Ryan R., Germaine K., Franks A., Ryan D.J., Dowling D.N.: Bacterial endophyte: recent developments and applications. FEMS Microbiol. Lett., 2008, 278, 1-9. Małgorzata KUKLA jest studentką pierwszego roku studiów doktoranckich: Advanced methods in Biotechnology and Biodiversity w dziedzinie mikrobiologii. Obecnie zajmuje się badaniem właściwości bakterii endofityczncych i ich rolą w fitoremediacji związków ropopochodnych,[email protected] 1.16 Produkcja kwasów organicznych z udziałem Corynebacterium glutamicum (Martyna LESZCZEWICZ, Piotr WALCZAK - Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka) Corynebacterium glutamicum to względnie beztlenowe, gram-dodatnie, morfologicznie zmienne bakterie glebowe. W warunkach ograniczonego dostępu tlenu komórki tych bakterii są aktywne metabolicznie, produkują kwasy organiczne tj. kwas L-mlekowy, bursztynowy i octowy mimo, że ich wzrost jest zahamowany. C. glutamicum mogą produkować kwasy organiczne w ilości przekraczającej 100 g/l.Wytwarzają kwas L-mlekowy o dużej czystości (<99,9%) z wydajnością przekraczającą 4 g/l/h [1]. Szczepy produkujące kwas Dmlekowy zostały zmodyfikowane poprzez wprowadzenie do komórek C. glutamicumΔldhA, genów kodujących dehydrogenazę D-meczanową pochodzącą z Escherichia coli lub Lactobacillusdelbrueckii.Podczas fermentacji okresowej z zasilaniemmutanty C. glutamicum produkują 120 g/l kwasu D-mlekowego o wysokiej czystości optycznej(>99,9%) [2]. C. glutamicum CRX2, którego metabolizm został zmodyfikowany tak aby umożliwić wykorzystywanie ksylozy i arabinozy był zdolny do wytwarzania znaczących ilości kwasu mlekowego (0.45 g/g substratu) i bursztynowego (0.2g/gsbstratu) [3,4]. Dwuetapowy proces biosyntezy kwasu bursztynowego z udziałem C. glutamicum R DldhA również został opracowany. Szczep produkował 146 g/l kwasu bursztynowego [5]. Innym przykładem może być fermentacja z okresowym zasilaniem, w której wykorzystano glukozę, mrówczan oraz wodorowęglan jako źródło węgla. C. glutamicum BOL3/pAN6-gap wytwarzały 134 g/l kwasu bursztynowego [6]. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Biosynteza kwasów organicznych przez C. glutamicum, w warunkach ograniczonego dostępu tlenu może być korzystna ze względu na wydajność i brak zapotrzebowania na obecność złożonych substancji odżywczych w pożywce. Słowa kluczowe: Corynebacterium glutamicum, kwas mlekowy, kwas bursztynowy 1. Okano K., Tanaka T., OginoC., Fukuda H., KondoA.: Biotechnological production of enantiomeric pure lactic acid from renewable resources: recent achievements, perspectivesand limits. ApplMicrobiolBiotechnol (2010), 85:413–423. 2. OkinoS., SudaM., Fujikura K., Inui M., YukawaH.: Production ofD-lactic acid by Corynebacterium glutamicumunder oxygen deprivation. ApplMicrobiolBiotechnol (2008) 78:449–454. 3. Kawaguchi, H., Vertès, A.A., Okino, S., Inui, M., and Yukawa, H.: Engineering of a xylose metabolic pathway in Corynebacterium glutamicum. Appl Environ Microbiol, (2006) 72: 3418–3428. 4. Kawaguchi, H., Sasaki, M., Vertès, A.A., Inui, M., and Yukawa, H.: Engineering of an L-arabinose metabolic pathway inCorynebacterium glutamicum.ApplMicrobiolBiotechnol (2008) 77:1053–1062. 5. ]Okino, S., Suda, M., Fujikura, K., Inui, M., and Yukawa, H.: Production of D-lactic acid by Corynebacteriumglutamicumunder oxygen deprivation.ApplMicrobiol Biotechnol2008) 78:449–454. 6. Litsanov, B., Brocker, M., and Bott, M.: Towards homosuccinate fermentation: metabolic engineering of Corynebacteriumglutamicumfor anaerobic succinate production from glucose and formate.Appl Environ Microbiol(2012)78:3325–3337. Martyna LESZCZEWICZ - doktorantka w ITFiM. Zainteresowania naukowe to fizjologia, metabolizm oraz modyfikacja genetyczna mikroorganizmów o znaczeniu biotechnologicznym, [email protected] dr hab. inż. Piotr WALCZAK - opiekun pracy doktorskiej - adiunkt ITFiM PŁ. Tematyka badawcza- genetyka, fizjologia i przemysłowe zastosowanie bakterii mlekowych oraz bakterii z rodzaju Bacillus, ulepszanie szczepów drobnoustrojów, hodowla drobnoustrojów w skali wielkolaboratoryjnej. 1.17 Zespół mikroorganizmów jelitowych człowieka (Małgorzata LEWANDOWSKA, Anna GOSZKIEWICZ – Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, Łódź) Przewód pokarmowy człowieka jest kolonizowany w przeciągu kilku pierwszych dni życia przez mikroorganizmy, które wpływają między innymi na trawienie oraz układ immunologiczny organizmu [1,2]. Jest to jeden z najbogatszych gatunkowo ekosystemów na Ziemi, a w jego skład wchodzą przedstawiciele wszystkich trzech domen życia: archeony, eukarya oraz bakterie [3,4]. Szacuje się, że liczba komórek bakteryjnych zasiedlających układ pokarmowy przewyższa dziesięciokrotnie liczbę wszystkich komórek ludzkiego organizmu [5,6]. W tym złożonym ekosystemie występuje aż 9 z 25 znanych typów bakterii, a wśród nich dominują Firmicutes (46-60%), Proteobacteria (10-30%), BacteroidetesorazActinobacteria (łącznie 8-28%) [3,7]. W jelitach dorosłego, zdrowego człowiekaliczebnie przeważająbakterie z rodzaju Bifidobacterium, Bacteroides, Clostridium i Eubacterium, mniej jest natomiast bakterii z rodzaju Lactobacillus, Escherichia, Enterobacter, Streptococcus czy Klebsiella [7]. Mikroorganizmy jelitowe można podzielić na dwie grupy: „rezydentów‖, które są mikrobiotą autochtoniczną, często symbiotyczną dla człowieka, oraz „podróżników‖, które dostają się do organizmu wraz z dietą lub z innymi czynnikami środowiskowymi i które rywalizują o miejsce do zasiedlenia [4,8]. Dominujące gatunki bakterii stanowią zaledwie 30% mikroorganizmów jelitowych obecnych u każdego człowieka, pozostałe 70% drobnoustrojów to drobnoustroje unikatowe [7]. Ostatnie badania wskazały, że pośród całej populacji ludzi na świecie występują tylko dwa enterotypy mikrobioty jelitowej. Pierwszy z nich charakteryzowany jest przez wysoki poziom bakterii z rodzaju Bacteroides i indukowany jest dietą wysokobiałkową. Drugi natomiast cechuje się wysoką liczebnością bakterii z rodzaju Prevotella i warunkowany jest dietą bogatą w cukry [9,10]. Słowa kluczowe: układ pokarmowy, jelito ludzkie, mikrobiota jelitowa, enterotypy, dieta. 1. Guarner F., Malagelada J-R.: Gut flora in health and disease. Lancet 2003, 361, 512-519. 2. Klaassens E.S., de Vos W.M., Vaughan E.E.: Metaproteomics approach to study the functionality of the microbiota in the human infant gastrointestinal tract. Appl. Environ. Microbiol. 2007,73, 1388-1392. 3. Stolarczyk A., Libudzisz Z., Socha P., Socha J.: Rola probiotyków i prebiotyków w profilaktyce i leczeniu zespołu metabolicznego u dzieci i młodzieży. Standardy Medyczne 2008, 2, 175-171. 4. Turroni F., Ribbera A., Foroni E., van Sinderen D., Ventura M.: Human gut microbiota and bifidobacteria: from composition to functionality. Antonie van Leeuwenhoek 2008, 94, 35-50. 5. Hattori M., Taylor T.D.: The human intestinal microbiom: a new frontier of a human biology. DNA Res. 2009, 1, 1-12. 6. Palmer C., Bik E.M., Digiulio D.B., Relman D.A., Brown P.O.: Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biol. 2007, 5, e177. 7. Libudzisz Z., Nowak A.: Mikroorganizmy jelitowe człowieka. Standardy Medyczne 2008, 2,372-379. 8. Libudzisz Z., Kowal K., Żakowska Z.: Mikrobiologia Techniczna. Mikroorganizmy i środowiska ich występowania. PWN 2008, 240-248. 9. Arumugam M., Raes J. et al.: Enterotypes of the human gut microbiome. Nature 2011, 473, 174-180. 10. Yong E.: Gut microbial ‗enterotypes‘ become less clear-cut. Nature News 2012. Mgr inż. Małgorzata LEWANDOWSKA – absolwentka Politechniki Łódzkiej, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności; obecnie IV rok studiów doktoranckich, Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, [email protected] Mgr Anna GOSZKIEWICZ – absolwentka Uniwersytetu Łódzkiego, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska; obecnie III rok studiów doktoranckich, Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka. 1.18 Adherencja bakterii jelitowych do komórek nabłonka jelitowego Caco-2 w obecności prebiotyku Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl (Lidia LIPIŃSKA, Katarzyna ŚLIŻEWSKA, Adriana NOWAK - Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, Łódź) W pracy zbadano adherencję (zdolność przylegania) szczepów referencyjnych Clostridium perfringens ATCC 13124, Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Escherichia coli ATCC 10536 oraz preparatu probiotycznego złożonego ze szczepów: Saccharomyces cerevisiae ATCC 0140, Lactobacillus paracasei ŁOCK 0920, Lactobacillus brevis ŁOCK 0944 oraz ŁOCK 0945 do komórek nabłonka jelita Caco-2 podczas inkubacji w obecności prebiotyku (oporne dekstryny). Wykorzystano metody: płytkową Kocha oraz mikroskopową (barwienie Giemzy – May - Grunwalda). Oporne dekstryny zostały przygotowane na drodze pirokonwersji i modyfikacji chemicznej skrobi ziemniaczanej [1]. Obecność opornych dekstryn spowodowała wzrost adherencji bakterii beztlenowych Cl. perfringens do komórek nabłonka jelita Caco-2 z 69,2% ± 1,9 (próba kontrolna) do 81,7% ± 7,4. Ponadto wykazano spadek adherencji chorobotwórczego szczepu S. Typhimurium z 80,4% ± 9,8 (próba kontrolna) do 69,8% ± 3,5, co potwierdza prozdrowotny efekt badanego prebiotyku. Obecność opornych dekstryn nie wykazała wpływu na adherencję preparatu probiotycznego oraz bakterii E. coli. Słowa kluczowe: dekstryny, Caco-2 adherencja, prebiotyki, oporne 1. Kapuśniak J. i wsp.: Otrzymywanie i charakterystyka opornych dekstryn ze skrobi ziemniaczanej. Zeszyty problemowe postępów nauk rolniczych 2008, z. 530, 427444 [email protected] 1.19 Zastosowanie biotechnologii immobilizacji enzymów w (Ariel MARCHLEWICZ, Prof. dr hab. Sylwia ŁABUŻEK – Katedra Biochemii, Uniwersytet Śląski, Katowice) Enzymy, zarówno naturalne jak i modyfikowane, dzięki swoim szerokim właściwościom, znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Obecnie dąży się do poprawy ich właściwości m.in. zwiększenia stabilności, pożądanej specyficzności czy zachowania aktywności. Immobilizacja- proces unieruchamiana enzymów, pozwala na wielokrotne odzyskiwanie enzymów w procesach technologicznych jednak często prowadzi do częściowej utraty ich właściwości. Wieloletnie poszukiwania uniwersalnych nośników oraz dopracowywanie warunków tego procesu zaowocowały opracowaniem metod pozwalających na unieruchomienie cząsteczek z jednoczesnym zachowaniem lub poprawą ich właściwości katalitycznych [1]. Głównymi technikami unieruchamiania są: adsorpcja na powierzchni nośnika z wykorzystaniem wiązań niekowalencyjnych (np. siły jonowe) lub kowalencyjnych (wiązania estrowe, peptydowe); wiązanie w matrycy nośnika – pułapkowanie w żelach naturalnych (alginian, chitozan) lub syntetycznych (poliakrylamid, siloksany); sieciowanie bez nośnika lub kopolimeryzacja z nośnikiem oraz zamykanie na lub wewnątrz membran [1, 2]. Mimo niepodważalnych zalet, obecnie jedynie około 20% procesów biokatalitycznych wykorzystuje enzymy immobilizowane [2]. Celem pracy jest przedstawienie powszechnie wykorzystywanych i interesujących metod immobilizacji enzymów oraz ich wykorzystania w biotechnologii. Słowa kluczowe: immobilizacja, enzymy, biokatalizator 1. Mateo C., Palomo J.M., Fernandez-Lorente G., Guisan J.M.,: ―Improvement of enzyme activity, stability and selectivity via immobilization techniques‖. Enzyme and Microbial Technology, 2007, 40, str. 1451–1463 2. Brady D., Jordaan J.: ―Advances in enzyme immobilization‖. Biotechnology Letters, 2009, 31, str. 1639–1650 3. Hanefeld U., Gardossi L., Manger E.: ―Undenrstanding enzyme immobilization‖. Chemical Society Reviews, 2009, 38, str. 453 – 468 [email protected] 1.20 Zdolność rozkładu substancji z grupy BTEX wchodzących w skład ropy naftowej przez mikroorganizmy w warunkach morskich i ich wykorzystanie w oczyszczaniu wód. (Katarzyna NAZAREWICZ- Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Śląska, Gliwice) U podstaw rozwoju gospodarki leży wykorzystanie naturalnych surowców w celu uzyskania energii. Do najważniejszych z nich zalicza się ropę naftową i gaz ziemny. Stale wzrastające zapotrzebowanie jakie odnotowuje się na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat ściśle związane z wydobyciem paliw kopalnianych, przyczyniło się do gwałtownego wzrostu obecności związków wchodzących w skład ropy naftowej w środowisku naturalnym zarówno w glebie jak i akwenach wodnych [1]. Istnieją naturalne mechanizmy umożliwiające wykorzystanie wiedzy biotechnologicznej w celu zwalczania skutków wprowadzenia do środowiska dużych ilości węglowodorów aromatycznych, w tym związków zaliczanych do grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny). Analiza wyników badań przeprowadzanych w placówkach naukowych zajmujących się wykorzystaniem właściwości i możliwości biodegradacyjnych mikroorganizmów ropy naftowej, daje nadzieję na tworzenie coraz ciekawszych rozwiązań technologicznych Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl zarówno w celach prewencyjnych, kontrolnych jak również przywrócenia homeostazy [2,3,4]. Biodegradacja ropy naftowej ma w ostatnim czasie duże znaczenie wskutek rosnącego skażenia środowiska węglowodorami wchodzącymi w jej skład. Proces ten znajduje coraz większe zastosowanie w skutek rosnących możliwości związanych z modyfikacją organizmów żywych, powiększającym się zasobem danych dotyczących ich właściwości i analizą zmian zachodzących w środowisku pod ich wpływem. Śledzenie ekspresji genów, analizowanie składu i sekwencji nukleotydowych pod względem obecności konkretnych fragmentów odpowiedzialnych za kodowanie informacji związanej z produkcją białek enzymatycznych umożliwia tworzenie organizmów modyfikowanych genetycznie wyróżniających się większą efektywnością działania [5,6,7,8]. Innowacyjne technologicznie rozwiązania pozwalają na zwalczanie skutków katastrof ekologicznych oraz zagrożeń spowodowanych wprowadzeniem do ekosystemów wodnych trudno rozkładalnych węglowodorów [9, 10, 11]. Słowa kluczowe: biodegradacja, mikroorganizmy, ropa naftowa, BTEX 1. Bioremediacja gleb zaolejonych z wykorzystaniem sorbentów , Nafta – Gaz, 66, 9, 810—818, 2010 2. Influence of Soil Components on the Biodegradation of Benzene, Toluene, Ethylbenzene, and o-, m-, andp-Xylenes by the Newly Isolated Bacterium Pseudoxanthomonas spadix BD-a59, Applied and Environmental Microbiology, 74, 7313-7320, 2008 3. Biologiczne utlenianie monopierścieniowych, węglowodorów aromatycznych w środowiskach sprzyjających redukcji siarczanów, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 48, 403-412, 2011 4. Mikroorganizmy występujące w ropie naftowej i w wodach złożowych., NAFTAGAZ, 66, 267–273, 2010 5. Environmental microbiology and biodegradation. Detection and Enumeration of Aromatic Oxygenase Genes by Multiplex and Real-Time PCR, Applied and Environmental Microbiology, 69, 3350-3358, 2003 6. Biodegradation of mixtures of substituted benzenes by Pseudomonas sp. strain JS150, Applied and Environmental Microbiology , 58, 2237-2244, 1992 7. Environmental microbiology and biodegradation. Effects of Iron Limitation on the Degradation of Toluene by Pseudomonas Strains Carrying the TOL (pWWO) Plasmid, Applied and Environmental Microbiology, 67, 3406-3412, 2001 8. www.pseudomonas.com (15.11.2012) 9. www.yankodesign.com/2012/05/21/sea-cleaning-drone/ (20.11.2012) 10 .www.biocleaner.com (20.11.2012) 11. www.synthezyme.com/Biosurfactants.html (12.12.2012) Katarzyna NAZAREWICZ - Studentka I roku Biotechnologii studiów magisterskich na Politechnice Śląskiej. Do osiągnięć należy m.in. uzyskanie dyplomu za aktywne uczestnictwo w I Międzyuczelnianym Sympozjum Biotechnologicznym SYMBIOZA im. Prof. Krzysztofa W. Szewczyka w Warszawie maj 2012 roku, wyróżnienia przyznanego za prezentację plakatu naukowego podczas I Ogólnopolskiego Zjazdu Młodych Biotechnologów w Katowicach wrzesień 2011 roku, uzyskanie 16 punktów edukacyjnych w związku z Ukończenie szkolenia Kobiece choroby nowotworowe. Wykorzystanie techniki PCR w diagnostyce onkologicznej ,Wrocław, wrzesień 2012 roku, oraz szkolenia Zastosowanie techniki Real-Time PCR w diagnostyce medycznej, Wrocław, kwiecień 2012 roku, uczęszczanie do Szkoły Biobiznesu prowadzonej przez dr Aleksandrę Ziembińską na Politechnice Śląskiej, organizacja konferencji naukowej Transfer wiedzy w naukach technologicznych, Gliwice, październik 2012 roku, udział w projekcie badawczym Usuwanie związków azotu w obrotowym złożu tarczowym zasilanym ściekami koksowniczymi. Badanie wpływu fenolu na procesy nitryfikacji, denitryfikacji i Anammox, pod opieką dr Grzegorza Cemy, Gliwice, styczeń 2011- listopad 2012 roku, udział w projekcie badawczym Czy postawiamy unikalny ślad bakteryjny na powierzchniach użytkowych? – porównanie bioróżnorodności flory bakteryjnej izolowanej z naskórka ludzkiego i powierzchni komputerów osobistych, pod opieką dr Aleksandry Ziembińskiej, Gliwice, 2011 rok, koordynacja i organizacja warsztatów biologiczno-chemicznych w ramach akcji organizowanej przez Wojewódzki Park Kultury i Wypoczynku im. Gen. Jerzego Ziętka w Chorzowie, redagowanie artykułów popularno-naukowych do Poradnika Branżowego w ramach projektu unijnego Rozwiń Skrzydła Przedsiębiorczości, m.in.: Dziewczyny na Politechnikę, Student= wynalazca?. Zainteresowania z zakresu biotechnologii obejmują przede wszystkim oczyszczanie środowiska wodnego z wykorzystaniem mikroorganizmów, produkcję m.in. kosmetyków w wykorzystaniem substancji pochodzenia naturalnego, [email protected] 1.21 Ksylitol - słodzik przyszłości? Przemysław Piotr OLEJNIK – KNSB OPERON, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Mariusz LESIECKI Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Ksylitol jest alkoholem polihydroksylowym, stosowanym jako słodki dodatek do żywności, oznaczany symbolem E967. Okazuje się, że pomimo właściwości smakowych, ma on znacznie niższy indeks glikemiczny, dlatego może być stosowany przez diabetyków jako zamiennik sachorozy. Stosowany jest również w gumach do żucia ze względu na udowodnione właściwości przeciwpróchnicze. Jedynym czynnikiem ograniczającym stosowanie ksylitolu jest jego cena. Tradycyjnie uzyskiwany jest on z drewna brzozy, jednak opracowanie wydajnych metod produkcji tego związku metodami mikrobiologicznymi pozwoli na obniżenie jego ceny i upowszechnienie go jako taniego i mającego korzystny wpływ na zdrowie słodziku.[1][2] Słowa kluczowe: ksylitol, słodziki, dodatki do żywności [1] Birger T., Izumori G. K., Leisola M.: A rare sugar xylitol. Part II: biotechnological production and future applications of xylitol: Applied Microbiology Biotechnology 2007, 74, 273–276. [2] Birger T., Izumori G. K., Leisola M.: A rare sugar xylitol. Part I: the biochemistry and biosynthesis of xylitol: Applied Microbiology Biotechnology 2007, 74, 277–281. Przemysław Piotr OLEJNIK, Mariusz LESIECKI - Autorzy tego posteru są aktywnymi członkami Koła Naukowego Studentów Biotechnologii "OPERON", uczestniczącymi w wielu wydarzeniach naukowych, [email protected] Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 1.22 Zastosowanie bakterii rodzaju Propionibacterium we współczesnym przemyśle (Wojciech LANGWIŃSKI, Przemysław OLEJNIK- Koło Naukowe Studentów Biotechnologii „OPERON‖, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań, Joanna PAWLICKA- Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań) Fermentacja propionowa to proces biochemiczny prowadzony w warunkach beztlenowych miedzy innymi przez bakterie z rodzaju Propionibacterium (P. freudenreichii subsp.freudenreichii, P. freudenreichii subsp. shermanii, P. acidipropionici, P. jensenii, P. thoenii). Mikroorganizmy z rodzaju Propionibacterium to nieprzetrwalnikujące pałeczki barwiące się na granatowo metodą Grama. Proces biochemiczny przez nie prowadzony polega na przemianie cukrów, mleczanów i innych związków chemicznych w kwas propionowy, kwas octowy, dwutlenek węgla oraz wodę. Często towarzyszy mu wytworzenie niewielkich ilości kwasu bursztynowego. Bakterie propionowe znane są z udziału w produkcji serów dojrzewających np. sera edamskiego, któremu kwas propionowy oraz octowy nadają specyficzny smak, a towarzyszące temu wydzielanie dwutlenku węgla odpowiada za powstawanie oczek zwanych potocznie „dziurami‖ [1]. Produkty fermentacji propionowej znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, paszownictwie, produkcji tworzyw sztucznych oraz środków ochrony roślin[2, 3, 4]. Dzięki wysokiej odporności oraz szybkim przyrostom biomasy bakterie z rodzaju Propionibacterium należą do grupy mikroorganizmów wykorzystywanych w przemysłowej syntezie witaminy B12 [5, 6]. Celem pracy jest zaprezentowanie współczesnych zastosowań bakterii z rodzaju Propionibacterium oraz perspektyw ich wykorzystania w przemyśle. Słowa kluczowe: kwas propionowy, Propionibacterium, fermentacja propionowa 1.Kujawski M. Rymaszewski J., Cichosz G., Leniewska-Moroz L., Fetlinski A. „Wpływ bakterii fermentacji propionowej na tworzenie cech smakowo-zapachowych sera i twarogów‖, Przegląd mleczarski, 1994, 10, 263-266, 2. Alicja Kośmider, Agnieszka Drożdżyńska Katarzyna Czaczyk, „Możliwości wykorzystania surowców odpadowych w procesie fermentacji propionowej‖, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość., 2009, 6(67),47-58 3. Lewosz J. Holubowska M. „Zastosowanie par kwasu propionowego do eliminacji chorób skórki bulw ziemniaka podczas przechowywania‖, Ziemniak Polski, 2000,10, 23-28 4. Kujawski M., Lemke L., Bator Z., Rymaszewski J., Cichosz G., Borowski J., Rusinkiewicz J. „Możliwości wykorzystania produktów fermentacji propionowej do utrwalania wędlin‖, Acta Academiae Agriculturae ac Technicae Olesterosis. Technologia Alimentorum,1996, 29 5. Alicja Kośmider, Katarzyna Czaczyk, „Witamina B 12- Budowa, biosynteza, funkcje i metody oznaczania‖, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość. 2010, 5(72). 17-32 6. Robert Duliński, „Biotechnologiczne metody produkcji witamin z wykorzystaniem Mikroorganizmów.‖ ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2010, 1(68), 5-19 Przemysław OLEJNIK (ur.23.04.1992, Słupca)- obszar zainteresowań: procesy fermentacyjne, biosynteza witamin, [email protected] Wojciech LANGWIŃSKI (ur. 07.05.1992, Poznań)- obszar zainteresowań: zastosowanie procesów fermentacyjnych w przemyśle spożywczym 1.23 Klasyczne i alternatywne metody immobilizacji enzymów (Patrycja PIETRASZEK, Piotr WALCZAK- Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka) Immobilizacja rozumiana jest jako proces zapewniający unieruchomienie cząsteczek na powierzchni bądź wewnątrz nośnika. Zjawisko to kojarzone jest głównie z technikami klasycznymi stosującymi metody fizyczne, oddziaływania Van der Waalsa, czy chemicznekowalencyjne wiązanie cząsteczki z powierzchnią nośnika [1,2]. Immobilizacja enzymu stwarza możliwość wielokrotnego zastosowania preparatu, ułatwia jego oddzielenie od środowiska reakcyjnego. Z drugiej strony powoduje zmiany jego konformacji przyczyniające się do obniżenia aktywności enzymu [3]. Nowe perspektywy immobilizacji stwarzają sekwencje kotwiczące białek powierzchniowych wiążących się kowalencyjnie lub niekowalencyjnie z różnymi komponentami ściany komórkowej [4]. Klasycznym przykładem połączenia kowalencyjnego są białka zawierające motyw LPXTG, którego wiązanie jest uzależnione od aktywności specyficznej sortazy [5]. Inny charakter oddziaływań reprezentują podjednostki białkowe tworzące krystaliczną strukturę zwaną S-warstwą. Są to oddziaływania elektrostatyczne, które mogą zostać zakłócone przez dodanie do środowiska detergentów [6]. Pozostałe systemy, kotwiczenie z udziałem Nterminalnej sekwencji określanej jako lipobox czy hydrofobowych domen transmembranowych, są znacznie mniej poznane, jednakże zasługują na uwagę ze względu na trwałość oddziaływań ze ścianą komórkową [7]. Domeny kotwiczące są obecnie stosowane do immobilizacji białek rekombinowanych na powierzchni komórek Escherichia coli czy bakterii z rodzaju Lactobacillus sp. [5]. Konstrukcje takie pozwalają na zachowanie aktywności biologicznej enzymów oraz niwelują problem dyfuzji substratu, a także produktu w środowisku. Słowa kluczowe: immobilizacja, białka powierzchniowe, Swarstwa, motyw LPXTG Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 1. Bonin S. (2008). Mikroorganizmy immobilizowane. Agro Przemysł, 6: 2-23. 2.Tuszyński T. (2008). Immobilizacja drobnoustrojów. Możliwości ich przemysłowego wykorzystania. Laboratorium. 10: 34-38. 3. Synowiecki J., Wesołowska S. (2007). Otrzymywanie i niektóre zastosowanie unieruchomionych enzymów. Biotechnologia. 2: 7-26. 4. Schar-Zammaretti P, Ubbink J. (2003). The cell wall of Lactic Acid Bacteria: surface constituents and macromolecular conformations. Biophys. J. 23: 4076–4092. 5. Pijkeren J.P, O‘Toole P.W. (2009). Comparative and functional genomics of the genus Lactobacillus. In: Lactobacillus molecular biology: from genomics to probiotics, Ljungh A, Wadström T, Eds.; Caister Academic Press, Norfolk, UK; 59-82. 6. Sara M, Sleytr U.B. (2000). S-layer proteins. J. Bacteriol. 182: 859-868. 7.Hutchings M.I, Palmer T, Harrington D.J, Sutcliffe I.C. (2008). Lipoprotein biogenesis in Grampositive bacteria: knowingwhen to hold ‗em, knowing when to fold ‗em. Trends Microbiol. 17: 13-27. 8. Pietraszek P., Walczak P. (2012). Mechanisms of anchoring proteins on the cell envelope. Biotechnol. Food Sci. 75: 51-64. Mgr inż. Patrycja PIETRASZEK - absolwentka PŁ, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, obecnie IV rok studiów doktoranckich na tym samym wydziale, [email protected] dr hab. inż. Piotr WALCZAK - opiekun pracy doktorskiej - adiunkt ITFiM PŁ. Tematyka badawcza- genetyka, fizjologia i przemysłowe zastosowanie bakterii mlekowych oraz bakterii z rodzaju Bacillus, ulepszanie szczepów drobnoustrojów, hodowla drobnoustrojów w skali wielkolaboratoryjnej. 1.24 Świecące bakterie! czyli phosphoreum w zastosowaniu Photobacterium (Dominika POPIEL – Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Łódzki, Łódź) Photobacterium phosphoreum znane są od lat ‘80 XIX wieku, kiedy to po raz pierwszy zostały wyizolowane. Zainteresowano się nimi przede wszystkim ze względu na ich zdolność do bioluminescencji. Żyją jako symbionty ryb głębinowych a ich zdolność do emisji światła wiąże się bezpośrednio z ich zagęszczeniem. Te Gramujemne pałeczki są wciąż szeroko badane pod kątem ich zastosowania m.in. jako wskaźnika zanieczyszczeń związkami azotu czy miedzi głównie w zbiornikach wodnych i ściekach powodujących zmniejszenie ilości emitowanego przez te mikroorganizmy światła. Trwają także badania nad pochodzącą z Photobacterium phosphoreum lucyferazą wykazującą właściwości monooksygenazy zdolnej do biotransformacji ksenobiotyków. Photobacterium phosphoreum należą także do flory bakteryjnej obecnej na pakowanym próżniowo łososiu czy pstrągu. Słowa kluczowe:Photobacterium phosphoreum, bioluminescencja, lucyferaza, toksyczność, monitoring środowiskowy 1.Chun U.-H., Simonov N., Chen Y., Britz M. L.: Continuous pollution monitoring using Photobacterium phosphoreum. Resour. Conserv. Recy. 1996, 18, 1-4, 25-40 2.Dalgaard P.: Qualitative and quantitative characterization of spoilage bacteria from packed fish. Int. J. Food Microbiol. 1995, 26, 3, 319-333. 3.Fernandez A., Tejedor C., Cabrera F., Chordi A.: Assessment of toxicity of river water and effluents by the bioluminescence assay using Photobacterium phosphoreum. Water Res. 1665, 29, 5, 1281-1286 4.Hassan S. H. A., Oh S. E.: Improved detection of toxic chemicals by Photobacterium phosphoreum using modified Boss medium. J. Photoch. Photobio. B 2010, 101, 1, 16-21 5.Kahru A., Kurvet M., Kulm I.: Toxicity of phenolic wastewater to luminescent bacteria Photobacterium phosphoreum and activated sludges. Water Sci. and Technol. 1996, 33, 6, 139-146 6.Su L., Zhang X., Yuan X., Zhao Y., Zhang D., Qin W.: Evaluation of joint toxicity of nitroaromatic compounds and copper to Photobacterium phosphoreum and QSAR analysis. J. Hazard. Mater. 2012, 241-242, 450-455 7.Villa R., Willets A.: Oxidations by microbial NADH plus FMN-dependent luciferases from Photobacterium phosphoreum and Vibrio fischeri. J. Mol. Catal. B-Enzym. 1997, 2, 4-5, 193-197 8.Wang L.-S., Wei D.-B., Wei J., Hu H.-Y.: Screening and estimating of toxicity formation with photobacterium bioassay during chlorine disinfection of wastewater. J. Hazard. Mater. 2007, 141, 1, 289-294 9.Watanabe H., Hastings J. W.: Inhibition of bioluminescence in Photobacterium phosphoreum by sulfamethizole and its stimulation by thymine. BBA–Bioenergetics 1990, 1017, 3, 229-234 Dominika POPIEL – absolwentka Biologii ze specjalnością Biofizyka medyczna z bioinformatyką, obecnie studentka studiów magisterskich na kierunku Biotechnologia medyczna, [email protected] 1.25 Wpływ kwasu anakardowego na wybrane szczepy bakteryjne (Gabriela SĘCZYK, Anna JAROMIN, Arkadiusz KOZUBEK - Zakład Lipidów i Liposomów, Wydział Biotechnologii, Uniwersytet Wrocławski, Wrocław, Anna KRASOWSKAZakład Biotransformacji, Wydział Biotechnologii, Uniwersytet Wrocławski, Wrocław) We współczesnym świecie coraz częściej poszukuje się substancji pochodzenia naturalnego, które mogłyby zastąpić syntetyczne związki chemiczne. Taką alternatywę stanowi kwas anakardowy (kwas 2-hydroksy-6pentadecyl benzoesowy), należący do lipidów fenolowych, uzyskany z oleju z orzechów nerkowca - CNSL (Cashew Nut Shell Liquid). W prezentowanej pracy wyizolowano z CNSL kwas anakardowy według zmodyfikowanej metody [1], jego czystość potwierdzono analizą HPLC, a następnie określono jego wpływ na przeżywalność wybranych szczepów bakteryjnych. Określono aktywność przeciwbakteryjną badanego związku wobec bakterii Gram+ i Gram-: Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Staphylococcus epidermidis ATCC 1917, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Escherichia coli ATCC 10536. Bakterie Gram+ były bardziej wrażliwe na działanie kwasu anakardowego, niż bakterie Gram-. MIC (Minimal Inhibitory Concentration) dla B. subtilis wyniosło 20µg/ml, dla S. aureus 80 µg/ml, dla S. epidermidis 10 µg/ml, a dla bakterii Gram- powyżej 1200 µg/ml. Słowa kluczowe: kwas anakardowy, CNSL, właściwości przeciwbakteryjne Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 1. Paramashivappa R., Phani Kumar P., Vithayathil P.J., Srinivasa Rao A.: Novel method for isolation of major phenolic constituents from Cashew (Anacardium occidentale L.) Nut Shell Liquid. J. Agric. Food Chem. 2001, 49, 2548-2551. Gabriela SĘCZYK – studentka II roku studiów II. stopnia biotechnologii na Uniwersytecie Wrocławskim, [email protected] 1.26 Korelacja między barwą piór a ich melanizacją (Justyna SZLECHTA, Monika JAKUBOWSKA, Dominika MICHALCZYK-WETULA, Andrzej ŻĄDŁO, Przemysław M. PŁONKA - Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński, ul. Gronostajowa 7, 30-387 Kraków, Polska) Melanina jest powszechnie występującym organicznym biopolimerem obecnym u wszystkich głównych taksonów świata żywego. U kręgowców występują jej dwie główne formy – eumelanina odpowiedzialna za czarne, szare lub brązowe umaszczenie oraz czerwona lub żółta feomelanina. Połączenie tych dwóch biopolimerów skutkuje występowaniem szerokiej gamy obserwowanych wariantów barw. Nadal jednak niewiele wiadomo na temat dokładnej zależności między poszczególnymi odcieniami piór czy włosów, a ilością i proporcją melanin. Celem naszych badań było wyrażenie obserwowanej barwy piór w postaci składowych reprezentacji trójchromatycznej (RGB) i ich skorelowanie z ilością i proporcją w jakiej występują eu-i feomelanina. Do badań wykorzystaliśmy mahoniowe pióra okrywowe kur rasy Rhode Island Red (karmazyn), o których wiadomo, że zawierają stosunkowo dużo feomelaniny [1]. Każde pióro zostało zeskanowane na białym tle, po czym zmierzono średnie wartości RGB chorągiewki zewnętrznej i wewnętrznej pióra przy użyciu programu do przetwarzania i analizy obrazu ImageJ. Elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR) posłużył za standardową metodę do oszacowania zawartości melanin oraz proporcji w jakiej eu- i feomelanina występują w promieniach i promykach kurzych piór [2]. Z analizy piór wynika, że zawierają one stosunkowo dużo feomelaniny, przy czym różnią się między sobą intensywnością barwy, jak i odpowiednio wartościami RGB, jednakże sam kolor wydaje się korelować raczej z ilością niż z rodzajem melaniny. Obserwowane różnice w nasyceniu barwy piór tego ptaka mają głównie charakter ilościowy, a w mniejszym stopniu jakościowy. Słowa kluczowe: EPR, eumelanina, feomelanina, pióro, Gallus domesticus, RGB 1.Sealy R C, Hyde J S, Felix C C, Menon I A, Prota G. “Eumelanins and pheomelanins: Characterization by electron spin resonance spectroscopy”, Science 1982: 217: 545-547. 2. Plonka, P.M. (2009) “Electron paramagnetic resonance as a unique tool for skin and hair research”, Experimental Dermatology 2009: 18: 472-84. Justyna SZLECHTA, Monika JAKUBOWSKA, Dominika MICHALCZYK-WETULA, Andrzej ŻĄDŁO, Przemysław M. PŁONKA - Autorzy reprezentują studentów (JS), doktorantów (MJ, DMW) oraz pracowników naukowych (AŻ, PMP) Zakładu Biofizyki WBBiB UJ, jednostki o uznanej na całym świecie renomie, specjalizującej się w biologii i biofizyce melaniny oraz w fotobiologii, [email protected] 1.27 Gdyby nie bakterie… rozkład benzoesanu sodu w glebie przez szczep Stenotrophomonas maltophilia KB2 (Justyna MICHALSKA; Ewa SZTURC, Agnieszka MROZIK, Sylwia ŁABUŻEK – Katedra Biochemii, Uniwersytet Śląski, Katowice) Wśród trwałych zanieczyszczeń gleby dużą grupę związków chemicznych stanowią węglowodory aromatyczne. Trudności w ich usuwaniu wynikają głównie z obecności w strukturze niezwykle stabilnego pierścienia aromatycznego. Przykładem takiego związku jest benzoesan sodu, wykorzystywany na szeroką skalę w przemyśle spożywczym [1]. Jego obecność w środowisku może przyczyniać się między innymi do zmian ilościowych oraz jakościowych w składzie komórkowych kwasów tłuszczowych mikroorganizmów glebowych [2]. Celem przeprowadzonych badań było sprawdzenie zdolności szczepu Stenotrophomonas maltophilia KB2 [3] do degradacji benzoesanu sodu w glebie oraz określenie zmian w profilu komórkowych kwasów tłuszczowych w trakcie jego degradacji. Komórki szczepu Stenotrophomonas maltophilia KB2 wprowadzano do sterylnej gleby skażonej benzoesanem sodu. Całkowita degradacja tego związku, podanego w stężeniu 846 µg/g gleby, nastąpiła po czterech dniach prowadzenia inkubacji. Wraz z ubytkiem benzoesanu sodu w badanych układach obserwowano wzrost liczebności komórek szczepu KB2. W trakcie badań degradacyjnych określano również profil komórkowych kwasów tłuszczowych (FAMEs). Stwierdzono spadek wartości stosunku kwasów nasyconych do nienasyconych w czwartym dniu doświadczenia o 23 % w porównaniu do jego wartości w dniu rozpoczęcia inkubacji. Badania prowadzono w ramach grantu N N305 061640. Słowa kluczowe: benzoesan, degradacja, gleba Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 1. Kubota K., Ishizaki T.: „Dose-dependent pharmacokinetics of benzoic acid following oral administration of sodium benzoate to humans‖. Eur. J. Clin. Pharmacol. 1991, 41, 363-368. 2. Mrozik A.., Piotrowska – Seget Z., Łabużek S.: „Kwasy tłuszczowe błon komórkowych bakterii jako wskaźniki toksyczności związków aromatycznych‖. Post. Mikrobiol. 2002, 41, 185-197. 3. Guzik U., Greń I., Wojcieszyńska D., Łabużek S. Isolation and characterization of a novel strain of Stenotrophomonas maltophilia possessing various dioxygenases for monocyclic hydrocarbon degradation. Braz. J. Microbiol. 2009. 40(2), 285-291. Justyna MICHALSKA – studentka drugiego roku USM biotechnologii na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, [email protected] Ewa SZTURC – studentka drugiego roku USM biotechnologii na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. [email protected] 1.28 Mikrobiologiczna degradacja karbazylu (Katarzyna ZAWADZKA, Aleksandra FELCZAK, Katarzyna LISOWSKA - Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i Biotechnologii, Uniwersytet Łódzki, Łódź) Karbazol po raz pierwszy został wyizolowany ze smoły węglowej w 1872 r. przez Graebea i Glazera [4]. Jestto N-heterocykliczny związek aromatyczny występujący w ropie naftowej i jej pochodnych, smole węglowej oraz oleju łupkowym. Wykorzystywany jest podczas produkcji farmaceutyków, barwników, insektycydów czy polimerów[1]. Naturalnie występuje w postaci alkaloidów karbazolowych[4].Głównym źródłem karbazolu w środowisku jest jego ciągła emisja związana z działalnością człowieka, która prowadzi do akumulacji tego związku w ziemi, wodach powierzchniowych i podziemnych oraz osadach dennych [5]. Obecność karbazolu w środowisku naturalnym stanowi poważny problem i jest szczególnie niepożądane ze względu na jego toksyczny i mutagenny charakter [3]. Drobnoustroje odgrywają kluczową rolę w usuwaniu różnego rodzaju chemicznych zanieczyszczeń ze środowiska naturalnego, dlatego mikrobiologiczna degradacja karbazolu może stanowić skuteczną alternatywę jego eliminacji z zanieczyszczonych terenów [2,5]. Liczne badania wykazały, że bakterie są zdolne do wykorzystywania karbazolu jako jedynego źródła węgla, azotu i energii [2]. Wśród szczepów zdolnych do degradacji karbazolu wymienia się bakterie z rodzajów Pseudomonas, Sphingomonas, Nocardoides czy Klebsiella [1]. Proces bakteryjnej degradacji karbazolu jest procesem wieloetapowym, katalizowanym przez różne enzymy, przebiegającym najczęściej z wytworzeniem kwasu antranilowego lub kwasu 2-hydroksy-4-pentenowego. Wysoka toksyczność karbazolu wobec organizmów żywych sprawia, że celowe jest poszukiwanie nowych drobnoustrojów zdolnych do jego skutecznej eliminacji ze środowiska oraz poznanie molekularnego podłoża tego procesu [2]. Słowa kluczowe: karbazol, związki N-heterocykliczne, biodegradacja 1.Farajzadeh Z., Karbalaei-Heidari H.R.: Isolation and characterization of a new Achromobacter sp. Strain CAR1389 as a carbazole-degrading bacterium. World J Microbiol Biotechnol 2012, 10, 3075-80. 2.GaiZ.,Yu B., Wang X., Deng Z., Xu P.: Microbial transformation of benzothiophenes, with carbazole as the auxiliary substrate, by Sphingomonas sp. strain XLDN2-5. Microbiology 2008, 154, 3804-3812. 3.Guo W., Li D., Tao Y., Gao P., Hu J.: Isolation and Description of a Stable Carbazole-Degrading Microbial Consortium Consisting of Chryseobacterium sp. NCY and Achromobacter sp. NCW. Curr Microbiol 2008, 57, 251–257. 4.Knölker H. J., Reddy K.R.: Isolation and Synthesis of Biologically Active Carbazole Alkaloids. Chem. Rev. 2002, 102, 4303-4427. 5.Yoon B.J., Lee D. H., Kang Y. S., Oh D. C., Kim S. I., Oh K.H., Kahng H. Y.: Evaluation of carbazole degradationby Pseudomonas rhodesiae strain KK1 isolated from soil contaminated with coal tar. J. Basic Microbiol. 2002, 42, 6, 434–443. Mgr. Katarzyna ZAWADZKA - Jestem doktorantką w Katedrze Mikrobiologii Przemysłowej I Biotechnologii UŁ. Interesują mnie zagadnienia związane z degradacjązwiązków Nheterocyklicznych, [email protected] 1.29 Dlaczego Grumpy Cat jest nie w sosie? (Krzysztof BROM – Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski, Katowice) Mianem Grumpy Cat (pol. Zrzędliwy Kot) została okrzyknięta kotka imieniem Tardar Sauce. Zdobyła sławę oraz ujęła serca internautów w momencie, gdy jej właścicielka Tabatha Bundesen z Arizony zamieściła jej zdjęcie na jednym z internetowych portali społecznościowych. Zdjęcie tood razu przypadło do gustu internautom, przez co zaczęło pojawiać się na różnych stronach internetowych z dodanymi podpisami mającymi jednoznacznie wskazywać na to, że kotka jest bardzo niezadowolona, tudzież zdegustowana. Właścicielka twierdzi jednak, iż kot jest zadowolony, a powód przez który wydaje się być inaczej jest zgoła odmienny [1-3]. Tardar jest kotem, który urodził się z wrodzoną karłowatością spowodowaną nieodpowiednim kojarzeniem krewniaczym, czyli chowem wsobnym [2]. Chów wsobny (ang. inbreeding) nazywany często „hodowlą w pokrewieństwie‖ to praktyka wykorzystywana przez hodowców oraz naukowców, polegająca na kojarzeniu ze sobą osobników o współczynniku pokrewieństwa wyższym, niż średni współczynnik pokrewieństwa danej populacji. Współczynnik ten definiowany jest jako miara związku genetycznego między określonymi osobnikami z tytułu posiadania tych samych genów [4-6]. Skutkiem inbredu jest wzrost homozygotyczności potomstwa, co często prowadzi do ujawnienia się niekorzystnych alleli recesywnych oraz występowania tzw. depresji inbredowej [4;7]. Należy jednak pamiętać o pozytywnych aspektach inbredowania, takich jak na przykład utrwalanie cech pożądanych w danej populacji. Dlatego też decyzja o Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl zastosowaniu inbredu powinna być poprzedzona wnikliwą oceną posiadanych zwierząt i analizą celów jakie stawia przed sobą hodowca [7]. Słowa kluczowe: chów wsobny, kojarzenie krewniacze, inbred, współczynnik pokrewieństwa, depresja inbredowa 1. www.knowyourmeme.com/memes/grumpy-cat; 07.03.2013 r. 2.www.inquisitr.com/345077/meet-tardar-sauce-the-internets-favorite-grumpy-cat/; 07.03.2013 r. 3. www.laughingsquid.com/tard-the-grumpy-cat-a-sour-faced-kitten-that-isnt-reallygrumpy/; 07.03.2013 r. 4. Maciejowski J., Zięba J.: Genetyka i ogólna hodowla zwierząt Tom II. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1972. 5.Lush JL.:Doskonalenie zwierząt. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1961. 6. Nowicki B.: Ogólna hodowla zwierząt. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1979. 7. Kołątaj A., Krzanowska H., Wolański N,.: Biologiczne podstawy heterozji. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1973. Krzysztof BROM obecnie jest studentem Ochrony Środowiska WBiOŚ UŚ. Jego zainteresowania naukowe to głównie ekotoksykologia oraz felinologia. 1.30 Trichoderma - super grzyb. Dlaczego jest tak użyteczny? Słowa kluczowe: Trichoderma, szczepionki mikrobiologiczne, Fusarium, subtypowanie, RAPD-PCR 1. Piegza M., Stolaś J., Kancelista A., Witkowska D., 2009, Wpływ grzybów rodzaju Trichoderma na wzrost patogennych grzybów strzępkowych w testach biotycznych na nietypowych źródłach węgla. Acta.Sci. Pol., Biotechnologia 8(1), 3-14 2. Howell C.R., 2003, Mechanisms employed by Trichoderma species in the biological control of plant diseases: the history and evolution of current concepts. Plant Dis., 87: 4 – 10 3.http://trichoderma.iwarz.pl/?d=informacje_o_trichoderma&id=117; 18.11.2012 r. 4.Janas R., 2009, Możliwości wykorzystania efektywnych mikroorganizmów w ekologicznych systemach produkcji roślin uprawnych. Problemy Inżynierii Rolniczej. Nr.3: 111-119. 5. Kuhls K., Lieckfeldt E., Borner T., 1995, PCR-fingerprinting used for comparison of ex type strains of Trichoderma species deposited in different culture collections. Microbiol. res. 150, 363-371 inż. Monika ROSZKOWSKA – studentka III semestru studiów magisterskich na kierunku biotechnologia na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, specjalizacja: biotechnologia przemysłowa; członek KNSB OPERON, [email protected] inż. Magdalena SZYMCZAK – studentka III semestru studiów magisterskich na kierunku biotechnologia na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, specjalizacja: biotechnologia przemysłowa; członek KNSB OPERON (Monika ROSZKOWSKA – Magdalena SZYMCZAK – Koło Naukowe Studentów Biotechnologii OPERON) Szczepionki mikrobiologiczne są coraz częściej stosowane w rolnictwie ekologicznym [4]. Szczepionki tego typu zawierają użyteczne mikroorganizmy, które odkrywają kluczowe role w glebie, takie jak rozkład materii organicznej, pomoc roślinom w absorpcji trudno dostępnych składników odżywczych oraz tworzenie humusu. W ten sposób wpływają one na bogactwo i zdrowotność gleby. Ponadto, biologiczne mieszanki zawierające wybrane gatunki stosuje się w ochronie roślin przed patogenami oraz szkodnikami [2]. Pośród różnorodnych grup mikroorganizmów, grzyby wykazują najwyższą aktywność metaboliczną w procesie kompostowania [3]. Trichoderma to jeden z najpowszechniej występujących w środowisku grzybów ze względu na swoją oporność na herbicydy i fungicydy. Gatunek ten produkuje metabolity wtórne, które zwalczają szerokie spektrum patogennych grzybów. Trichoderma to naturalny antagonista powszechnie występującego patogenu zbożowego – Fusarium [1]; jest zdolna do dekontaminacji mykotoksyn produkowanych przez Fusarium, takich jak zearalenon i fumonizyna. Prezentujemy nasz temat na trzech poziomach: po pierwsze, ukazujemy skład szczepionek mikrobiologicznych oraz drogę ich otrzymywania. Po drugie, przedstawiamy interakcję pomiędzy gatunkami Trichoderma oraz Fusarium. Po trzecie, opisujemy sposób genetycznego subtypowania gatunku Trichoderma za pomocą metody RAPD-PCR [5]. SESJA II: BIOTECHNOLOGIA ROŚLIN 2.1 “One Does Not Simply Kill A Spruce” – czyli mechanizmy obronne drzew iglastych (Sonia GWIŻDŻ – Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologi Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, Polska, Carl Gunnar FOSSDAL, Nina Elisabeth NAGY Norwegian Forest and Landscape Institute, Ås, Norway) To nie przypadek że drzewa iglaste należą do najdłużej żyjących organizmów ziemskich. Podczas długiej ewolucji rozwinęły one bariery strukturalne chroniące przed zagrożeniem, jak też aktywne metody walki i odstraszania. Ale nawet największe i pozornie najpotężniejsze organizmy mogą zostać pokonane. Paradoksalnie, sprawcy tych upadków są zwykle bardzo mali w porównaniu do ofiary. Także w przypadku drzew iglastych największymi wrogami są małe korniki (np. Ips typographus) i przenoszone przez nie grzyby. Siła małych tkwi w ich liczbie. Jeden kornik nie jest w stanie zabić ogromnego drzewa. Nie miej duża grupa, dodatkowo przenoszące spory grzybów (np. Ceratocystis polonica) jest zdolna do zniszczenia ogromnych połaci lasu, zmieniając je w czerwoną od martwych igieł pustynię [Fig10 a) Franceschi and Krekling 2005]. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Ludzie od wieków /z bezpiecznej odległości/ obserwują te starcia próbując zrozumieć strukturalny i chemiczny wyścig zbrojeń. W tym celu wydajemy ogromne pieniądze i używamy skomplikowanych metod mikroskopowych (LCM, fluorescencyjny, kontrastu faz), molekularnych (real-time PCR) i chemicznych. Ale wciąż nie wiemy wszystkiego i wciąż badamy tą nieustającą walkę której jesteśmy świadkami. 1.http://encyklopedia.pwn.pl/index.php?module=haslo&id=3905917, [Dostęp:16.02.2013]. 2.Kowalska-Wochna E.: „Uroda i zdrowie z morskim rodowodem‖. Cabines 2009, 33, 12. 3.Pielesz A.: Algi i alginiany- leczenie, zdrowie, uroda. Wydawnictwo internetowe ebookowo 2010. 4.Kowalska-Wochna E. : „ Algi uroda z morza. Leki ziołowe‖. Panacea 2007, 21, 4, 28-29. 5.Frąc M., Jezierska-Tys S.,Tys J.: Algi- energia jutra. Acta Agrophysica 2009, 13, 3, 627-638. 6.Schroeder G.: Nanotechnologia, kosmetyki, chemia supramolekularna. Cursiva 2010, 142-158. Franceschi, Vincent R, and Trygve Krekling. 2005. ―Anatomical and chemical defenses of conifer bark against bark beetles and other pests.‖ 353–376. Dominika KĘPSKA Studentka 1-ego roku biotechnologii na studiach magisterskich i zarządzania na studiach inżynierskich, interesuje się biotechnologią przemysłową., [email protected] Sonia GWIŻDŻ – wszystko co kocham to rośliny i ciasteczka, [email protected] 2.2 Algi - przyszłość z morza (Dominika KĘPSKA, Łukasz OLEJNIK – Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź) Algi- Algae,Phykoi; inaczej glony; należą do grupy fotosyntetyzujących, prokariotycznych sinic i prochlorofitów oraz eukariotycznych, beznaczyniowych roślin plechowych [1]. Zawierają aminokwasy, witaminy, składniki mineralne, NNKT (głównie GLA), aosainę, polifenole, polisacharydy: o silnym działaniu nawilżającym (kwas alginowy, kwas hialuronowy) i pobudzające krążenie krwi (laminaryna, fukoidyna) a takżeβ-karoten i karotenoidy (pigmenty) stosowane do produkcji kolorowych kosmetyków [2]. Ze względu na swój bogaty skład odżywczy znajdują zastosowanie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym[3]. Algi obecne w suplementach diety i środkach upiększających (jako wyciągi wodne i olejowe) cechuje wysoka czystość chemiczna i efektywność działania.[2]. Związki czynne zawarte w algach mają właściwości ujędrniające, nawilżające, odmładzające, bakteriostatyczne i antyzapalne. Działają jako antyoksydanty. Uszczelniają naczynia krwionośne i rozpuszczają zatory tworzone w tkance przez limfę [4]. Do najlepiej poznanych polisacharydów alg należy agar (stosowany do produkcji żeli oraz zagęszczania różnych preparatów) oraz alginian (z którego pozyskiwane są biomateriały: włókna i nanowłókna, opatrunki aktywne, konstrukcje stosowane w inżynierii tkankowej) [3]. Ponadto prowadzone są badania dotyczące zastosowania alg jako źródła alternatywnej energii w postaci biopaliw (metan, biodiesel, biowodór) a także w procesie oczyszczania ścieków[5,6]. Słowa kluczowe: algi, agar, alginian, biopaliwa. Łukasz OLEJNIK Student 1-ego roku biotechnologii na studiach magisterskich i zarządzania na studiach inżynierskich, interesuje się technologią żywności. 2.3 Androgeneza i gynogeneza sposobem na wprowadzenie zmienności genetycznej miskanta olbrzymiego (Dominika MAJCHER, Katarzyna MARKOWICZ, Anna SOLARZ, Joanna WZOREK, Przemysław KOPEĆ Biotechnologia Studia Międzywydziałowe, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja, Kraków) Miskant olbrzymi (Miscanthus x giganteus Greef i Deu.) jest wieloletnią trawą wykorzystywaną jako źródło odnawialnej energii. Powstał w wyniku spontanicznej krzyżówki diploidalnego Miscanthus sinsensis oraz tetraploidalnego Miscanthus scchariflorus. Jest allotriploidem niezawiązującym nasion. Badania nad uzyskaniem zróżnicowanych morfologicznie i fizjologicznie roślin miskanta olbrzymiego prowadzone są w Katedrze Fizjologii Roślin Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Powodem niskiej zmienności genetycznej miskanta olbrzymiego są zaburzenia w rozwoju męskiego i żeńskiego gametofitu. W związku z niską frekwencją prawidłowo rozwiniętych mikrospor oraz woreczków zalążkowych występują trudności w indukcji andro- i gynogenezy in vitro [Słomka i in. 2012]. W celu uzyskania roślin o zredukowanej liczbie chromosomów analizowano wiele czynników wpływających na te procesy [Kopeć i in. 2013]. Słowa kluczowe: Miscanthus, androgeneza, gynogeneza Kopeć P., Płażek A., Dubert F., Słomka A.: Ogólnopolska Konferencja NaukowaNauka dla hodowli i nasiennictwa roślin uprawnych. Materiały Konferencyjne. 2013. 195. Słomka A., Kuta E., Płażek A., Dubert F., Żur I., Dubas E., Kopeć P., Żurek G.: Sterility of Miscanthus × giganterus results from hybrid incompatibility. Acta Biol. Cracov. Bot. 2012. 54, 1, 1 – 8 Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Dominika MAJCHER, Katarzyna MARKOWICZ, Anna SOLARZ, Joanna WZOREK, Przemysław KOPEĆ - Studenci kierunku Biotechnologia stosowana Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie interesujący się wykorzystaniem technik biotechnologicznych w nowoczesnej hodowli roślin, [email protected] 2.4 Badanie kanałów jonowych metodą patch-clamp (Anna KUSAL, Elżbieta PIECH, Agnieszka STANICZEK Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski, Katowice) Badania elektrofizjologiczne przeprowadzane na komórkach roślinnych przez ostatnie kilkadziesiąt lat zostały zrewolucjonizowane dzięki zastosowaniu techniki patch-clamp. Jest to metoda umożliwiająca zapis prądów całych komórek lub prądów pojedynczych kanałów przepływających przez kanały błon biologicznych [Neher i Sakmann 2009]. Została opracowana przez niemieckich badaczy, dr Erwina Nehera i dr Berta Sakmanna z Instytutu Chemii Biofizycznej Maxa-Plancka w Gottingen. Technika ta pozwala eksperymentalnie kontrolować i modelować napięcie skrawka błony lub całej komórki, co umożliwia badanie zależności kanałów jonowych od napięcia. Alternatywnie można monitorować zmiany potencjału błonowego w odpowiedzi na prądy płynące przez kanały, które stanowią fizjologiczną reakcję komórki np. potencjał czynnościowy. Tak więc głównym celem badań techniką patch-clamp są obecne w błonie komórkowej kanały jonowe (np. kanały Na+, K+, Ca+ i Cl-), aktywowane przez receptory (np. neuroprzekaźniki, hormony, bodźce mechaniczne, stres oksydacyjny lub chemiczne przekaźniki egzogenne) lub przez przekaźniki wtórne (np. stężenie Ca+, cAMP, cGMP, IP3, białka G i kinazy). Pomiar można wykonywać w czterech różnych konfiguracjach w zależności od kierunku badań: cell attached, inside-out, outside-out i whole-cell. Wiele kanałów zostało odkrytych jako bezpośrednia konsekwencja zastosowania techniki patch-clamp. Badane mogą być także inne parametry elektryczne, przede wszystkim pojemność błony komórkowej, która charakteryzuje jej powierzchnię [Neher i Sakmann 2009]. Słowa klucze: kanały jonowe, potencjał błony, patch-clamp 2.5 Alergenność białek roślin przyprawowych w żywności (Marta SŁOWIANEK, Joanna LESZCZYŃSKA - Instytut Podstaw Chemii Żywności, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź) Alergie pokarmowe są ważnym problemem zdrowotnym w uprzemysłowionych krajach na całym świecie. Około 2-4% alergii pokarmowych stanowi alergia na przyprawy. Większość białek przypraw wykazuje homologię do białek pochodzenia roślinnego i na drodze reaktywności krzyżowej indukuje reakcje alergiczne u predysponowanych atopowych osobników. Odnotowano wiele przypadków wstrząsu anafilaktycznego po spożyciu niektórych przypraw [1]. Zatem niezadeklarowana przez wytwórców żywności obecność przypraw w wielu produktach i potrawach stwarza zagrożenie dla zdrowia osób uczulonych. Badaniom poddano przyprawy powszechnie stosowane w przemyśle spożywczym i gastronomii takie jak: anyż, sezam, imbir, kminek, oregano, bazylia, papryka ostra i słodka, pieprz, gałka muszkatołowa. Oznaczono immunoreaktywność przypraw za pomocą metod ELISA z wykorzystaniem surowic osób chorych na celiakię oraz surowic pacjentów uczulonych na przyprawy. Ponadto przeprowadzono elektroforetyczną charakterystykę ekstraktów białek przypraw, za pomocą techniki SDSPAGE. Analiza wyników wykazała zróżnicowane właściwości alergenne poszczególnych przypraw. Uzyskane wartości immunoreaktywności białek przypraw korespondują z danymi literaturowymi, które opisują ich aktywność alergizującą. Białka przypraw były wykrywane przez przeciwciała przeciwgliadynowe osób chorych na celiakię, co świadczy o zachodzeniu zjawiska reaktywności krzyżowej między białkami przypraw a białkami pszenicy. Analiza żeli elektroforetycznych w programie Gelscan pozwoliła zidentyfikować masy molekularne białek przypraw. Słowa kluczowe: alergia, przyprawy, SDS-PAGE, ELISA 1.Taraszewska A., Jarosz M.: Zioła a alergia pokarmowa, 2006 1. Neher E., Sakmann B., Single channel recording, Springer 2009, str. 4-5. 2. Taiz L., Zeiger E., Plant Physiology, Palgrave 2006, str. 87-108 Anna KUSAL - studentka biotechnologii II roku USM, z tytułem licencjata, zainteresowania-fizjologia roślin, [email protected] Elżbieta PIECH - studentka biotechnologii II roku USM, z tytułem licencjata, zainteresowania-fizjologia roślin Agnieszka STANICZEK - studentka biotechnologii II roku USM, z tytułem licencjata, zainteresowania-fizjologia roślin Marta SŁOWIANEK – doktorantka PŁ, zainteresowania: biotechnologia i chemia żywności; praca badawcza: identyfikacja i charakterystyka alergenów produktów żywnościowych, [email protected] 2.6 Porównanie różnych systemów hodowli roślin i analizy obrazu do analizy przy pomocy mikrotomografii komputerowej Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl (Joanna ŚRÓBKA, Marcin BINKOWSKI - Instytut Informatyki, Uniwersytet Śląski, Katowice, Beata CHMIELEWSKA, Iwona SZAREJKO - Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Śląski, Katowice) Korzenie odgrywają kluczową rolę w procesach wzrostu i rozwoju roślin poprzez funkcje jakie odgrywają w pobieraniu wody i substancji odżywczych z gleby. Dlatego są one najważniejszym organem przy nabywaniu odporności na stres niedoboru wody przez roślinę. Pomimo tego korzenie, ze względu na wrażliwość na światło i nieprzezroczyste właściwości gleby oraz trudności w badaniach polowych, w dalszym ciągu są słabo poznane. Obecnie intensywnie prowadzone są badania nad opracowaniem optymalnego systemu hodowli umożliwiającego badanie systemu korzeniowego roślin w ich naturalnym środowisku. Praca ma celu opracowanie optymalnej metody hodowli jęczmienia zwyczajnego (Hordeum vulgare) do późniejszej analizy jego systemu korzeniowego przy użyciu mikrotomogarfii komputerowej. W badaniach wykorzystywane są siewki jęczmienia w różnym wieku (max.14-dniowe) oraz różnorodne podłoża i osłony środowiska wzrostu. Wzrost przebiega w kontrolowanych warunkach pokoju hodowlanego. Z wyników otrzymanych z przeprowadzonych do tej pory eksperymentów pilotażowych (w liczbie 5) opracowywana jest metoda analizy obrazu, zarówno z użyciem programu RooTrak oraz alternatywnych programów. Wyniki wskazują na konieczność rozwoju metod segmentacji obrazu systemu korzeniowego do jego analizy. Metoda hodowli jest aktualnie dopracowywana. Dzięki opracowanej metodzie hodowli i analizy możliwe będzie przeprowadzenie eksperymentów dedykowanych, między innymi dotyczących reakcji systemu korzeniowego na stres suszy. Możliwe będą też badania nad wpływem środowiska na wzrost korzeni. Pozwoli to zrozumieć procesy zachodzące podczas wzrostu rośliny i umożliwi polepszenie plonowania roślin uprawnych w niekorzystnych warunkach środowiska. Słowa kluczowe: jęczmień, mikrotomografia, analiza obrazu system korzeniowy, mgr Joanna ŚRÓBKA: Absolwentka kierunku Biotechnologia na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska UŚ, doktorantka w Instytucie Informatyki UŚ, [email protected] Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl SESJA III: BIOTECHNOLOGIA MEDYCZNA DZIERŻAWSKA - Instytut Mikrobiologii Technicznej, Politechnika Łódzka, Łódź) 3.1 AMPK – komórkowy regulator metabolizmu Apoptoza jest główną formą samobójczej śmierci. Jej biologiczna rola polega na eliminowaniu zużytych i uszkodzonych komórek. Większość terapii przeciwnowotworowych oparta jest na stosowaniu związków, które pośrednio indukują proces apoptozy. Białko p53 jest nazywane „strażnikiem genomu‖ posiadającym aktywność czynnika transkrypcyjnego. Jest supresorem nowotworowym umożliwiającym zahamowanie cyklu komórkowego dając czas systemom naprawczym na usunięcie uszkodzenia w DNA. Jeżeli reparacja się nie powiedzie, aktywuje ekspresję genu kodującego proapoptotyczne białko Bax, tym samym kierując komórkę na drogę apoptozy. Występują dwa szlaki apoptozy: wewnętrzny z udziałem białek regulujących i białek z rodziny Bcl-2 (proapoptotycznych, antyapoptotycznych) oraz zewnętrzny z udziałem receptorów i ligandów śmierci. Transformacja nowotworowa prowadzi do nadekspresji czynników hamujących apoptozę, oraz do zmniejszonej lub braku ekspresji czynników, które z kolei powinny ją aktywować. Przykładami regulacji apoptozy przez składniki diety jest m.in zastosowanie: siarczku diallilowego, kapsaicyny, kurkumina, genisteina, galusanu epigallokatechiny oraz resveratrolu. Wpływają one na aktywność białek z rodziny Bcl-2, kaspaz oraz receptorów i ligandów śmierci. (Karolina BOGUSZEWSKA, Marcin SZUSTAK – Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź) Kinaza zależna od AMP, czyli AMPK, jest enzymem występującym w organizmach eukariotycznych. Białko to bierze czynny udział w procesach przemian lipidów oraz glukozy. Jej działanie polega na pośrednim oddziaływaniu na inne białka, czego skutkiem jest zwiększenie transportu glukozy do komórek, a także kwasów tłuszczowych do macierzy mitochondrium. Podsumowując, kinaza AMP odpowiada za utrzymanie homeostazy energetycznej wewnątrz organizmu. Stwierdzono, że AMPK może być aktywowana w komórce na skutek działania bardzo wielu niezależnych od siebie czynników. Wśród nich można wymienić zwiększoną zawartość AMP w stosunku do ATP, skurcz mięśni szkieletowych, fosforylację przez nadrzędne kinazy, a także obecność kwasów tłuszczowych czy reaktywnych form tlenu. Dokładne poznanie mechanizmu oraz kompleksowe sprecyzowanie ich wpływu pozwoliłoby na niezależne sterowanie kinazą, co jednoznacznie powiązać można z uzyskaniem skutecznego sposobu na leczenie wielu chorób cywilizacyjnych takich jak otyłość, insulinooporność komórkowa oraz cukrzyca typu 2. Słowa kluczowe: AMPK, AMP, kinaza, metabolizm, choroby cywilizacyjne Dziewulska A., Dobrzyń P., Dobrzyń A.: Rola kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK) w regulacji metabolizmu mięśni szkieletowych. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 2010, 64, 513-521 Karolina BOGUSZEWSKA - Studentka Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej. Absolwent studiów I stopnia kierunku Technologia żywności i żywienie człowieka oraz student trzeciego roku kierunku Biotechnologia. Interesuje się zagadnieniami związanymi z biologią molekularną, genetyką oraz nutrigenomiką, [email protected] Marcin SZUSTAK - Student Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej. Student piątego roku Biotechnologii oraz drugiego roku Inżynierii Chemicznej i Procesowej. Interesuje się zagadnieniami związanymi z biologią molekularną, oraz biotechnologią przemysłową. 3.2. Wpływ diety przeciwnowotworowa na apoptozę – terapia (Martyna BORYŃ - Instytut Biochemii Technicznej, Politechnika Łódzka, Łódź, Nina DUNAJCZYK, Joanna Słowa kluczowe: apoptoza, nowotwory, dieta, p53, ligandy śmierci 1. T.A. Brown, „Genomy”, Piotr Węgleński, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009. 2. Z. Walter, J. Mankiewicz, „Apoptoza i metody jej badania”, Acta Universitatis Lodziensis Folia Biochemica et Biophysica, 1999. 3. E. Allison, „Podstawy biologii molekularnej”, WUW, 2010. Martyna BORYŃ, Nina DUNAJCZYK, Joanna DZIERŻAWSKA Jesteśmy członkami naukowego koła FERMENT, w którym aktywnie działamy. Organizujemy imprezy naukowe oraz bierzemy udział w konferencjach, by zdobywać wiedzę i się rozwijać. Wybrałyśmy różne instytuty, ale połączyło nas zainteresowanie biologią molekularną, [email protected] 3.3 Ozon w medycynie i kosmetyce (Agnieszka BRODOWSKA, Krzysztof ŚMIGIELSKI – Instytut Podstaw Chemii Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź) Ozon, ze względu na swoje silne właściwości utleniające (Eo= + 2.076 V), jest od wielu lat wykorzystywany jako środek dezynfekujący, zarówno do higienizacji powierzchni i urządzeń w zakładach Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl spożywczych jak i do uzdatniania wody czy oczyszczania ścieków komunalnych. W medycynie zastosowanie ozonu to zagadnienie mało znane w Polsce i stąd traktowane z obawą i strachem przez środowiskolekarzy. Wprawdzie dzisiaj ozonoterapia jest uważana za metodę oryginalną, to wciąż należy do kontrowersyjnych obszarów medycyny. Zastosowanie ozonu w medycynie to nie tylko dermatologia i leczenie trudno gojących ran, zainfekowanych mikroorganizmami odpornymi na antybiotyki, ale i wspomaganie leczenia cukrzycy, miażdżycy, wirusowego zapalenia wątroby typu B i C, czy wrzodów żołądka. W organizmie człowieka, w odpowiedniej dawce, działa jako bioregulator, aktywator układu immunologicznego oraz stymulator reakcji odpornościowych. Ozon jest stosowany w leczeniu próchnicy zębów, wcześniej był używany tylko w sterylizacji popłuczyn i higienizacji wody. Nowy obszar zastosowań to kosmetologia, gdzie oleje, olejki, oliwa jak i żele po ozonowaniu, stosowane na skórę, poprawiają jej ukrwienie, łagodzą podrażnienia, zwiększają elastyczność i sprężystość, nadając tym samym zdrowy wygląd i młodzieńczy blask. Agnieszka BRODOWSKA - Studentka I roku studiów III stopnia przy Wydziale Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej. Obecnie realizuje swój projekt badawczy „Higienizacja surowców roślinnych ozonem‖ w Instytucie Podstaw Chemii Żywności, [email protected] Zainteresowania naukowe: higienizacja ozonem, zastosowanie ozonu w medycynie i kosmetyce, analiza składników bioaktywnych żywności, analiza mikrobiologiczna surowców roślinnych. Nagrody: -Nagroda Polskiego Towarzystwa Technologów Żywności Oddział Łódzki za wyróżniającą się pracę: CHARAKTERYSTYKA SKŁADU I WŁAŚCIWOŚCI ANTYOKSYDACYJNE PRZEMYSŁOWYCH WYTŁOKÓW MALINOWYCH zaprezentowaną na III Sesji Posterowej Magistrantów i Doktorantów Łódzkiego Środowiska Chemików -Wyróżnienie za zaprezentowany poster na KONFERENCJI MŁODYCH NAUKOWCÓW nt. Wpływ Młodych Naukowców na Osiągnięcia Polskiej Nauki. 3.4 Bioflawonoidy z medycznego punktu widzenia (Katarzyna BRODOWSKA, Elżbieta ŁODYGACHRUŚCIŃSKA – Instytut Podstaw Chemii Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź) Od wielu stuleci uważa się, iż rośliny stanowią źródło wielu leków w farmakologii. Produkty roślinne o silnych właściwościach antyoksydacyjnych są ogólnie znane jako polifenole. Polifenole są klasyfikowane jako bioflawonoidy, kwasy fenolowe, stilbeny i lignany. Flawonoidy to grupa składająca się z ponad 4000 związków polifenolowych, które występują naturalnie w żywności pochodzenia roślinnego. Związki te posiadają powszechną strukturę fenylobenzopironu (C6-C3-C6). Szacuje się, iż dzienne spożycie flawonoidów przez człowieka wynosi kilkaset miligramów. Wykazano, iż bioflawonoidy posiadają różnorodne aktywności biologiczne przy nietoksycznych stężeniach w organizmach. Ich rola w profilaktyce nowotworów podlega dyskusji. Przekonywujące dane uzyskane na podstawie badań laboratoryjnych, epidemiologicznych i klinicznych wskazują na znaczący wpływ bioflawonoidów w chemoprewencji raka i chemioterapii. Zidentyfikowano wiele mechanizmów działania, włączając inaktywację czynników kancerogennych, działanie antyproliferacyjne, zatrzymanie cyklu komórkowego, indukcję apoptozy i różnicowania komórek nowotworowych,hamowanie angiogenezy, działanie antyoksydacyjne i odwrócenie oporności wielolekowej bądź różnorodne kombinacje powyższych mechanizmów. W oparciu o te wyniki bioflawonoidy mogą być uważane za obiecujące środki przeciwnowotworowe. Katarzyna BRODOWSKA - Obecnie jest studentką I roku studiów trzeciego stopnia w Instytucie Podstaw Chemii Żywności i realizuje swoją pracę badawczą „Biodostępność wybranych związków chelatowych z analogami flawonoidów‖. W kręgu jej zainteresowań znajduje się synteza flawonoidowych zasad Schiffa i ich kompleksów z metalami, analiza śladowych pierwiastków w produktach spożywczych, a także chemia przypraw i używek, [email protected] Udział w konferencjach i szkoleniach: -III Sesja Posterowa Magistrantów i Doktorantów Łódzkiego Środowiska Chemików, Łódź, czerwiec 2012 -III Edycja Konferencji Młodych Naukowców nt.: Wpływ Młodych Naukowców na Osiągnięcia Polskiej Nauki, Łódź, listopad 2012 (komunikat ustny) Uzyskanie certyfikatu w ramach szkolenia e-learningowego z zakresu innowacji oraz społeczeństwa informacyjnego, Łódź, luty 2013 3.5 Trójwymiarowe hodowle in vitro komórek nowotworowych w badaniach nad aktywnością związków (Joanna CZARNECKA - Wydział Chemiczny, Politechnika Śląska, Gliwice, Aleksandra RUSIN - Center for Translational Medicine and Molecular Biology of Cancer, Institute of Oncology, Gliwice) Tradycyjne testy cytotoksyczności wykonywane są z użyciem dwuwymiarowych hodowli komórkowych (hodowli 2D). Jednakże efekty działania związków Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl cytotoksycznych w hodowlach 2D są znacznie zawyżone w porównaniu do właściwości ocenianych in vivo. Hodowle dwuwymiarowe są stopniowo zastępowane przez hodowle trójwymiarowe (hodowle 3D), które lepiej odzwierciedlają rzeczywiste mikrośrodowisko panujące w guzach. Jednym z trójwymiarowych modeli in vitro są sferoidy, czyli samoorganizujące się, kuliste agregaty komórek zachowujące interakcje międzykomórkowe, charakterystyczne dla tkanki o przestrzennej organizacji. Efekt działania chemioterapeutyków jest niejednorodny w obrębie sferoidów, przez co przypominają one lite guzy nowotworowe i lepiej przewidują efekty leków w porównaniu z tradycyjną hodowlą 2D [1, 2]. W naszych badaniach skupiamy się na ocenie podstawowych efektów działania leków na hodowle sferyczne, w tym morfologii sfer, morfologii komórek, metabolizmie komórkowym, cyklu komórkowym i częstości występowania apoptoz. Słowa kluczowe: hodowle 3D, sferoidy, aktywność związków przeciwnowotworowych 1. Lin, R. Z.; Chang, H.Y. Recent advances in three-dimensional multicellular spheroid culture for biomedical research. Biotechnol. J. 2008, 3, 1172-1184. 2. Tung, Y.C. High-throughput 3D spheroid culture and drug testing using a 384 hanging drop array. Analyst 2011, 136, 473-478. Joanna CZARNECKA - fotostarzenie skóry, laureat konferencji BioMedTech Silesia 2012, [email protected] 3.6 Drożdże piekarnicze, neurodegeneracyjne (Anna DAWID - Kolegium Warszawski, Warszawa) a choroby MISMaP, Uniwersytet Drożdże piekarnicze Saccharomyces cerevisiae od wieków towarzyszą człowiekowi, charakteryzując się m.in. niezaprzeczalnymi wartościami kulinarnymi. Są modelowym organizmem biologii molekularnej eukariotów. Od trzydziestu lat drożdże z powodzeniem używane są jako mikrofabryki do produkcji leków [6], odegrały też ważną rolę w badaniach nad zjawiskiem wielolekowej oporności [2]. Obecnie w drożdżach upatruje się szansy na zrozumienie mechanizmów i opracowanie metod walki z chorobami cywilizacyjnymi o ogromnym znaczeniu społecznym i ekonomicznym: choroby Alzheimera, choroby Huntingtona czy choroby Parkinsona [6,7,8,9]. Uważa się, że głównym powodem wymienionych chorób jest nieprawidłowe fałdowanie konkretnych białek, które zaczynają przyjmować nieprawidłowe konformacje ułatwiające ich agregację, co w efekcie prowadzi do utworzenia złogów białkowych [5,7,8,9]. Choć znamy już wiele białek tworzących złogi, to w większości nieznana jest ich funkcja w komórce, co utrudnia znalezienie czynników powodujących toksyczną zmianę ich właściwości. Tu z pomocą przychodzą nam drożdże. Mimo, że nie mają układu nerwowego, to ze względu na konserwatyzm większości ścieżek sygnałowych i białek związanych z chorobami neurologicznymi u eukariota, są doskonałym modelem do badania ludzkich chorób neurodegeneracyjnych. Ekspresja ludzkich białek w komórkach drożdży podała wiele wskazówek dotyczących mechanizmu chorób neurodegeneracyjnych [1,3,4,6,7,9]. Co odkryto i jak wpłynęło to na zrozumienie mechanizmu tych chorób? Słowa kluczowe: drożdże, neurodegeneracyjnych. mechanizmy chorób 1.BharadwajP., Martins R., Macreadie I.,Yeast as a model for studying Alzheimer‘s disease, FEMS Yeast Research, Special Issue: Yeasts as a Model for Human Diseases, tom 10, wydanie 8, 961–969, grudzień 2010. 2.Cannon R.D., Lamping E., Holmes A.R., Niimi K., Baret P.V., Keniya M.V., Tanabe K., Niimi M., Goffeau A., Monk B.C., Efflux-mediated antifungal drug resistance. Clin. Microbiol. Rev., tom 22, numer 2, 291–321, kwiecień 2009. 3.Kaźmierczak A., Adamczyk A., Strosznajder J. B., Udział α-synukleiny w funkcji układu dopaminergicznego, Postępy Biologii Komórki, tom 34, nr 2, 377-390, 2007. 4.Kubis A., Janusz M., Choroba Alzheimera – nowe możliwości terapeutyczne oraz stosowane modele eksperymentalne, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 5 sierpnia 2008. 5.Szwed A., Miłowska K., Rola białek w chorobach neurodegeneracyjnych, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 16 kwietnia 2012. 6.Wawrzycka D., Drożdze jako model w badaniach chorób neurodegeneracyjnych, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 2 czerwca 2011. 7.Zabrocki P. i inni, Characterization of α-synuclein aggregation and synergistic toxicity with protein tau in yeast, Biochimica et Biophysica Acta, 18 stycznia 2005. 8.Zabrocki P. i inni, Phosphorylation, lipid raft interaction and traffic of α-synuclein in a yeast model for Parkinson, Biochimica et Biophysica Acta, 19 czerwca 2008. 9.Zabrocki P. i inni, Protein folding diseases and neurodegeneration: Lessons learned from yeast, Biochimica et Biophysica Acta, 24 stycznia 2008. [email protected] 3.7 Rola zewnątrzkomórkowych procesie gojenia ran nukleotydów w (Anna DRZAZGA – Instytut Biochemii Technicznej, Politechnika Łódzka, Łódź) Zewnątrzkomórkowe nukleotydy mają zdolność stymulacji procesu gojenia ran. Wyniki wielu badań potwierdziły, że ATP i UTP, a także pozostałe naturalnie występujące nukleotydy, uczestniczą we wszystkich fazach gojenia, oddziałując z komórkowymi receptorami błonowymi P2Y. Naturalne nukleotydy oraz ich analogi o wydłużonej aktywności stanowią potencjalne składniki nowych leków przyśpieszających gojenie, jednak charakter aktywności biologicznej tych związków nie został jeszcze wyjaśniony.[1-5] Niniejsze opracowanie stanowi prezentację wyników projektu poświęconego badaniu aktywności biologicznej dziesięciu syntetycznych analogów nukleotydów pod kątem transdukcji sygnałów w procesie gojenia ran. Prace eksperymentalne poświęcono próbie odnalezienia par nukleotyd-receptor wywierających najbardziej korzystny wpływ na komórki uszkodzonych tkanek. Doświadczenie przeprowadzono na transferowanych komórkach gwiaździaka, 1321N1, prowadzących ekspresję receptora P2Y1 lub P2Y6. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Badania uzupełniono doświadczeniem przeprowadzonym na ludzkich fibroblastach skóry (human dermal fibroblasts, HDF) i ludzkich komórkach śródbłonka żyły pępowinowej (human umbilical vein endothelial cells, HUVEC), w przypadku których sprawdzono zdolność wybranych nukleotydów do modulacji ekspresji genów uczestniczących w procesie gojenia. W czasie projektu zbadano zarówno komercyjnie dostępne nukleotydy, jak i analogi syntetyzowane przez zespół Instytutu Biochemii Technicznej Politechniki Łódzkiej.[3,4] Słowa kluczowe: nukleotydy zewnątrzkomórkowe, gojenie ran, receptory P2Y, gwiaździak 1321N1, ludzkie fibroblasty skóry (HDF), ludzkie komórki śródbłonka żyły pępowinowej (HUVEC). 1.Bronstein-Sitton N.: Mediators of extracellular nucleotide actions. Pathways 2006, 2. 2.Burnstock G., Verkhratsky A.: Long-term (tropic) purinergic signalling: purinoreceptors control cell proliferation, differentiation and death. Cell Death and Disease 2010, 1. 3.Darmach-Gendaszewska E., Kucharska M.: Nucleotide receptors as targets in pharmacological enhancement of dermal wound healing. Purinergic Signalling 2011. 4.Drzazga A.: Biological activity of synthetic biophosphates-nucleotide analogs. Master thesis. Faculty of Biotechnology and Food Sciences. Technical University of Lodz 2011. 5.Velnar T., Bailey T., Smorkolj V.: The wound healing process: an overview of the cellular and molecular mechanisms. The Journal of International Medical Research 2009, 37, 1528-1542. Zainteresowania autorki dotyczą mechanizmów transdukcji sygnałów komórkowych oraz badania aktywności biologicznej związków chemicznych o właściwościach cząsteczek sygnałowych, [email protected] 3.8 Inwazyjność komórek nowotworowych jest związana z poziomem ekspresji genów kodujących żelatynazy (Anna GALILEJCZYK, Natalia GAWLIK, Ewa NOWAK, Sabina GAŁKA, Ilona BEDNAREK – Zakład Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach) Jedną z cech komórek nowotworowych jest ich zdolność do pokonywania bariery w postaci macierzy pozakomórkowej (ECM) prowadząca do inwazji otaczających tkanek i tworzenia przerzutów [1]. Proces ten jest warunkowany aktywnością enzymów proteolitycznych należących do rodziny metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej (MMP) wydzielanych zarówno przez komórki guza jak i przez komórki mikrośrodowiska nowotworowego [2-4]. Wśród MMP szczególną rolę w degradacji komponentów błon podstawnych i inwazji komórek nowotworowych odgrywają metaloproteinaza 2 (MMP-2) zwana inaczej żelatynazą A (72 kDa) oraz metaloproteinaza 9 (MMP-9) inaczej żelatynaza B (92 kDa) [5-7]. Celem prezentowanych badań była ocena zmian inwazyjności komórek raka pęcherza moczowego (linia T24) poddanych wyciszeniu ekspresji genów kodujących żelatynazy z wykorzystaniem zjawiska interferencji RNA. W tym celu zaprojektowane i skonstruowane zostały wektory molekularne kodujące cząsteczki shRNA skierowane przeciwko transkryptom MMP-2 i MMP-9. Zmiany zdolności do migracji modulowanych komórek oceniano wykorzystując test wound healing. Zmiany inwazyjności komórek oceniano wykorzystując komory matrigelowe (BD BioCoat Matrigel Invasion Chambers) pozwalające na zweryfikowanie zdolności komórek do migracji przez warstwę żelu imitującego błonę podstawną. Komórki, w których wyciszano ekspresję MMP-2 lub MMP-9 charakteryzowały się mniejszą ruchliwością i wolniejzajmowały pole migracyjne utworzone w teście wound healing. Zaobserwowano również spadek inwazyjności modulowanych komórek, o czym świadczyła mniejsza ilość komórek, które przeszły przez membranę Matrigel. Kontrolowanieinwazyjnościkomórek nowotworowychpoprzez hamowanieekspresjiżelatynazstanowiinteresującepunkt docelowypotencjalnejterapii genowejnowotworów. Badania zostały sfinansowane z grantów: KNW-1035/D/2/0 and KNW-1-036/P/1/0. Słowa kluczowe: żelatynazy, metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej, MMP-2, MMP-9, migracja komórek nowotworowych, rak pęcherza moczowego 1.Wideł MS., Wideł M.: Mechanisms of metastasis and molecular markers of malignant tumor progression. I. Colorectal cancer. Postepy Hig Med Dosw 2006, 60, 453-470. 2.Artacho-Cordón F., Ríos-Arrabal S., Lara PC., Artacho-Cordón A., Calvente I., Núñez MI.: Matrix metalloproteinases: potential therapy to prevent the development of second malignancies after breast radiotherapy. Surg Oncol 2012, 21, 143-151. 3.Egeblad M., Werb Z.: New functions for the matrix metalloproteinases in cancer progression. Nat Rev Cancer 2002, 2, 161-174. 4.Fink K., Boratyński J.: The role of metalloproteinases in modification of extracellular matrix in invasive tumor growth, metastasis and angiogenesis. Postepy Hig Med Dosw 2012, 66, 609-628 5.Łukaszewicz M., Mroczko B., Szmitkowski M.: The role of metalloproteinases and their inhibitors in pancreatic cancer. Postepy Hig Med Dosw 2008, 62, 141-147. 6.Hrabec E., Naduk J., Strek M., Hrabec Z.: Type IV collagenases (MMP-2 and MMP-9) and their substrates--intracellular proteins, hormones, cytokines, chemokines and their receptors. Postepy Biochem 2007, 53, 37-45. 7.Bauvois B.: New facets of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9 as cell surface transducers: Outside-in signaling and relationship to tumor progression. Biochim Biophys Acta 2012, 1825, 29-36. Anna Galilejczyk jest absolwentką Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach. Ukończyła dwa fakultety: biotechnologię i kosmetologię na Wydziale Farmaceutycznym z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej. Obecnie jest słuchaczką trzeciego roku studiów doktoranckich, a swoją pracę badawczą realizuje w Zakładzie Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej SUM w Sosnowcu. Zajmuje się wyciszaniem ekspresji wybranych genów w kontekście zmian potencjału metastatycznego komórek nowotworowych,[email protected] Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 3.9 Modulacja ekspresji genów z rodziny STAT a zmiany złośliwego fenotypu komórek raka pęcherza moczowego linii T24 (Natalia GAWLIK, Anna GALILEJCZYK, Dagna SOŁTYSIK, Marta POCZĘTA, Ilona BEDNAREK – Zakład Biotechnologii I Inżynierii Genetycznej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach) Wstęp: Liczne badania dowodzą, że czynniki transkrypcyjne z rodziny STAT (Signal Transducer and Activator of Transcription) powiązane są z progresją wielu guzów nowotworowych. Czynnik STAT3 wpływa na nadmierną proliferację komórek nowotworowych indukując m.in. ekspresję cykliny D1 oraz wpływa na przerzutowanie poprzez aktywację metaloproteinaz zewnątrzkomórkowych (MMPs, matrix metalloproteinases). Nieprawidłowości powiązane z aktywacją ścieżki sygnałowej STAT3 występują m.in. w raku sutka, raku prostaty, raku pęcherza moczowego, raku żołądka czy raku niedrobnokomórkowym płuca [1-5]. STAT5 jest niezbędnym czynnikiem przeżyciowym dla kilku typów komórek, w tym dla komórek nabłonka sutka, komórek raka pęcherza moczowego oraz dla komórek nowotworowych raka prostaty [6,7]. Zaburzenia w obrębie aktywacji ścieżki sygnałowej STAT5 mają wpływ m.in. na osłabienie chemioterapii raka pęcherza moczowego. [8] Cel pracy: Celem pracy jest wyciszenie ekspresji genów STAT3 i STAT5 za pomocą metody interferencji RNA (RNAi) i określenie, wpływu wyciszenia na stopień migracji i inwazyjność komórek linii T24. Materiał i Metody: Hodowlę komórek raka pęcherza moczowego T24 prowadzono w warunkach standardowych. Transfekcje komórek konstrukcjami wyciszającymi badane geny przeprowadzono za pomocą odczynnika Lipofectamine 2000. Oceny zmian w ekspresji badanych genów dokonano za pomocą techniki Real-Time PCR. Zmiany w tempie migracji oraz inwazyjności komórek oceniono za pomocą komór Matrigelowych. Wyniki: Wyciszenie ekspresji genów STAT3 i STAT5 spowodowało spadek ekspresji genu kodującego MMP-9 względem kontroli. Tempo migracji komórek linii T24 było mniejsze w komórkach z wyciszoną ekspresją badanych genów w stosunku do grup kontrolnych. Badania zostały sfinansowane z grantów: KNW-1035/D/2/0 and KNW-1-036/P/1/0 Słowa kluczowe: STAT, MMP-9, moczowego, interferencja RNA rak pęcherza 1.Aggarwal BB, Kunnumakkara AB, Harikumar KB, Gupta SR, Tharakan ST, Koca C, Dey S, Sung B. Signaltransducer and activator of transcription-3, inflammation, and cancer: how intimate is the relationship? Ann N Y Acad Sci. 2009; 1171: 59-76. 2.Huang S. Regulation of metastases by signal transducer and activator of transcription 3 signaling pathway: clinical implications. Clin Cancer Res. 2007; 13 (5): 1362-1366 3.Bromberg J. Stat proteins and oncogenesis. J. Clin. Invest. 2002; 109: 1139-1142 4.Azare J, Doane A, Leslie K, Chang Q, Berishaj M et al. Stat3 mediates expression of autotaxin in breast cancer. PLoS One 2011; 6(11): e27851. 5.Chan KS, Espinosa I, Chao M, Wong D, Ailles L et al. Identification, molecular characterization, clinical prognosis, and therapeutic targeting of human bladder tumor-initiating cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106(33):14016-14021 6.Liao Z, Nevalainen MT. Targeting transcription factor Stat5a/b as a therapeutic strategy for prostate cancer. Am J Transl Res. 2011; 3(2): 133-138 7.Jinawath N, Vasoontara C, Jinawath A, Fang X, Zhao K, Yap KL, Guo T, Lee CS, Wang W, Balgley BM, Davidson B, Wang TL, Shih IeM. Oncoproteomic analysis reveals co-upregulation of RELA and STAT5 in carboplatin resistant ovarian carcinoma. PLoS One. 2010; 5(6): e11198. 8.Sun Y, Cheng MK, Griffiths TR, Mellon JK, Kai B, Kriajevska M, Manson MM. Inhibition of STAT Signalling in Bladder Cancer by Diindolylmethane - Relevance to Cell Adhesion, Migration and Proliferation. Curr Cancer Drug Targets. 2013 Jan 1;13(1):57-68. Natalia GAWLIK ukończyła z tytułem magistra jednolite studia magisterskie na kierunku biotechnologia na Śląskim Uniwersytecie Medycznym w Katowicach. Obecnie jest słuchaczką trzeciego roku studiów doktoranckich na kierunku biologia medyczna na tej samej uczelni. Jest autorką 6 publikacji, w tym jednej jako pierwszy autor. Głównym obszarem jej pracy doktorskiej jest badanie wpływu wyciszenia wybranych genów metodą interferencji RNA na złośliwy fenotyp komórek nowotworowych, [email protected] 3.10 Imponujący lek ? (Grzegory Sylwia, Woźniak Aleksandra - Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź, Studenckie Koło Naukowe FERMENT) Cały nasz organizm składa się z komórek. Każda jest inna i posiada swoiste właściwości. Wśród nich są komórki macierzyste. To od nich zaczęło się nasze życie. Komórki macierzyste to pierwotne, niewyspecjalizowane komórki, zdolne do podziałów i różnicowania się w specjalnych warunkach, tworząc tkanki. Ze względu na pochodzenie wyróżnia się komórki macierzyste embrionalne (zarodkowe) i somatyczne (dorosłe). Wykorzystywanie embrionalnych komórek macierzystych wzbudza wiele kontrowersji, głównie ze strony etyki. Problem ten mogą rozwiązać indukowane pluripotencjalne komórki (iPS). Wykazują one podobne właściwości, jak te pochodzące z zarodka. Każdy z nas, bez względu na wiek, posiada zespół mikroskopijnych lekarzy, jaki stanowią somatyczne komórki macierzyste. Uczestniczą miedzy innymi w produkcji komórek krwi, zastępują uszkodzone lub stare komórki. Przez swoje właściwości utrzymują nasz organizm zdrowy oraz zapobiegają przedwczesnemu starzeniu się. Wielu badaczy i naukowców pokłada nadzieję wobec komórek macierzystych. Mogą być wykorzystywane w różnych terapiach, na przykład rekonstrukcji tkanek mięśnia sercowego czy leczeniu choroby Parkinsona. Pod znakiem zapytania pozostaje kwestia bezpieczeństwa ich stosowania. O ile od wielu lat przeprowadza się przeszczepy szpiku kostnego, to Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl wykorzystanie komórek macierzystych może nieść za sobą uboczne skutki. Słowa klucze: produkcja białek rekombinowanych, HSPA2, E. coli. Słowa kluczowe: embrionalne, iPS 1.Sørensen, H.P., Mortensen, K.K: Advanced genetic strategies for recombinant protein expression in Escherichia coli. Journal of Biotechnology 2005, 115, 113–128. 2. Ścieglińska, D., et al.: The HspA2 protein localizes in nucleoli and centrosomes of heat shocked cancer cells. J Cell Biochem 2008, 104, 2193–2206. komórki macierzyste, somatyczne, https://www.ipscell.com/what-are-stem-cells/, data dostępu:10.02.2013 r., Sikora M. A., Olszewski W. L., Komórki macierzyste – biologia i zastosowanie terapeutyczne, http://www.phmd.pl/pub/phmd/vol_58/5348.pdf, 2004 inż. Sylwia GRZEGORY – studentka II roku studiów magisterskich na kierunku biotechnologia. Interesuje się biologią molekularną i mikrobiologią, [email protected] inż. Aleksandra WOŹNIAK – absolwentka studiów I stopnia na kierunku biotechnologia. Interesuje się zastosowaniem mikroorganizmów w medycynie i przemyśle spożywczym. 3.11 Konstrukcja i analiza wektora ekspresyjnego do produkcji rekombinowanego białka HSPA2 w bakteriach E.coli (Marcin HEROK –Wydział Chemiczny, Politechnika Śląska, Gliwice, Wojciech PIGŁOWSKI – Centrum Badań Translacyjnych i Biologii Molekularnej Nowotworów, Instytut Onkologii, Gliwice, Zdzisław KRAWCZYK – Wydział Chemiczny, Politechnika Śląska; Centrum Badań Translacyjnych i Biologii Molekularnej Nowotworów, Instytut Onkologii, Gliwice) Najpowszechniej wykorzystywane systemy ekspresji białek rekombinowanych oparte są o bakterie. Pomimo swoich ograniczeń stanowią podstawę w przypadku wielu eksperymentów. Produkcja białek rekombinowanych w bakteriach E.coli jest stosunkowo prosta ze względu na dużą ilość powszechnie dostępnych narzędzi [1]. Celem badań było wyprodukowanie zrekombinowanego białka HSPA2 w bakteryjnym systemie ekspresyjnym. Ludzkie białko HSPA2 należy do rodziny białek szoku cieplnego. Najwyższy poziom ekspresji białka wykryto w spermatocytach i spermatydach, gdzie uczestniczy ono w procesie spermatogenezy [2]. Białko zostało wykryte w kilku nowotworowych liniach komórkowych oraz w guzach pierwotnych. Jednak jego funkcja oraz mechanizm cytoprotekcyjny nie są jeszcze znane. Otrzymany wektor ekspresyjny koduje fuzyjne białko HSPA2 sprzężone ze znacznikami (GST-tag, Histag, S-tag). Plazmid sprawdzany był poprzez analizę restrykcyjną oraz sekwencjonowanie DNA, właściwości białka rekombinowanego potwierdzone zostały za pomocą techniki SDS-PAGE oraz Western Blot. Marcin HEROK – otrzymywanie białek rekombinowanych, terapie genowe, [email protected] 3.12 Jaki sens ma antysens? (Agata JACKIEWICZ – Instytut Biochemii Technicznej, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź) Technika antysensu opiera się na wykorzystaniu krótkich sekwencji nukleotydowych, specyficznych na tyle, by hybrydyzować tylko z jedną unikalną sekwencją mRNA spośród całej puli tych cząsteczek obecnych w komórce. Hybrydyzacja z komplementarnym mRNA skutkuje zahamowaniem ekspresji genu poprzez uniemożliwienie zajścia translacji [1]. Istnienie zjawiska modulacji ekspresji genów na drodze antysensu odkryto w 1978 roku, dowodząc, że specyficzny oligodeoksyrybonukleotyd inhibuje ekspresję informacji genetycznej ostrego wirusa mięsaka Rousa atakującego ptactwo oraz zdolnego do wywołania transformacji nowotworowej [2]. Odkrycie to zapoczątkowało badania nad wykorzystaniem zjawiska antysensu w celach terapeutycznych w przypadku chorób, których przyczynę stanowi powstawanie wadliwego białka na matrycy zmutowanego genu bądź w wyniku niewłaściwego przebiegu procesu splicingu. W 1998 roku Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków dopuściła do sprzedaży na terenie Stanów Zjednoczonych pierwszy lek działający w oparciu o technikę antysensu. Vitravene, którego aktywny składnik stanowi specyficzny oligonukleotyd o nazwie Formivirsen, hamuje replikację ludzkiego cytomegalowirusa wywołującego zapalenie siatkówki oka i jest przeznaczony do stosowania u osób chorych na AIDS [3, 4]. Pożądany efekt inhibicji ekspresji można uzyskać poprzez zastosowanie trzech strategii, różniących się typem wykorzystywanych antysensowych oligonukleotydów (ASO) mogących stanowić: jednoniciowe, modyfikowane chemicznie cząsteczki DNA; rybozymy oraz DNAzymy; siRNA lub μRNA biorące udział w procesie interferencji RNA [5]. Słowa kluczowe: antysens, antysensowe oligonukleotydy, ASO Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 1. Dias N., Stein C.A.: Antisense oligonucleotides: Basic concepts and mechanisms., Molecular Cancer Therapeutics, 2002, 1, 5, 347-355. 2. Stephenson M.L., Zamecnik P.C.:Inhibition of Rous sarcoma viral RNA translation by a specific oligodeoxyribonucleotide.,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1978, 75, 1, 285-288. 3. Rayburn E.R., Zhang R.: Antisense, RNAi, and gene silencing strategies for therapy: Mission possible or impossible?,Drug Discovery Today, 2008, 13, 11-12, 513-521. 4. Juliano R., Bauman J., Kang H., Ming X.: Biological barriers to therapy with antisense and siRNA oligonucleotides.,Molecular Pharmacology, 2009, 6, 3, 686695. 5. Kurreck J.: Antisense technologies: Improvement through novel chemical modifications.,European Journal of Biochemistry, 2003, 270, 8, 1628-1644. 1. Allison Lizabeth A.: „Podstawy biologii molekularnej”, WUW, 2009, s. 278- 391, 618 - 669 2. Brown T.A.: „Genomy”, PWN, 2012, s. 333-343, 500, 535 3.http://www.nature.com/srep/2012/120907/srep00641/full/srep00641.html#/ref-link29 4.http://biotechnologia.pl/biotechnologiaportal/info/biotechnologia/31_doniesienia/372921,diagnostyczny_mikro_komputer_d na_dziaa_w_komorce_bakteryjnej.html 5.http://www.pewnytato.pl/elektroniczny_doktor Agata JACKIEWICZ - Studentka V roku Biotechnologii na Wydziale Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej, a także II roku Chemii na Wydziale Chemicznym tej samej uczelni. Moje zainteresowania naukowe obejmują głównie zagadnienia z dziedziny genetyki, biologii molekularnej, inżynierii genetycznej oraz biotechnologii medycznej, a ich nieustanne rozwijanie umożliwiają mi prowadzone obecnie badania w ramach mojej pracy magisterskiej, jak również udział w licznych projektach naukowych w ramach działalności w Studenckim Kole Naukowym Biotechnologii FERMENT, [email protected] Justyna SZPOTAN - Studentka trzeciego roku kierunku Biotechnologia, Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej. Interesuje się zagadnieniami związanymi z biologią molekularną, genetyką, metabolomiką oraz transkryptomiką,[email protected] 3.13 Mikro-komputery DNA nowym kierunkiem w leczeniu raka. 3.14 Biofarmaceutyki – przyszłość medycyny (Justyna SZPOTAN, Dariusz JARYCH – Instytut Biochemii Technicznej, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź) Jedna z najnowszych zdobyczy techniki, jaką jest mikro-komputer DNA została stworzona celem powstrzymania działalności chorobotwórczych genów i zachorowań na raka. Biokomputer tworzy cząsteczki DNA działające jak lek przeciwnowotworowy.[5] Zadaniem komputera jest rozpoznanie poziomu stężenia określonych czynników transkrypcyjnych czyli białek regulujących ekspresję genów w komórce poprzez wiązanie się do specyficznej sekwencji DNA oraz stężenia cząsteczek mRNA, które mogą być sygnałem pojawienia się w organizmie komórek rakowych. Jeśli komputer zarejestruje określona kombinację stężenia mRNA rozpoczyna produkcję lekarstwa posiadającego własności antyrakowe, jednoniciowych cząsteczek DNA.[1][2][3] Jeżeli żadne z nich nie jest obecne (czyli rezultat jest zgodny z zaprogramowanymi parametrami), następuje ekspresja łatwego do wykrycia świecącego białka GFP. [4] Działanie mikro-komputera DNA oparto na [3][4] bramce logicznej NOR. Jest to pojedynczy element regulatorowy w postaci plazmidu, składający się z kilku regionów wiążących.[3] Jedno zablokowane miejsce wiążące uniemożliwia przyłączenie polimerazy, co hamuje ekspresję genu białka GFP. [4] Słowa kluczowe: bramka logiczna NOR, mRNA, ssDNA, transkrypcja, nowotwory Dariusz JARYCH - Student trzeciego roku kierunku Biotechnologia, Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej. Interesuje się zagadnieniami związanymi z biologią molekularną, genetyką oraz nutrigenomiką. (Małgorzata KLIMAN, Filip TARACHOWICZ, Tomasz BOCHIŃSKI, Daria SZURKOWSKA - Koło Naukowe Studentów Biotechnologii „Operon‖,Uniwersytet Przyrodniczy ,Poznań) Większość ze znanych leków produkuje się poprzez syntezę chemiczną bądź otrzymuje z naturalnych źródeł. Bardzo trudne jest jednak otrzymanie tak skomplikowanych struktur jak białka lub przeciwciała przy użyciu syntezy chemicznej. Naukowcy starali się znaleźć sposób by rozwiązać ten problem, czego wynikiem są biofarmaceutyki - leki produkowane metodami biotechnologicznymi takimi jak: inżynieria genetyczna oraz hodowle komórkowe in vitro. Producentami białek farmaceutycznych mogą być bakterie, wirusy, grzyby oraz komórki roślin i zwierząt.Większość biofarmaceutyków stanowią cytokiny, hormony, czynniki krzepnięcia krwi, przeciwciała monoklonalne, szczepionki oraz cząsteczki używane w terapii komórkowej i tkankowej.Wykorzystując jemożliwie jest leczenie wielu choróbniezwykle trudnychdo leczenia lekami syntetycznymi. Obecnieleki biotechnologiczne są bezpieczne dla zdrowia i bardzo dobrze tolerowane. Są one używane w leczeniu chorób zakaźnych, chorobach autoimmunologicznych, AIDS, chorobach układu nerwowego i oddechowego przez co niewątpliwie można uznać je za żeprzyszłość światowej medycyny [1,2]. Słowa kluczowe: biofarmaceutyki, cytokiny, terapia komórkowa i tkankowa Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 1.Nowicki M., Zimmer-Nowicka J.: Biofarmaceutyki oryginalne i leki biopodobne , Onkologia w Praktyce Klinicznej 2007, Tom 3, nr 3, 120–127. 2.Lipiński D, Zeyland J., Słomski R.: Produkcja biofarmaceutyków z wykorzystaniem transgenicznych zwierząt, Medycyna Weterynaryjna 2007, 63(3), 261-265. Małgorzata KLIMAN, Filip TARACHOWICZ, Tomasz BOCHIŃSKI, Daria SZURKOWSKA - Sudenci V roku biotechnologii. Aktywni członkowie wielu konferencji biotechnologicznych, w tym organizowanych przez Akademickie Stowarzyszenie Studentów Biotechnologii, [email protected] 3.15 Dendrymery – fascynujące nanocząsteczki jako potencjalny środek przeciwzapalny (Małgorzata KUBIAK –Studenckie Koło Naukowe Biotechnologii FERMENT, Wydział Biotechnologii i Nauki do Żywności, Politechnika Łódzka, Łódź) Dendrymery to związki organiczne o regularnej, rozgałęzionej strukturze, stanowią stosunkowo nową klasę polimerów mającą potencjalne zastosowanie w wielu dziedzinach nauki oraz przemysłu. Ich historia liczy już ponad 30 lat, kiedy to po raz pierwszy zostały zsyntetyzowane przez niemieckiego chemika Fritza Vögtla. Nazwa pochodzi z języka greckiego i nawiązuje do „drzewiastej‖ budowy polimeru [1]. Są to cząsteczki silnie rozgałęzione, trójwymiarowe, kształtem przypominające kulę, a przyczyną tak szerokiego, potencjalnego zastosowania ich w wielu dziedzinach nauki są dwie charakterystyczne cechy strukturalne tych związków. Po pierwsze, na końcach ramion, promieniście odchodzących od rdzenia, znajdują się wolne grupy funkcyjne, do których można przyłączyć różnego rodzaju podstawniki modyfikujące właściwości polimeru bądź inne cząsteczki takie jak fragment nici DNA. Ponadto pomiędzy ramionami obecne są wolne przestrzenie (jamy), w których można umieścić różne związki np. leki. Dendrymery mogą znaleźć zastosowanie przede wszystkim w medycynie oraz nanotechnologii, a także jako katalizatory w chemii organicznej i nieorganicznej [2]. Na potencjalne przeciwzapalne działanie dendrymerów zwrócono uwagę podczas badań prowadzonych pod kątem zastosowania ich jako nośnika niesteroidowych leków przeciwzapalnych [3]. Okazało się, że same nanocząsteczki potrafią hamować proces zapalny, co wzbudziło zainteresowanie naukowców. Znaczącą wadą tych cząsteczek może być potencjalna cytotoksyczność, jednak zależy ona w dużym stopniu od rodzaju i ładunku grup funkcyjnych na powierzchni dendrymeru. Słowa kluczowe: dendrymery, działanie przeciwzapalne, nanocząsteczki 1. Urbańczyk-Lipkowska Z.: Dendrymery w naukach biomedycznych. Gazeta farmaceutyczna 2008, 11, 34 – 36. 2. Klajnert B., Bryszewska M.: Dendrimers: properties and applications, Acta Biochimica Polonica 2001, Vol. 48, 1, 199- 208. 3. Chauchan A.S. i in.: Unexpected in vivo antiinflammatory activity observed for simple, surface functionalized poli(amidoamine) dendrimers. Biomacromolecules 2009, 10, 1195-1202. Małgorzata KUBIAK - Zainteresowania naukowe: biotechnologia medyczna, immunologia, biologia molekularna Osiągnięcia: Udział w dwóch projektach: „Produkcja i wykorzystanie 2,3-butanodiolu z biomasy‖ i „Biologiczne właściwości i biomedyczne zastosowania dendrymerów‖, [email protected] 3.16 Metody pozyskiwania dorosłych komórek macierzystych (Urszula MARCHEWKA, Paula KUSZ - Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań) Komorka macierzysta to komórka mająca zdolność do podziału – samoodnowy przez nieograniczony czas, często przez cały okres życia organizmu, natomiast pod wpływem działania odpowiednich bodźców może się zróżnicować w wiele typów komórek budujących organizm. Wszystkie komórki macierzyste wykazują ekspresje genu Bcrp1, którego produkt odpowiada za utrzymanie komórek w stanie niezróżnicowanym.[1] Ze względu na ich pochodzenie komórki macierzyste dzieli się na: -wyprowadzone z komórek embrionalnych -somatyczne (dorosłe) komórki macierzyste – znajdowane w tkankach dorosłych organizmów. Dojrzale komórki macierzyste charakteryzują dwie główne cechy: każda z nich wytwarza identyczna kopię siebie przez długi okres oraz wytwarza komórkę potomną, zróżnicowaną o charakterystycznych funkcjach i morfologii. Obecnie głównymi źródłami somatycznych komórek macierzystych są: szpik kostny, krew obwodowa, krew pępowinowa, skóra, płyn owodniowy. Dorosłe komórki macierzyste obecne są także w rogówce, siatkówce, miazdze zębowej, wątrobie, trzustce i przewodzie jelitowym.[1][3][4] W niniejszej pracy prezentujemy źródła dorosłych komórek macierzystych, które mogą być wykorzystane w medycynie do leczenia różnorodnych schorzeń.[4][5] Przedstawiamy dotychczas stosowane metody pozyskiwania wyżej wymienionych komórek, oraz najnowsze odkrycia.[2][3][5] 1. Magdalena A. Sikora, Waldemar L. Olszewski, Komórki macierzyste – biologia i zastosowanie Terapeutyczne, Postepy Hig Med Dosw (online), 2004; 58: 202-208 Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl 2. Clarke, D. L.; Johansson, CB; Wilbertz, J; Veress, B; Nilsson, E; Karlström, H; Lendahl, U; Frisén, "Generalized Potential of Adult Neural Stem Cells", Science288 (5471): 1660–3, 2000 3. Van Der Flier, L. G.; Clevers, H., "Stem Cells, Self-Renewal, and Differentiation in the Intestinal Epithelium", Annual Review of Physiology71: 241–260, 2009 4. Mariusz Ratajczak, Komórki macierzyste, Fundacja Biologii Komórki i Biologii Molekularnej, 2003 5. Krzysztof Przybycień, Zdzisława Kornacewicz−Jach, Bogusław Sachaliński, Komórki macierzyste w klinicznych badaniach kardiologicznych, Kardiologia Polska, 2011 Urszula MARCHEWKA - Studentka trzeciego roku biotechnologii na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu, członkini koła naukowego biotechnologów ‗Operon‘, sekcji medycznej ‗Mab‘ oraz Koła Naukowego Zootechników i Biologów - Sekcja Żywienia Zwierząt Przeżuwających i Mikrobiologii Przewodu Pokarmowego. Interesuję się zagadnieniami związanymi z mikrobiologią, biotechnologią medyczną oraz biotechnologią przemysłową, przede wszystkim są to tematy dotyczące ksenotransplantologii, komórek macierzystych, terapii genowej, oraz wykorzystania zwierząt jako bioreaktorów. W przyszłości chciałabym poświęcić się badaniom nad genetycznie modyfikowanymi zwierzętami, które mogłyby być potencjalnymi dawcami organów dla ludzi, [email protected] Paula KUSZ – studentka trzeciego roku biotechnologii na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu, członkini koła naukowego biotechnologów „Operon‖ oraz sekcji medycznej „Mab‖, a także Koła Naukowego Zootechników i Biologów - Sekcja Żywienia Zwierząt Przeżuwających i Mikrobiologii Przewodu Pokarmowego. Moje zainteresowania dotyczą głównie antropologii fizycznej, kryminalistyki a także mikrobiologii oraz ogólnie pojętej biotechnologii przemysłowej. Swoją przyszłość chciałabym związać właśnie z tą tematyką, a szczególnie z pracą w laboratorium kryminalistycznym. 3.17 Nowe strategie badania i zapobiegania tworzenia biofilmu w warunkach in vitro przez Pseudomonas aeruginosa oraz Staphylococcus aureus u pacjentów z ranami przewlekłymi (Agnieszka MACHUL, Diana MIKOŁAJCZYK, Grażyna WIĘCEK, Piotr B. HECZKO, Magdalena STRUS Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków) Wstęp:Biofilm to trójwymiarowy układ tworzony przez bakterie nieadherujące zawarte w macierzy zewnątrzkomórkowych polimerów (egzopolisacharydów) oraz wykazujące zdolność adhezji do powierzchni abiotycznych i biotycznych. Współczesne badania kliniczne wskazują na obecność tej struktury w szerokim zakresie mikrobiologicznych infekcji. Dużym problemem jest biofilm tworzący się w ranach przewlekłych, takich jak zespół rany stopy cukrzycowej oraz przewlekłe zapalenie ucha środkowego. W tych jednostkach chorobowych dominującymi czynnikami etiologicznymi są: Pseudomonasaeruginosai Staphylococcusaureus. Cel pracy: Celem pracy było opracowanie nowej metody wykorzystującej działanie enzymów w celu zwiększenia penetracji antybiotyków przez polisacharydową macierz biofilmu. Materiały i metody: Szczepy bakteryjne należące do rodziny Staphylococcus oraz Pseudomonas, które wykorzystano w doświadczeniach, pochodzą od pacjentów z ranami przewlekłymi. Wykorzystane metody badawcze obejmowały 24-godzinną hodowlę bakteryjną w 96dołkowych płytkach hodowlanych z powierzchnią adherencyjną, w celu wytworzenia biofilmu. Żywotność bakterii zbadano metodą rozcieńczeń 10-krotnych. Pomiar przyrostu biofilmu dokonano poprzez zabarwienie czerwienią Kongo. Odczyty wykonano za pomocą Spektrofotometru Awareness Technology INC przy długości fali 492 nm. Test żywotności komórek po zastosowaniu badanych substancji przeprowadzono z wykorzystaniem kitu Fluo Cell Double Staining Kit (MoBiTec Molecular Biotechnology). Wyniki: Przeprowadzone badania wykazały większą skuteczność antybiotyków po jednoczesnym zastosowaniu wraz z enzymami rozkładającymi wiązania glikozydowe występujące w polisacharydowej macierzy biofilmu. Wnioski: Opracowany model badania tworzenia biofilmu w warunkach in vitro z wykorzystaniem czerwieni Kongo może stanowić punkt wyjścia dla nowych strategii zwalczania tej struktury. Układ ten został wykorzystany do badań wpływu różnych czynników (takich jak antybiotyki i enzymy) na tworzenie biofilmu. Skuteczność działania antybiotyku bez dodatku enzymu na wytworzony wcześniej biofilm jest ograniczona. Zastosowanie enzymów prowadzi do przerwania ciągłości trójprzestrzennej struktury biofilmu i ułatwia penetrację czynników bakteriobójczych, co jest kluczowe w leczeniu ran przewlekłych. Słowa kluczowe: biofilm, Staphylococcus Pseudomonas aeruginosa, rany przewlekłe aureus, 1. Allison GC. Sutherland IW.: A staining technique for bacteria and its correlation to extracellular carbohydrate production. J Microbiol Meth 1984,2,93-9. 2. Craigen B. Dashiff A. Kadouri D.E.: The use of commercial available –amylase compounds to inhibit and remove Staphylococcus aureus biofilm. The Open Mibrobiol Jurnal 2011,1,21-31. 3. Harrison C. Cazzangia A.L. Davis S.C. Mertz P.M.: A wound isolated Pseudomonas aeruginosa grows a biofilm in vitro within 10 hours and is visualized by light microscopy. Dermatol Surg 2003,29,631-635. 4. Johansen Ch. Falholt P. Gram L.: Enzymatic removal and disinfection of biofilm. Applied and environment microbiology 1997,63(9),3724-3728. 5. Molobela P. Cloete T.E. Beukes M.: Protease and amylase enzymes for biofilm removal and degradation of extracellular polymeric substances (EPS) produced by Pseudomonas fluorescens bacteria. African Journal of Microbiology Research 2010,4(14),1515-1524. 6. Simões M. Simões L. Vieira M.J.: A review of current and emergent biofilm control strategies. Food Science and Technology 2010,43,573-583. mgr inż. Agnieszka MACHUL - absolwentka kierunku Biotechnologia Zwierząt na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie, od roku 2011 współpracująca z Katedrą Mikrobiologii Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego. Interesuje się Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl zagadnieniami tworzenia biofilmu bakteryjnego w ranach przewlekłych oraz sposobami zapobiegania jego tworzenia. Obecnie rozpoczęła studia doktorskie na Wydziale Lekarskim CMUJ. Współautorka publikacji: Influence Of Taurine Haloamines (Taucl And Taubr) On The Development Of Pseudomonas Aeruginosa Biofilm - A Preliminary Study, [email protected] 3.18 Odmładzające kosmetyki „działające na geny” – fakty i mity (Róża Kamila WĘGLIŃSKA- MISMaP, Uniwersytet Warszawski, Koło Naukowe Genetyki i Epigenetyki, Wydział Biologii UW, Warszawa, Piotr PRZANOWSKIInstytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN Żaneta MATUSZEK- MISMaP, Uniwersytet Warszawski, Koło Naukowe Genetyki i Epigenetyki, Wydział Biologii UW, Warszawa) Według różnych źródeł (w tym reklam na skalę masową) „anti-aging cosmetics‖ mają zapewnić zatrzymanie starzenia skóry człowieka poprzez „usuwanie wolnych rodników‖, „inaktywację‖ bądź „wzmożenie żywotności genów‖. [5] Najpopularniejszymi celami tych „kosmeceutyków‖ są, jak twierdzą ich twórcy, geny NRF2, SIRT1, AKT, PTEN oraz ścieżka NF-κB. Niestety, żadne znane inhibitory tych genów nie są specyficzne, dodatkowo działanie i interakcje poszczególnych ścieżek nie są do końca poznane i mogą pełnić wiele funkcji w organizmie ludzkim prócz roli w procesie starzenia. [6] Gen NRF2 koduje czynnik transkrypcyjny regulujący geny zaangażowane w odpowiedź zapalną i procesy gojenia, często związane z produkcją wolnych rodników. [4] Białko kodowane przez gen SIRT1 jest deacetylazą histonów, deacetyluje też kilka ważnych czynników transkrypcyjnych, m.in. p53. W zależności od kontekstu genetycznego białko to może mieć zarówno pro- jak i antynowotworowe właściwości. Jego nadekspresja prowadzi do wzmożonej proliferacji i zahamowania apoptozy. [2] Ścieżka AKT, której inhibitorem jest PTEN, oddziałuje z wieloma innymi ścieżkami (m.in. mTOR i NF-κB) i prowadzi do wzmożonego przeżycia komórek. Ścieżka NF-κB odgrywa kluczową rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej, jej zaburzenia są powiązane z nowotworami, chronicznymi zapaleniami oraz chorobami autoimmunologicznymi. [1] W pracy tej próbujemy podsumować dotychczasową wiedzę o możliwościach interakcji kosmetyków z tymi genami i ścieżkami oraz możliwych ich skutkach. Słowa kluczowe: anti-aging cosmetics, nowotwory, ekspresja genów 1.Adler AS, Sinha S, Kawahara TL, Zhang JY, Segal E, Chang HY. ―Motif module map reveals enforcement of aging by continual NF-kappaB activity‖. Genes Dev 2007 Dec 15;21(24):3244-57. Epub 2007 Nov 30. 2. Brooks CL, Gu W. ―Anti-aging protein SIRT1: a role in cervical cancer?‖. Aging (Albany NY) 2009 Mar 6;1(3):278-80. 3. Chong ZZ, Shang YC, Wang S, Maiese K.‖SIRT1: new avenues of discovery for disorders of oxidative stress‖. Expert Opin Ther Targets 2012 Feb;16(2):167-78. 4. Luo C, Urgard E, Vooder T, Metspalu A. ―The role of COX-2 and Nrf2/ARE in antiinflammation and antioxidative stress: Aging and anti-aging‖. Med Hypotheses 2011 Aug;77(2):174-8. Epub 2011 May 6. 5. Mehlman MJ, Binstock RH, Juengst ET, Ponsaran RS, Whitehouse PJ. ―Antiaging medicine: can consumers be better protected?‖. Gerontologist 2004 Jun;44(3):304-10. 6. Surh YJ. ―Cancer chemoprevention with dietary phytochemicals‖. Nat Rev Cancer 2003 Oct;3(10):768-80. Róża Kamila WĘGLIŃSKA -Studentka III roku biotechnologii i psychologii w ramach Kolegium MISMaP. Szczególnie zainteresowana genetyką, biologią molekularną i proteomiką, ale także neurobiologią i neurogenetyką. Aktualnie realizuje projekt związany z badaniem oddziaływań białek wchodzących w skład i związanych z kompleksem Ccr4-NOT u Homo sapiens. Poza tym zajmuje się nowymi rozwiązaniami dydaktycznymi w edukacji wczesnoszkolnej. Od maja 2011 roku pełni funkcję Prezesa Koła Naukowego Genetyki i Epigenetyki. W czerwcu 2012 roku uzyskała tytuł Primus Inter Pares Ekspert w naukach ścisłych w województwie mazowieckim, [email protected] Żaneta MATUSZEK - Studentka II roku biotechnologii i chemii w ramach Kolegium MISMaP. Szczególnie zainteresowana neurobiologią, neurogenetyką, a także biologią i genetyką molekularną. Aktualnie realizuje projekt badawczy związany z dojrzewaniem końców 5‘ i 3‘ drożdżowych snoRNA oraz ich wzajemnej zależności. Poza tym, zajmuje się także molekularnymi podstawami zachowań- prowadzi badania związane z rozwojem i przyczynami uzależnień u mysich mutantów. Od października 2012 roku pełni funkcję Prezesa Studenckiego Koła Naukowego Neurobiologii. 3.19 Terapia bakteriofagowa - przyszłość medycyny (Monika KOWALSKA, Natalia MAZURKIEWICZ - KNSB OPERON, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ) Metodę tę zastosował po raz pierwszy w 1919 roku współodkrywca fagów, lekarz Félix d'Hérelle. Metoda działania bakteriofagów jest prosta. Po wniknięciu do komórki bakteryjnej bakteriofagi zaczynają powielać się, a następnie opuszczają komórkę, niszcząc ją. Kolejne cykle namnażania są możliwe do czasu, gdy w organizmie pacjenta są obecne komórki bakteryjne danego szczepu. Metoda jest nieszkodliwa dla ludzi, ponieważ fagi nie atakują komórek eukariotycznych. Ograniczeniem stosowania metody jest specyficzność bakteriofagów względem bakterii, to znaczy, że dany typ faga jest zdolny atakować tylko kilka szczepów bakterii z jednego gatunku. Ponadto podobnie jak w terapii antybiotykowej, bakterie wytwarzają z czasem mechanizmy obronne przeciw konkretnym fagom, co wymusza poszukiwanie nowych ich rodzajów. Terapia fagowa zaczyna być coraz częściej uważana za metodę przyszłościową i jedyny sposób leczenia chorób wywoływanych przez bakterie odporne na antybiotyki. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Słowa kluczowe: terapia bakteriofagowa, medycyna, fagi. Monika KOWALSKA - Aktywne uczestnictwo w XIV OASSB. Zainteresowania: medycyna sądowa, kosmetologia, biotechnologia przemysłowa, biochemia w kosmetologii, [email protected] Natalia MAZURKIEWICZ - Aktywne uczestnictwo w XIV OASSB. Zainteresowania: biotechnologia medyczna i przemysłowa, mikroorganizmy w biotechnologii. 3.20 Hamowanie aktywności metaloproteinaz macierzy zewnątrzkomórkowej jako istotny aspekt terapii nowotworów (Ewa NOWAK, Anna GALILEJCZYK, Daniel SYPNIEWSKI, Ilona BEDNAREK – Zakład Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, Katowice) Metaloproteinazy (MMPs) przez zdolność do degradacji składników macierzy zewnątrzkomórkowej i błon podstawnych odgrywają ważną rolę w procesach fizjologicznych oraz patologicznych gdzie ich nadaktywność obserwowana jest w przebiegu chorób nowotworowych [1, 2]. Szczególną rolę przypisuje się tutaj MMP-2 (żelatynaza A) oraz MMP-9 (żelatynaza B), które degradując kolagen typu IV uszkadzają błonę podstawną naczyń i biorą udział w procesach przerzutowania [3, 4]. Nadekspresja MMPs odgrywa istotną rolę również w przebiegu nowotworów ginekologicznych, a kluczowym działaniem terapii staje się strategia hamowania ich aktywności [5]. Celem badań było sprawdzenie aktywności enzymatycznej MMP-9 po wyciszeniu genu za pomocą wstawki shRNA wprowadzonej metodą lipofekcji do komórek nowotworowych linii HeLa (CCL-2). Kontrolę stanowiły komórki poddane działaniu inhibitora aktywności MMPs z grupy tetracyklin – doksycykliny oraz komórki nietraktowane żadnymi modulatorami aktywności enzymatycznej [6]. Do oceny zmian aktywności MMP-9 zastosowano zymografię żelatynową oraz test Wound Healing [7, 8]. Wyniki uzyskane dzięki zymografii pozwoliły stwierdzić, iż w komórkach wyciszanych shRNA i traktowanych doksycykliną aktywność MMP-9 była porównywalna i jednocześnie około 9-11-krotnie niższa w porównaniu do kontroli. Fenotypowy test migracji komórek in vitro ukazał również znaczące zmiany (P<0.001) pomiędzy ruchliwością nowotworowych komórek kontrolnych, które zarastały 3-5-krotnie szybciej niż komórki transfekowane lub traktowane doksycykliną. Przeprowadzone badania, na przykładzie wyciszenia genu MMP-9, ukazują jak istotny wpływ odgrywają metaloproteinazy w procesach ruchliwości komórek nowotworowych, a w konsekwencji ich inwazyjności. Badania sfinansowano ze środków: KNW1-036/P/1/0 oraz KNW-1-110/P/2/0 Słowa kluczowe: metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej, MMP-9, shRNA, migracja komórek, rak szyjki macicy 1.Lipka D., Boratyński J.: Metaloproteinazy MMP. Struktura i funkcja. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 2008; 62: 328-336. 2.Kwiatkowski P., Godlewski J., Śliwińska-Jewsiewicka A., Kmieć Z.: Rola metaloproteinaz macierzy zewnątrzkomórkowej w procesie inwazji nowotworu. PolishAnnals of Medicine 2008; 15(1): 43-50. 3.Łukaszewicz M., Mroczko B., Szmitkowski M.: Rola metaloproteinaz i ich inhibitorów w raku trzustki. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 2008; 62: 141-147. 4.Handsley M.M., Edwards D.R.: Metalloproteinases and their inhibitors in tumor angiogenesis. International Journal of Cancer 2005; 115: 849-860. 5.Schröpfer A., Kammerer U., Kapp M., Dietl J., Feix S., Anacker J.: Expression pattern of matrix metalloproteinases in human gynecological cancer cell lines. BMC Cancer 2010; 10:553 1-12. 6.Sypniewski D., Bednarek I., Gałka S.: Ekspresja żelatynaz A i B oraz inwazyjność komórek raka płuc i raka pęcherza moczowego w hodowlach in vitro traktowanych wybranymi tetracyklinami. Farmaceutyczny Przegląd Naukowy 2009; 8: 17-23 7.Troeberg L., Nagase H.: Zymography of metalloproteinases. Current Protocols in Protein Science 2004; 21 (15): 1-12. 8.Armstrong D.G., Jude E.B.: The Role of Matrix Metalloproteinases in Wound Healing. Journal of the American Podiatric Medical Association 2002; 92(1): 12-18. Mgr Ewa NOWAK w 2011 r. ukończyła Biotechnologię na Wydziale Farmaceutycznym z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, gdzie obecnie jest pracownikiem Zakładu Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej 3.21 Depsipeptydy - lekiem na całe zło? (Katarzyna PEROŃSKA – Politechnika Śląska, Gliwice) Nazwa „depsipeptydy‖, charakteryzuje związki, które powstały z połączenia aminokwasów oraz hydroksykwasów. Cechą rozpoznawczą depsipeptydów jest obecność w łańcuchu oprócz wiązań amidowych przynajmniej jednego wiązania estrowego [1]. Są one powszechnie obecne w środowisku naturalnym. Scharakteryzowano wiele depsipeptydów, wyizolowanych z różnych źródeł m.in. z bakterii, grzybów, gąbek, mięczaków. Depsipeptydy, a szczególnie cyklodepsipeptydy wykazują bardzo szerokie spektrum aktywności biologicznej, co powoduje, że rośnie zainteresowanie wykorzystaniem ich jako potencjalnych leków. Związki tego typu wykazują silną aktywność m.in. przeciwbakteryjną,przeciwnowotworową, przeciwwirusową, przeciwgrzybiczną. Mechanizm działania depsipeptydów na organizmy żywe jest różnorodny, a wiele spośród nich wykazuje właściwości antybiotyków jonoforowych [2]. Fakt wysokiej i różnorodnej aktywności biologicznej depsipeptydów sprawia, że stają się one podmiotem licznych badań skierowanych na poszukiwanie nowych leków, szczególnie zaś leków przeciwnowotworowych. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Słowa kluczowe: depsipeptydy, antybiotyki jonoforowe, nowotwory. 1. JakubkeH.D., Jeschkeit H.: Aminokwasy, peptydy, białka., Wyd. PWN 1982, 209-210. 2. Ballard C. E., Wang H. Yu, B.: Recent Developments in Depsipeptide Research. Current Medicinal Chemistry 2002, 9, 471-498. W wyniku stymulacji apoptozy za pomocą anizomycyny nastąpił wzrost liczby komórek apoptotycznych w puli komórek modulowanych w stosunku do kontroli. Zahamowanie aktywności genu STAT3 w komórkach HeLa powoduje spadek migracji tych komórek oraz zwiększa podatność komórek do indukcji śmierci na drodze apoptozy. Badania sfinansowano ze środków: KNW-1-036/P/1/0 Katarzyna PEROŃSKA - Absolwentka studiów inżynierskich na kierunku Biotechnologia (Wydział Chemiczny, Politechnika Śląska), aktualnie kontynuuje studia magisterskie, [email protected] Słowa kluczowe: STAT3, apoptoza, migracja komórek, interferencja RNA, shRNA. 3.22 Wyciszanie aktywności ekspresyjnej genu STAT3 a potencjał metastatyczny komórek nowotworowych HELA w badaniach In vitro (Marta POCZĘTA, Natalia GAWLIK, Daria MATCZYŃSKA, Ilona BEDNAREK – Zakład Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, Katowice) Białka STAT pośredniczą w przekazywaniu sygnału pomiędzy środowiskiem zewnątrzkomórkowych, a jądrem komórkowym. Dzięki swojej aktywności białka te są zdolne do regulacji ekspresji genów zaangażowanych w prawidłowe i patologiczne procesy komórkowe [1,2]. STAT3 pełniąc rolę białka onkogennego, ulega konstytutywnej aktywacji w komórkach wielu pierwotnych nowotworów u ludzi będąc indukowanym przez szereg cytokin [3,4]. Istotną funkcją STAT3 jest regulacja autonomicznych właściwości komórek nowotworowych [5,6]. Celem pracy była ocena efektywności potranskrypcyjnego wyciszenia aktywności genu kodującego STAT3, gdzie do wycieszenia aktywności zastosowano metodę interferencji RNA, a efekty wyciszenia badanego genu oceniano na poziomie analizy zmian fenotypowych modulowanej linii komórkowej. W celu weryfikacji efektywności modulatorowego działania interferujących cząsteczek typu shRNA względem genu STAT3 wykorzystano komórki nowotworowe linii HeLa (CCL-2) oraz plazmid - wektor ekspresyjny pSUPER.neo z wklonowaną sekwencją kodującą genowospecyficzne cząsteczki shRNA-STAT3, a także wektory kontrolne: shRNA-SCR, pGFP. Do oceny zmian aktywności STAT3 w komórkach nowotworowych zastosowano test Wound Healing Assay oraz stymulację modulowanych komórek do apoptozy przy użyciu anizomycyny. Wyciszenie ekspresji genu STAT3 w komórkach HeLa spowodowało zmniejszenie ruchliwości komórek w porównaniu z komórkami kontrolnymi tak po 24, jak i 48 godzinach od indukcji wyciszenia genu. 1.Deng J.Y., Sun D., Liu X.Y., Pan Y., Liang H.: STAT-3 correlates with lymph node metastasis and cell survival in gastric cancer. World J Gastroenterol 2010; 16(42): 5380-5387. 2.Sahu R.P., Srivastava S.K.: The Role of STAT-3 in the induction of apoptosis in pancreatic cancer cells by benzyl isothiocyanate. J Natl Cancer Inst 2009; 101: 176 – 193. 3.Pickert G., Neufert C., Leppkes M. i wsp.: STAT3 links IL-22 signaling in intestinal epithelial cells to mucosal wound healing. J. Exp. Med. 2009; 7: 1465-1472. 4.Miranda C., Fumagalli T., Anania M.C. i wsp.: Role of STAT3 in in vitro transformation triggered by TRK oncogenes. PLoSONE 2010; 5(3): e9446. 5.Deng J., Grande F., Neamati N.: Small molecule inhibitors of STAT3 signaling pathway. Current Cancer Drug Targets 2007; 7: 91-107. 6.Levy D.E., Lee C.: What does STAT3 do? J. Clin. Invest. 2002;109: 1143–1148. mgr Marta POCZĘTA - absolwentka kierunku biotechnologia Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach. Obecnie słuchaczka I roku studiów doktoranckich na kierunku biologia medyczna tej samej uczelni, [email protected] 3.24 Czym nakarmić głodne geny? (Izabela SOBIERAJ, Agata STACHOWIAK, Sonia WOJCIECHOWSKA - Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Koło Naukowe Studentów Biotechnologii „OPERON‖) W ostatnim czasie stało sie jasne, ze przez rodzaj diety, rodzaj spożywanych pokarmów możemy wpływać na nasze geny, a konkretnie - na ich ekspresję. Nutrigenomika a nutrigenetyka Nutrigenomika jest nauką powstałą ze skrzyżowania genetyki i nauk o żywieniu człowieka, zajmującą się badaniem zależności między żywieniem a odpowiedzią organizmu na poziomie ekspresji genów. W badaniach nutrigenomicznych poddawane są analizie różnice genetyczne, u osobników lub ras, które mogą decydować o sposobie działania składników diety. [4] Nutrigenetyka natomiast służy do identyfikacji polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (SNP) oraz alleli odpowiedzialnych za zróżnicowanie odpowiedzi lub reakcje organizmów na bioaktywne składniki diety. [2]Obie te nauki umożliwiają więc zupełnie nowe podejście do żywienia – dają możliwość personalizacji diety. Mimo że nutrigenetyka i nutrigenomika są stosunkowo nowymi dziedzinami, wyniki przeprowadzonych dotychczas badań pozwalają wierzyć, Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl że w niedalekiej przyszłości znajdą one zastosowanie w praktyce. [1,3] W naszej pracy zaprezentujemy podstawowe informacje i ciekawe przykłady związane z tymi zagadnieniami. Słowa kluczowe: żywność funkcjonalna, nutrigenetyka, nutrigenomika 1. Fenech M., El-Sohemy A., Cahill L., Ferguson L. R., French T. C., Tai E. S., Milner J., Koh W., Xie L., Zucker M., Buckley M., Cosgrove L., Lockett T., Fung K. Y. C., Head R., 2011. Nutrigenetics and Nutrigenomics: Viewpoints on the Current Status and Applications in Nutrition Research and Practice. Journal of Nutrigenetics and Nutrigenomics 4, 69-89. 2.Kapka-Skrzypczak L., Niedźwiecka J., Cyranka M., Kruszewski M. K., Skrzypczak M., Wojtyła A., 2011. Nutrigenetyka – perspektywy żywienia zindywidualizowanego. Pediatric Endicrinology, Diabetes and Metabolism 17, 4, 222-226. 3. Mutch DM, Wahli W, Williamson G. 2005, Nutrigenomics and nutrigenetics: the emerging faces of nutrition. The FASEB Journal 19(12), 1602-1616. 4. Müller M., Kersten S., 2003. Nutrigenomics: goals and strategies. Nature Reviews Genetics 4, 315-322. Izabela SOBIERAJ, Agata STACHOWIAK i Sonia WOJCIECHOWSKA są studentkami ostatniego (drugiego) roku studiów II stopnia – magisterskich – z Biotechnologii ze specjalizacją w Diagnostyce Genetycznej na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu. Od ponad 4 lat należą także do Koła Naukowego Studentów Biotechnologii „OPERON‖ działającego na tej uczelni oraz do ogólnopolskiego Akademickiego Stowarzyszenia Studentów Biotechnologii (ASSB). Swoje prace magisterskie wykonują na Uniwersytecie Medycznym oraz w Instytucie Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu. Nutrigenetyka i nutrigenomika, których dotyczy prezentowany przez nie poster teoretyczny, to zagadnienia, którymi autorki zainteresowały się stosunkowo niedawno – nie jest ona jednak przedmiotem ich obecnych prac badawczych, [email protected] Przypuszcza się, że zmniejszenie poziomu NHERF1 może wpływać na wewnątrzkomórkowe pH i przyczyniać się doaktywacji szlaków sygnałowych PTEN i P13K/Akt, które mogą powodować mnożenie się chondrocytów we wczesnych stadiach OA ostatecznie prowadząc do utraty funkcjonalności tkanki i charakterystycznych dla choroby deformacji stawów. [3] Wyniki badań poszerzą wiedzę na temat OA i mogą wpłynąć na poprawę skuteczności leczenia choroby. Słowa kluczowe: choroba zwyrodnieniowa stawów, tkanka chrzęstna, chondrocyty, pH wewnątrzkomórkowe, pompa sodowo-wodorowa (NHE) Ewa SROKA studentka studiów magisterskich na kierunku biotechnologia na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu. Od 2009 roku uczestniczy w projekcie badawczym na Uniwersytecie Medycznym w Poznaniu, dotyczącym wpływu leków przeciwgruźliczych na komórki jądra miażdżystego krążka międzykręgowego oraz próby regeneracji zdegenerwoanej tkanki chrzęstnej komórkami macierzystymi z krwi pępowinowej. Uczestniczyła w programie praktyk Erasmus na Uniwersytecie w Aberdeen w Wielkiej Brytanii gdzie została zaangażowana w badania projektu dotyczącego roli regulatorów pompy sodowowodorowej w chorobie zwyrodnieniowej stawów pod kierownictwem dr Rachel White i prof. Richard‘a M. Aspden‘a,[email protected] 3.25 Rola regulatorów pompy sodowo-wodorowej w chorobie zwyrodnieniowej stawów Dr Rachel WHITE jest członkinią Daphne Jackson Trust z bardzo dużym dorobkiem naukowym i międzynarodowym doświadczeniem zawodowym. Obecnie dr White zaangażowana jest w projekt badawczy dotyczący roli regulatorów pompy sodowo/wodorowej w chorobie zwyrodnieniowej stawów. Pracę swoją wykonuje na Uniwersytecie w Aberdeen, Institute of Medical Sciences, Wielka Brytania. (Ewa SROKA – Poznań University of Life Sciences, Poland Rachel WHITE - Institute of Medical Sciences, Musculoskeletal Research University of Aberdeen, United Kongdom, Richard M. ASPDEN - Institute of Medical Sciences, Musculoskeletal Research University of Aberdeen, United Kingdom) Professor Richard M. ASPDEN jest światowej sławy profesorem w dziedzinie badań układu mięściowo-szkieletowego. Od 2000 roku pełni funkcję Profesora nauk ortopedycznych, a także został uznany honorowym członkiem NHS Grampian. Wraz z zespołem redaktorów współtworzy czasopisma o znaczeniu międzynarodowym, Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation oraz Journal of Biomechanics. Komórki tkanki chrzęstnej – chondrocyty odpowiedzialne są za produkcję i utrzymanie odpowiedniego składu macierzy zewnątrzkomórkowej tkanki. Choroba zwyrodnieniowa stawów (OA) zakłuca te procesy i w rezultacie powoduje zniszczenie tkanki chrzęstnej. [1] Homeostaza jonowa jest niezbędna dla prawidłowego funcjonowania chondrocytów, a ich kwasowość utrzymywana jest przy pomocy pompy sodowo- potasowej (ang. Sodium (Na+)/Hydrogen(H+) Exchanger – NHE) i czynników regulujących jej działanie, tj. NHERF-1 i NHERF-2. NHERF-1 pełni rolę również supresora nowotworowego poprzez zapobieganie nadmiernej proliferacji komórek. [2] 3.26 Interferencja RNA – Możliwości i skutki terapeutycznego wykorzystania (Anna STUCZYŃSKA – Biotechnologia, Uniwersytet Rolniczy, Kraków) Interferencja RNA w skrócie RNAi jest jednym z poznanych sposobów kontrolowania ekspresji genów ,który naturalnie występuje w przyrodzie [3]. Prowadzonych jest wiele doświadczeń z dziedziny medycyny dotyczących możliwości terapeutycznego zastosowania interferencji RNA w chorobach nieuleczalnych. Głównymi problemami Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl tej metody są toksyczność siRNA ,krótkotrwałość czyli szybka degradacja konstruktu przez nukleazy [1]. Podam tylko kilka z wielu przykładów ,które uważam za interesujące. Doświadczenia prowadzone na temat chorób układu oddechowego, które są dosyć daleko rozwinięte wykazują ,że skuteczną drogą dostarczania siRNA może być inhalacja [1]. Kolejnymi badaniami prowadzonymi z użyciem RNAi dotyczą zakażenia wirusem HIV oraz choroby trzewnej. Jeżeli chodzi o tą pierwszą chorobę to naukowcy potrafią kontrolować replikację wirusa i zapobiegać utracie limfocytów w ciele myszy. Natomiast jeżeli chodzi o chorobę trzewną czyli celiakię to problem pojawia się przy grupie enzymów zwanych transglutaminazą ,które występują w całym organizmie ludzkim . Pierwsze badania kliniczne z zastosowaniem RNAi dotyczyły zwyrodnienia plamki żółtej. Jeszcze inne kliniczne zastosowanie RNAi dotyczyło leczenia nowotworu złośliwego a dokładniej glejaka. Efektem było wydłużenie czasu od wznowy wzrostu guza w porównaniu do radioterapii lub chemioterapii [1]. Niestety każdy proces ma swoje plusy i minusy . Największym problemem interferencji RNA w komórce jest niepożądane działanie dsRNA na kinazę PKR [2,3]. Kolejnym zagrożeniem wywołanym interferencją RNA jest wyciszanie ekspresji innych genów niż zakładane [2]. Wielkim plusem tego procesu jest możliwość projektowania siRNA skierowanych na selektywnie wybrany gen docelowy [4]. 1.Piotrowska A., Rybarczyk A., Wierzbicki P., Kotwas M., Wrońska A., Kmieć Z.: Interferencja RNA – Mechanizm i możliwości terapeutycznego wykorzystania, Pol. Ann. Med., 2009, 16, 1, 138-147. 2.Jóźwiak P., Lipińska A.: Zastosowanie interferencji RNA w diagnostyce i terapii niektórych chorób człowieka, Postępy Hig Med. Dosw (Online), 2010, 64, 504-512. 3.Bąk D.: RNAi – interferencja RNA – skuteczny sposób na ciszę, Postępy biochemii, 2003, 49, 3, 136-145. 4.Sipa K, Nawrot B. Mechanizm interferencji RNA i wykorzystanie RNAi dla celów terapeutycznych, Farmakoterapia w psychiatrii i neurologii, 2008, 1, 7-18. Anna STUCZYŃSKA - Jestem studentką pierwszego roku biotechnologii na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie i pomimo to ,że z tą dziedziną nauki nie wiele miałam wspólnego przed studiami to czuję ,że powoli zaczyna stawać się to moją pasją. Z pośród dotychczas poznanych przeze mnie przedmiotów na studiach najbardziej zainteresowała mnie genetyka i mikrobiologia. Moim marzeniem jest wyjazd do Niemiec na studia magisterskie, [email protected] 3.27 Wpływ izomalationu na peroksydację lipidów osocza krwi ludzkiej (Magdalena SZEJK, Bogdan KONTEK – Katedra Biochemii Ogólnej, Uniwersytet Łódzki, Łódź) W rolnictwie, pestycydy są jednymi z najczęściej analizowanych substancji o potencjalnie szkodliwym oddziaływaniu na organizm ludzki. Pestycydy zazwyczaj występują w ilościach śladowych, a negatywne skutki związane są przede wszystkim z ich zdolnościami do indukowania przewlekłych stanów chorobowych. Wśród pestycydów fosforoorganicznych izomalation jest jednym z częściej stosowanych, ze względu na stosunkowo niską toksyczność dla ssaków i wysoką selektywność wobec owadów [2,5]. Toksyczność izomalationu zależy głównie od jego zdolności do hamowania aktywności enzymu acetylocholinoesterazy (AChE), prowadząc do akumulacji acetylocholiny. Peroksydacja lipidów indukowana przez pestycydy, wydaje się także mieć związek z receptorami cholinergicznymi. Ponadto, stres oksydacyjny może być potencjalnym czynnikiem toksyczności izomalationu u człowieka. Mechanizmy toksycznego działania izomalationu są słabo poznane [4, 3, 6, 7]. Celem naszych badań była ocena in vitro wpływu izomalationu (1 μM, 50 μM, 200 μM) na peroksydację lipidów w osoczu krwi ludzkiej. Izomalation pochodził z Instytutu Przemysłu Organicznego, Warszawa, Polska. Próbki osocza krwi inkubowano z izomalationem (1h i 24h, w 37°C). Peroksydację lipidów wyrażono jako poziom substancji reagujących z kwasem tiobarbiturowym (TBARS) [1, 8]. Zaobserwowano statystycznie istotny wzrost TBARS w osoczu, biomarkera stresu oksydacyjnego, po inkubacji z tym pestycydem fosforoorganicznym (o około 50% przy najniższym stosowanym stężeniu izomalationu). Nasze wyniki wskazują, że izomalation indukuje peroksydację lipidów osocza krwi ludzkiej. Słowa kluczowe: izomalation, osocze ludzkie, peroksydacja lipidów * Sfinansowane z działalności 506/810, Uniwersytet Łódzki, Polska 1.Bartosz G.: Druga twarz tlenu, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009 2.Brandys J.: [red.] Toksykologia wybrane zagadnienia Wydawnictwo Uniwersytetu Jagielońskiego, Kraków 1999 3.Buratti F.M., Testai, E.:Malathion detoxification by Human Hepatic Carboxylesterases and its Inhibition by Isomalathion and Other Pesticides, J Biochem Mol Toxicol 2005, 19: 406-414 4.Bukowska B., Pieniążek D., Hutniki K., Duda.: WAcetylo- i butyrylocholinoesteraza – budowa, funkcje i ich inhibitory,Current Topics in Biophysics 2007, 30: 11-23 5.Galántai R., Emody-Kiss B., Somosy Z., Bognár G., Horváth G., Forgács Z., Gachályi A., Szilasi M.:Does malaoxon play a role in the geno- and cytotoxic effects of malathion on human choriocarcinoma cells?J Environ Sci Health B 2011, 46: 773779 6.Grosicka-Maciąg E.: Biologiczne skutki stresu oksydacyjnego wywołane działaniem pestycydów, Postępy Hig Med Doś, 2011, 65: 357-366 7.Jun D., Musilova L., Musilek K., Kuca K.: In Vitro Ability of Currently Available Oximes to Reactivate Organophosphate Pesticide-Inhibited Human Acetylcholinesterase and Butyrylcholinesterase, Int J Mol Sci 2011, 12: 2077-2087 8.Requena J.R., Min-Xin Fu., Ahmed M.U., Jenkins A.J., Lyonns T.J., Thorpe S.R.: Lipoxidation products as biomarkers of oxidative damage to proteins during lipid peroxidation reactions, Nephrology Dialysis Transplantation 1996, 11: 48-53 Mgr Magdalena SZEJK - Doktorantka I roku Stacjonarnego Studium Doktoranckiego Biochemiczno-Biofizycznego w Katedrze Biochemii Ogólnej, Instytutu Biochemii Uniwersytetu Łódzkiego. Wykonywana praca doktorska dotyczy zastosowania preparatów roślinnych jako radioprotektory. Prowadzone badania dotyczą również wpływu pestycydów na makromolekuły krwi ludzkiej.Członek Sekcji Biochemicznej Koła Naukowego Biologów Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl UŁ, udział m.in. w Festiwalu Nauki, Techniki i Sztuki oraz PiknikuNaukowym UŁ, a także w Nocy Biologów. Na dotychczasowy dorobek naukowy składa się 1 monografia opublikowana w materiałach pozjazdowych; współautor 2 komunikatów prezentowanych na konferencjach krajowych oraz 1 pracy doświadczalnej, która jest w czasie recenzji, [email protected] dr Bogdan KONTEK adiunkt w Katedrze Biochemii Ogólnej UŁ. Jego naukowe zainteresowania koncentrują się wokół zagadnień związanych z insektycydami fosforoorganicznymi, stresem oksydacyjnym, antyoksydantami i badaniem leków schizofrenicznych. Drugi nurt jego zainteresowań to poszukiwanie aktywnych biologicznie związków naturalnych dostępnych w diecie, które mogłyby funkcjonować jako naturalne antyoksydanty egzogenne. 3.28 Rola dendrymerów pamam i fosforowych w uszkodzeniach embrionalnych komórek hipokampa myszy mhippoe-18 wywołanych działaniem rotenonu (Aleksandra SZWED, Katarzyna MIŁOWSKA – Katedra Biofizyki Ogólnej, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Łódzki, Łódź) Dendrymery znalazły się w centrum zainteresowania naukowców ze względu na wyróżniające je cechy, takie jak monodyspersyjność oraz stosunkową łatwość ich modyfikacji. Dzięki zakrojonym na szeroką skalę badaniom, udało się odkryć zastosowanie tych nanostruktur jako nośników leków i genów, a także w zakresie diagnostyki, czy terapii przeciwnowotworowej. Ponadto stwierdza się zdolność dendrymerów do zapobiegania agregacji β-amyloidu czy α-synukleiny, co w przyszłości może znaleźć zastosowanie w terapii chorób neurodegeneracyjnych [1-2]. Z badań naukowych wynika również, że rotenon (insektycyd pochodzenia naturalnego) zwiększa ryzyko wystąpienia choroby Parkinsona [3]. Celem pracy było zbadanie wpływu dendrymerów poliamidoaminowych (PAMAM) oraz fosforowych na embrionalne komórki hipokampa myszy (mHippoE-18) poddane działaniu rotenonu. Analizowano podstawowe aspekty przeżyciowe komórek, takie jak ich żywotność, produkcję reaktywnych form tlenu, indukcję procesów apoptozy/nekrozy oraz morfologię komórek. Komórki mHippoE-18 traktowano dendrymerami PAMAM lub fosforowymi wybranych generacji (G3/G4) w stężeniu 0,1 μmol/l przez 1 h, po czym dodawano rotenon w stężeniu 1 μmol/l i inkubowano przez kolejne 24 h.Zarówno dendrymery PAMAM jak i fosforowe wpływały korzystnie na komórki mHippoE-18 przyczyniając się do ich większej żywotności, przy czym efekt ten był nieznacznie większy dla G4. Otrzymane wyniki sugerują, że obecność dendrymerów przyczynia się do zmniejszenia toksyczności rotenonu względem komórek mHippoE-18, jednak należy zaznaczyć konieczność wykonania dalszych badań. 1.Klajnert B., Bryszewska M.: Dendrimers: properties and applications. Acta Biochimica Polonica 2001, 48, 199–208. 2.Klajnert B., Cladera J., Bryszewska M.: Molecular interactions of dendrimers with amyloid peptides: pH dependence. Biomacromolecules 2006, 7, 2186–2191. 3.Franco R., Li S., Rodriguez-Rocha H., Burns M., Panayiotidis MI.: Molecular mechanisms of pesticide-induced neurotoxicity: Relevance to Parkinson's disease, ChemBioInt 2010, 289-300. Aleksandra SZWED – studnetka II roku studiów stacjonarnych drugiego stopnia na kierunku biotechnologia medyczna. Szwed A., Miłowska K., The role of proteins in neurodegenerative disease. Postepy Hig Med Dosw 2012; 66 187-195, [email protected] 3.29 Multitarget drug design - application of Structural Interaction Fingerprints in Virtual Screening (Jagna WITEK, Krzysztof RATAJ, Stefan MORDALSKI, Sabina SMUSZ, Andrzej J. BOJARSKI- Zakład Chemii Leków, Instytut Farmakologii Polskiej Akademii Nauk, Kraków) Wirtualny screening jest metodą obliczeniową stosowaną w komputerowo wspomaganym projektowaniu leków. Jego zastosowanie, umożliwia szybkie i efektywne przeszukiwanie baz danych związków chemicznych, pod kątem pożądanych właściwości, co pozwala na znaczną oszczędność czasu i kosztów procesu. Wirtualny screening dzieli się na dwie kategorie – może być przeprowadzony na bazie struktur i właściwości znanych ligandów (ligandbased) lub struktury receptora (structure-based); drugie podejście wymaga dokowania ligadnów do receptora. Pomyślne zastosowanie w przypadku projektowania leków modulujących jeden cel biologiczny, stanowi zachętę do poszerzenia poszukiwań o związki o wieloreceptorowym profilu oddziaływania. W tym projekcie proponujemy nowoczesną metodologię analizy kompleksów białko-ligand otrzymanych w wyniku dokowania. Aby osiągnąć ten cel wykorzystane zostaną Fingerprinty Oddziaływań Strukturalnych (Structural Interaction Fingerprints – SIFts)[1] poddane analizie przez metody nauczania maszynowego. Związki aktywne i potencjalnie nieaktywne (tzw. „pułapki‖) zostały pobrane odpowiednio z baz ChEBML oraz DUD. Ligadny zostały zadokowane do odpowiednich kinaz, po czym obliczono SIFty dla każdego kompleksu. Następnie, na bazie SIFtów wygenerowano profile oddziaływań dla każdego liganda. Algorytmy nauczania maszynowego zostały skutecznie zastosowane w celu odróżnienia pomiędzy profilami ligandów aktywnych a nieaktywnych. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego II Ogólnopolski Zjazd Młodych Biotechnologów, 16-17 marca 2013 r, Katowice Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl Słowa kluczowe: wirtualny skrining, SIFt, wspomagane komputerowo projektowanie leków, projektowanie leków o działaniu wieloreceptorowym 1. Deng Z, Chuaqui C: Structural Interaction Fingerprint (SIFt): A Novel Method for Analyzing Three-Dimensional Protein-Ligand Binding Interactions. J Med Chem, 2004, 47:337-344. Jagna WITEK - Studentka II roku SUM z biotechnologii na Uniwersytecie Jagiellońskim, [email protected] 3.30 Zastosowanie onkologicznej dendrymerów w terapii (Natalia WROŃSKA, Katarzyna LISOWSKA - Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i Biotechnologii UŁ, Łódź) Nanotechnologia jest jednym z najbardziej obiecujących działów nauki XXI wieku. Nanopolimery np. dendrymery charakteryzują się kontrolowaną syntezą, która umożliwia otrzymywanie związków o całkowicie zdefiniowanej strukturze. Dzięki tej właściwości możemy zaplanować strukturę dendrymeru, a w następstwie właściwości fizyko-chemiczne i biologiczne. Dendrymery dzięki poliwalentności mogą pomieścić w swoim wnętrzu wiele różnych cząsteczek, np. leków. Wykorzystanie dendrymerów w terapii onkologicznej może umożliwić precyzyjny transport dużych dawek leku w konkretne miejsce organizmu [2, 3], dlatego też leki dostarczane są bezpośrednio do komórki nowotworowej, nie wywołując efektów ubocznych. W ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania zastosowaniem dendrymerów domino, które ulegają samodestrukcji inicjowanej specyficznym bodźcem [1]. Wprowadzenie tych nanocząstek do nowoczesnej onkoterapii dałoby ogromną nadzieję na zmniejszenie toksycznego wpływu chemioterapii na organizm pacjenta. Słowa kluczowe: nanotechnologia, dendrymery, terapia przeciwnowotworowa 1.Amir R. J., Shabat D.: Domino dendrimers. Adv. Polym. Sci. 2006, 192, 59-93 2.James R., Baker Jr.: Dendrimer-based nanoparticles for cancer therapy. Nanotechnology for hematology 2009, 1, 708-719 3.Polcyn P., Janiszewska J., Lipkowski A, Urbańczyk-Lipkowska Z.: Synteza, metody identyfikacji i wybrane medyczne zastosowania dendrymerów. Polimery 2009, LIV, 6, 407-416 Natalia WROŃSKA - Jestem doktorantką na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska UŁ. Moje zainteresowania: nanotechnologia, dendrymery, biomedyczne zastosowanie dendrymerów, [email protected] 3.31 Rola granzymu B i plazmocytoidalnych komórek dendrytycznych w łuszczycy (Barbara ZIĘBA, Joanna SKRZECZYŃSKA-MONCZNIK Zakład Immunologii, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie) Łuszczyca jest chorobą skóry o podłożu zapalnym, której przyczyna nadal pozostaje nieznana. Udowodniono, że do miejsc zmienionych chorobowo migrują komórki immunokompetentne, do których zaliczają się plazmocytoidalne komórki dendrytyczne (ang. plasmacytoid dendritic cells - pDC) odpowiedzialne za odpowiedź przeciwwirusową, ponieważ są głównymi producentami interferonu typu I [1]. Granzym B jest specyficzną proteazą serynową gromadzoną w granulach sekrecyjnych komórek NK i CTL (ang. cytotoxic T lymphocytes). Jednak do jego produkcji i wydzielania zewnątrzkomórkowego są zdolne również inne komórki np. pDC czy bazofile. Podwyższony pozakomórkowy poziom tej proteazy jest związany m.in. z ostrzejszym przebiegiem reumatoidalnego zapalenia stawów [2, 3]. Spodziewamy się, że granzym B przyczynia się do rozwoju łuszczycy. Scharakteryzowaliśmy populacje pDC i bazofili produkujących granzym B w PBMC (ang. peripheral blood mononuclear cells) i skrawkach skóry pacjentów łuszczycowych korzystając z cytometrii przepływowej oraz mikroskopii fluorescencyjnej. Równolegle staramy się określić, czy peptydy antybakteryjne i wolne DNA obecne w skórze pacjentów [4, 5] wpływają na zwiększoną produkcję granzymu B przez zdrowe pDC izolowane od zdrowych dawców. Proponujemy również mechanizm regulujący pośrednio produkcję granzymu B zależny od indukcji ekspresji interferonu alfa. Słowa kluczowe: łuszczyca, granzym B, plazmacytoidalne komórki dendrytyczne, peptydy antybakteryjne, interferon alfa. 1.Krueger J, Bowcock A, Psoriasis pathophysiology: current concepts of pathogenesis. Annuals of the rheumatic diseases, 2005, 64 Suppl 2, ii30–6 2.Jahrsdorfer B et al, Granzyme B produced by human plasmacytoid dendritic cells suppresses T-cell expansion , Blood, 2009,115, 1156-1165 3.Anthony D et al, Functional dissection of granzyme family: cell death and inflammation, Immunological Reviews, 2010, 235(1), 73-92 4.Morizane S, Gallo R, Antimicrobial peptides in the pathogenesis of psoriasis, Journal of Dermatology, 2012, 39, 225-230 5.Skrzeczynska-Moncznik J et al, Secretory leukocyte proteinase inhibitor-competent DNA deposits are potent stimulators of plasmacytoid dendritic cells: implication for psoriasis. The Journal of Immunology, 2012, 189(4), 1611-1617 Barbara ZIĘBA - Studentka II roku studiów magisterskich na kierunku Biotechnologia Uniwersytetu Jagiellońskiego, [email protected] 3.32 Nanoparticle Tracking Analysis jako nowe narzędzie do charakteryzcaji mikropęcherzyków i egzosomów Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl (Jakub ZIMOCH - Zakład Immunologii Klinicznej, PolskoAmerykański Instytut Pediatrii, Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum, Kraków) W ciągu ostatnich kilku lat zewnątrzkomórkowe pęcherzyki zyskały co raz większe zainteresowanie. Te kuliste i otoczone podwójną warstwą lipidową struktury, wydzielane przez niemal wszystkie komórki pełnią rolę w całym spektrum ważnych dla organizmu procesów, jak komunikacja międzykomórkowa czy modulacja odpowiedzi immunologicznych. Ze względu na wielkość i pochodzenie, zewnątrzkomórkowe pęcherzyki dzieli się na dwie klasy. Mniejsze i pochodzące z późnych endosomów egzosomy mają rozmiary wahające się od 30 do 100 nm. Mikropęcherzyki powstające w specyficznych rejonach błony komórkowej, mają rozmiary od 100 nm do 1 μm. Egzosomy i mikropęcherzyki w swoim wnętrzu lub na powierzchni przenoszą biologicznie aktywne białka i kwasy nukleinowe. Dokładna i szybka charakterystyka zewnątrzkomórkowych pęcherzyków może mieć duże znaczenie w diagnostyce odkąd wiadomo, że w wielu chorobach, w tym nowotworowych, pojawiają się pęcherzyki przenoszące specyficzne cargo. Niewielkie rozmiary egzosomów i mikropęcherzyków nastręczają kłopotów z ich charakteryzacją. Rośnie jednak liczba metod, które są w stanie dostarczyć cennych informacji na ich temat. Jedną z takich metod jest Nanoparticle Tracking Analysis. Opierając się na komputerowej analizie ruchów cząsteczek w zawiesinie, NTA jest w stanie dostarczyć informacji o wielkości, stężeniu, potencjale zeta. Dodatkowych informacji dostarcza analiza zewnątrzkomórkowych pęcherzyków wyznakowanych fluorescencyjnie. Słowa kluczowe: zewnątrzkomórkowe pęcherzyki, egzosomy, mikropęcherzyki, nanoparticle tracking analysis Jakub ZIMOCH: student II roku SUM biotechnologii na Uniwersytecie Jagiellońskim, [email protected] Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
