Biologija

Martić Jana, II razred, Gimnazija “Žarko Zrenjanin”, Vrbas

Mentor:
dr Dimitrije Radišić, vanredni profesor, Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Novom Sadu, Departman za biologiju i ekologiju

Utina (Asio otus) i kukuvija (Tyto alba) su jedne od najrasprostranjenijih vrsta sova u Srbiji, čiji se najveći deo populacije nalazi u Vojvodini. Ove dve vrste slične su veličine, noćne su grabljivice i sitni sisari poput voluharica, miševa, rovčica, predstavljaju sastavni deo njihove ishrane. Cilj istraživanja bio je da se utvrdi sastav i uporedi stepen preklapanja trofičke niše utine i kukuvije. Istraživanje je izvršeno analizom sastava gvalica prikupljenih na lokalitetima u Bačkoj i Banatu. Gvalice utine prikupljene su na lokalitetima u Crvenki, Kuli i Novom Bečeju, a gvalice kukuvije u Koviljskom ritu i Slanom Kopovu. Jednak broj gvalica svake vrste je prikupljen. Najdominantinja vrsta plena pronađena u gvalicama i kod utine i kod kukuvije predstavlja poljska voluharica (Microtus arvalis) sa 54.17% udela kod kukuvije i 42.35% kod utine, dok najzastupljenija porodica u uzorcima kukuvije predstavljaju predstavnici porodice Cricetidae (voluharice) sa 62.85%, dok su u uzorcima utine najzastupljeniji su predstavnici porodice Muridae (miševi i pacovi) sa 52.94%. Zabeležena je visoka raznovrsnost sastava zajednica na svim lokalitetima, sa vrednostima Simpsonovog indeksa od 0.64 do 0.79 i Šenonovog indeksa od 1.46 do 1.86. Prema Bray Curtis indeksu najsličnije zajednice utine su u Crvenki i Kuli (0.8), dok je srednji stepen sličnosti zabeležen između Crvenke i Novog Bečeja (0.63) i između Kule i Novog Bečeja (0.6). Slano Kopovo i Koviljski rit kao lokaliteti kukuvije imaju umeren stepen sličnosti od 0.61. Vrednost Piankinog indeksa iznosi 0.9 i ukazuje na skoro potpuno preklapanje trofičke niše utine i kukuvije. Sve vrste plena koje čine ishranu utine takođe čine ishranu kukuvije, međutim ishrana kukuvije podrazumeva i vrste koje u gvalicama utine nisu prisutne.

Kostić Luka, IV razred, Gimnazija u Lazarevcu
Stevanović Teodora, IV razred, Zemunska gimnazija

Mentor:
Mirko Šević, Biološki fakultet Univerzitet u Beogradu, Katedra za razviće životinja

Pećinski ekosistemi predstavljaju tip podzemnih staništa koje odlikuju posebni uslovi života, poput odsustva svetlosti, približno konstantne temperature, kao i male količine resursa raspoloživih živim bićima. Takve ekosisteme, između ostalih, nastanjuju i zglavkari sa posebnim prilagođenostima na date uslove. Prema stepenu prilagođenosti organizme u pećinama delimo na troglobionte, troglofile i trogloksene. Posebnu grupu troglofila koji se mogu naći u pećinama, a koja svoj životni ciklus vezuje za guano slepih miševa, nazivamo guanobionti. Cilj istraživanja je određivanje diverziteta zglavkara odabranih pećinskih staništa i određivanje preklapanja faune u različitim istraživanim objektima. Istraživanje je vršeno u okolini Valjeva, a odabrani speleološki objekti su Ćebića, Degurićka, Petnička, i Šalitrena pećina. Organizmi su uzorkovani ručno i pomoću pit-fall klopki sa različitim mamcima poput sirćeta, kikiriki putera i trulog mesa. Prikupljeni organizmi su identifikovani i izračunat je Sorensov indeks sličnosti između pećina. Tokom istraživanja identifikovano je ukupno 24 reda, 32 familije, 30 rodova i 34 različite vrste. Na ulazima pećina pronađene su brojne spoljašnje vrste poput raznih predstavnika mrava (Formicidae), vatrenih stenica (Pyrrhocoridae) i drugih šumskih zglavkara. Troglofilne vrste iz redova Araneae, Diptera i Coleoptera su najčešći i po brojnosti najdominantniji predstavnici svih delova pećina koji su bili istraženi. U Degurićkoj pećini je pronađena troglobiontska vrsta Duvalius bozidari. U tri od četiri objekta prisutna je vrsta troglobionta Mesoniscus graniger. U Šalitrenoj i Ćebića pećini u velikom broju su prisutni guanobionti iz reda Collembole i insekatske porodice Staphylinidae. Na osnovu Sorensovog indeksa sličnosti primećena je sličnost između Degurićke i Ćebića pećine, dok su sve pećine imale najmanje sličnosti sa Petničkom pećinom. Razlike između fauna ovih pećina verovatno proističu zbog razlike u hidrološkoj aktivnosti, međusobne udaljenosti speleoloških objekata, kao i zbog reljefa koji može predstavljati barijeru za širenje areala nekih vrsta. 

Aleksić Marija, III razred, Gimnazija ‚‚Žarko Zrenjanin”, Vrbas

Mentorka:
Anđela Golubović, III godina Biološkog fakulteta Univerziteta u Beogradu

Mravi (Formicidae) su eusocijalni insekti koji žive u kolonijama. Kolonije iste vrste imaju isti kvalitativni hemijski sastav kutikule, ali se razlikuju prema relativnim odnosima kutikularnih ugljovodonika (CHC), čijim registrovanjem prepoznaju strane kolonije i ispoljavaju agresivno ponašanje prema njima. Crni baštenski mrav (Lasius niger), najrasprostranjenija vrsta mrava u Evropi, poboljšava kvalitet zemljišta i uspostavlja fakultativni simbiotski odnos sa biljnim vašima Aphis fabae, u čijem suzbijanju se primenjuje ekstrakt nima. Azadirahtin iz ekstrakta može uticati na ponašanje nekih insekata. Cilj istraživanja bio je ispitivanje uticaja ekstrakta nima na agresivno ponašanje između jedinki mrava iz iste i različitih kolonija L. niger. U krugu Istraživačke stanice Petnica, na međusobnoj razdaljini od 15 do 30 metara, prikupljeno je po 30 radnika L. niger iz 3 različite kolonije. Jedinke kolonija podeljene su u po dve grupe, pri čemu je kontrolna grupa tretirana destilovanom vodom, a eksperimentalna rastvorom etanolnog ekstrakta nima (1 g/L). Za praćenje agresivnog ponašanja korišćen je test agresivnosti. Posmatrane su interakcije između 3 mrava iste (nestmates) i jednog mrava druge kolonije (alien), a potom interakcije između mrava iste kolonije. U triplikatu su ispitane interakcije mrava svih kombinacija kolonija. U testu agresivnosti je mereno trajanje 4 definisana oblika ponašanja, ka najagresivnijem, redom: antenacija, otvaranje mandibula, ugriz i pregibanje gastera. Rezultati praćenja svih agresivnih oblika ponašanja, izuzev pregibanja gastera, ukazuju na značajno smanjenje (p < 0.001) agresivnog ponašanja, u slučaju alien mrava, u tretiranoj grupi. U tretiranoj grupi nestmates mrava, došlo je do povećanja agresivnosti. Rezultati ukazuju na otežano prepoznavanje kvantitativnih razlika u relativnim odnosima CHC kod jedinki drugih kolonija i otežano prepoznavanje jedinki iste kolonije. Rezultati testa agresivnosti ukazuju na to da se dovoljno velika distinkcija relativnih odnosa ugljovodonika kutikule može javiti između kolonija na maloj geografskoj udaljenosti (15-30 metara).

Pejaković Sofija, IV razred, JU ,,Gimnazija” Banja Luka

Mentorka:
Mladenović Milica, student, Medicinski fakultet, Univerzitet u Beogradu

Povećano obolijevanje od malignih bolesti predstavlja sve veći globalni problem, zbog čega raste potreba za novim načinima liječenja. Niskofrekventna elektromagnetna polja (EMP) izdvajaju se kao novi, potencijalno  obećavajući terapijski pristup. Dosadašnja istraživanja o uticaju EMP na tumorske ćelije pokazala su kontradiktorne rezultate, od antiproliferativnog do stimulativnog efekta na rast ćelija. Pretpostavlja se da EMP utiče na transport molekula kroz ćelijsku membranu, te se razmatra u svrhe olakšanja prolaska citostatika, kao što je cisplatina u ćeliju. Stoga, cilj ovog istraživanja bio je ispitati efekat kombinovanog tretmana cisplatine i niskofrekventnog EMP na ćelijskoj liniji krupnoćelijskog humanog karcinoma pluća H460. Za izlaganje ćelija niskofrekventnom EMP korišćen je sistem od dva paralelno povezana kalema između kojih je formirano homogeno EMP frekvencije 60 Hz i jačine 4 mT. Ćelije su tretirane različitim koncentracijama cisplatine (5 µM, 10 µM i 15 µM) i istovremeno izlagane EMP dva puta dnevno po 1 h. Efekti tretmana analizirani su 24 h nakon  izlaganja. Za procjenu uticaja tretmana na metaboličku aktivnost ćelija korišćen je MTT esej. Statistički značajna redukcija metaboličke aktivnosti (p < 0.05) zapažena je u grupi ćelija tretiranih cisplatinom (5 μM) u kombinaciji sa EMP, u odnosu na ćelije tretirane samo cisplatinom (5 μM). Za procenu efekta tretmana na adherentnost ćelija korišćen je Crystal violet esej koji je pokazao trend sličan rezultatima MTT eseja, ali bez statističke značajnosti. Procjena brzine migracije ćelija ispitana je pomoću testa povrede ćelijskog monosloja (eng. wound scratch) eseja. Dobijeni rezultati pokazali su trend povećanja brzine migracije ćelija u grupama tretiranim cisplatinom (5 μM) i EMP u odnosu na ćelije tretirane samo cisplatinom (5 μM), ali bez statističke značajnosti. Rezultati ovog istraživanja ukazuju da EMP u određenim uslovima može pojačati citotoksični efekat cisplatine na H460 ćelije karcinoma pluća, ali su neophodna dalja ispitivanja u cilju razumijevanja mehanizma dejstva EMP.

Janković Bojan, IV razred, Gimnazija ,,Jovan Jovanović Zmaj”, Novi Sad
Mandić Marija, IV razred, Gimnazija ,,Jovan Jovanović Zmaj”, Novi Sad

Mentori:
Lenka Stević, student, Prirodno-matematički fakultet, Univerzitet u Novom Sadu
Teodor Skendžić, student, Biološki fakultet, Univerzitet u Beogradu

Biljke u agroekosistemima su izložene raznim stresorima, među kojima je i herbivorija, koja posledično utiče na rastenje, razviće i smanjen prinos biljke. Alelopatija je oblik hemijske komunikacije među biljkama, može biti pozitivna ili negativna. Pozitivna alelopatija podrazumeva da biljke emituju isparljive organske supstance, koje kod susednih biljaka aktiviraju niz fizioloških mehanizama koji ih pripremaju za moguće stresne uslove. Ovaj proces se ispoljava pod uticajem herbivora, kao što su crne pasuljeve vaši (Aphis fabae). Cilj ovog istraživanja bilo je ispitivanje postojanja pozitivne alelopatske komunikacije kod biljaka pasulja (Phaseolus vulgaris), između jedinki koje su pod biotičkim stresom i jedinki koje nisu pod biotičkim stresom, a nalaze se u njihovoj neposrednoj blizini. Eksperimentalnu grupu su činile biljka emiter, izložena biljnim vašima, i biljka recipijent, koja nije izložena biotičkom stresu, već prima signale od biljke emitera. Eksperiment je trajao šest dana. Koncentracije salicilne kiseline, malondialdehida, vodonik-peroksida i aktivnost peroksidaze određene su spektrofotometrijski. Metodom histohemijskog bojenja listova utvrđene su zone formiranja kristala formazana, proizvoda dobijenog reakcijom nitro-plavog tetrazolijuma (NBT) i superoksidnih anjona. Dobijeni rezultati za koncentraciju vodonik-peroksida i aktivnost peroksidaze pokazuju statističku značajnost (p<0.05). Najveću izmerenu koncentraciju vodonik-peroksida (13,7 μM/g FW) imala je grupa označena kao recipijent, dok je najmanju (3,5 μM/g FW) imala kontrolna grupa sa vašima. Aktivnost peroksidaze je bila najniža kod grupe recipijent (3,7 U/mg), a najvišu aktivnost je imala kontrolna grupa sa vašima (11 U/mg). Rezultati merenja koncentracije salicilne kiseline i malondialdehida nisu pokazali statističku značajnost (p>0,05). Histohemijskom metodom bojenja listova uočeno je da je grupa sa najvećim procentom obojene površine biljka recipijent (36%), dok je najmanje obojene površine imala kontrolna grupa sa vašima (22%). Rezultati svih merenja ukazuju da je potencijalno došlo do alelopatske komunikacije, iako je zbog malog broja ponavljanja efekat slabiji, te bi istraživanje trebalo ponoviti sa većim brojem biljaka po grupi.

Dimitrievski Dušan, III razred, Deseta gimnazija „Mihajlo Pupin“ , Beograd
Dangubić Aleksandra, IV razred, Treća beogradska gimnazija

Mentorke:
Mila Škorić, student, Medicinski fakultet Univerziteta u Beogradu
Lejla Rujević, student, Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu

mTOR (mehanistička meta rapamicina) je serin/treonin kinaza ključna za regulaciju proliferacije, rasta, metabolizma i preživljavanja ćelija. Deluje kao centralni regulator ćelijske homeostaze, povezujući signale o dostupnosti nutrijenata, energiji, kiseoniku i faktorima rasta sa anaboličkim i kataboličkim procesima. Hiperaktivacija mTOR kompleksa doprinosi karcinogenezi kroz pojačanu sintezu proteina, nekontrolisanu deobu i stimulaciju angiogeneze. Karvedilol, lek iz grupe β-blokatora koji se primenjuju u terapiji kardiovaskularnih oboljenja, sve se češće ispituje kao potencijalni antitumorski agens. Jednostavnom N-metilacijom molekula karvedilola poboljšava se afinitet prema mTOR-u, što ima potencijal za modulaciju tumorske aktivnosti. Cilj ovog istraživanja bio je dobijanje metil-derivata karvedilola sa povećanim afinitetom za mTOR i ispitivanje njegovog inhibitornog efekta na ćelijskoj liniji hepatocelularnog karcinoma Huh7. Modifikacijom alifatične i aromatične amino grupe sintetisan je N,N’-dimetil derivat karvedilola, nazvan KARMEN. Afinitet vezivanja za mTOR procenjen je molekularnim dokingom, pri čemu su dobijene energije vezivanja od –6,7 kcal/mol za karvedilol i –5,3 kcal/mol za KARMEN. Citotoksičnost je određena MTT esejem (metabolička aktivnost) i Crystal violet esejem (adherentnost). Obe metode su pokazale značajan pad metaboličke aktivnosti i broja adheriranih ćelija pri koncentracijama od 12,5 μM, 25 μM i 50 μM. Ispitan je i uticaj KARMEN na migraciju ćelija, procesa koji je pod kontrolom mTOR signalizacije. U eseju povrede ćelijskog monosloja (eng. wound scratch) uočeno je smanjenje migracije pri koncentraciji od 25 μM u svim vremenskim intervalima. Modulacija mTOR puta procenjena je imunoblot analizom fosforilacije proteina Raptor, S6K i 4E-BP1. Na koncentracijama 25 μM i 35 μM zabeležen je statistički značajan pad odnosa fosforilisanih i ukupnih formi ovih proteina. Sve navedeno ukazuje da N,N’-dimetil karvedilol deluje kao inhibitor mTOR kinaze, smanjuje migraciju ćelija i pokazuje potencijal za razvoj ciljane antitumorske terapije.