ZEC Višnjan (HR)

Drosophila melanogaster kao model organizam za definiranje genetičke osnove biološkog oscilatora

Leona Biloš Kovačić, Leon Lenuzzi Šuper, Matej Kraljević, Karlo Vulić, Nina Ribarić


Biološki oscilator ili cirkadijani sat (CS) je dnevni ritam izmjene fizioloških i bihevioralnih karakteristika svih živih bića, uvjetovan izmjenom dana i noći uz period od oko 24 sata. Genetska podloga CS Drosophile melanogaster ili vinske mušice je translacijsko-transkripcijska povratna sprega između gena period (per), timeless (tim), cycle (cyc) i Clock (Clk). Kako bi se potvrdilo da je gen per dio CS mušice upotrijebljeni su mutanti u per genu te im je praćena ritmičnost i trajanje perioda aktivnosti u prisustvu izmjene dana i noći (DN) te u uvjetima konstantne tame (KT). Rezultati ritmičnosti i trajanja perioda u uvjetima KT su korelirani s brojem novo izleženih mušica.

U pokusima su korištene mušicama divljeg tipa (DT) i mutanti: per01, perL i perS. Podatci o aktivnosti su prikupljani 1 dan u DN (12 sati svjetlo i 12 sati tama) te 2 dana u KT (24 sata tama) uvjetima upotrebom Drosophila activity monitoring system (DAMS). DAMS podatci su analizirani upotrebom softverskog paketa ActogramJ, a broj novo izleženi mušica pratio se 24 sata u KT uvjetima pomoću kultivacijskih tubica iz kojih su peti dan uklonjeni roditelji, a novo izležene mušice su uklonjene i prebrojane svakih 3 sata.

U DN sve mušice su ritmične (aktivne tijekom dana te neaktivne tijekom noć) uz duljinu perioda od oko 24 sata. U uvjetima KT mušice DT su ritmične (aktivne tijekom subjektivnog dana i neaktivne tijekom subjektivne noći) uz duljinu perioda od 18,28 sati. per01mutanti su aritmični bez prisustva perioda, dok su perL i perS mutanti ritmični uz duljine perioda od 19,90 sati kod perL i 16,64 sati kod perS mutanta. Analizom broja novo izleženi mušica u uvjetima KT je utvrđeno da se kod DT najveći broj jedinki izleže ujutro, dok je kod per01 taj proces aritmičan, perL je duljeg, a perS kraćeg perioda nego DT.

Za testiranje CS pokuse je potrebno provoditi u uvjetima KT jer u uvjetima DN sve testirane skupine pokazuju ritmičnost i jednaku duljinu perioda. per gen je dio CS mušice i ovisno o lokaciji točkaste mutacije unutar genske sekvence per gena mušice mogu biti: aritmične per01, s produljenim perL ili s kraćim perS periodom.

Biodizel

Mila Grgurić, Toni Rajković, Dino Gržinić, Alessia Marot, Krešimir Župan


Biodizel je biogorivo dobiveno reakcijom transesterifikacije iz različitih triglicerida i odgovarajućih alkohola uz pomoć katalizatora (najčešće kalijevog ili natrijevog hidroksida) koje je pogodno za uporabu u dizelskim motorima te se najčešće koristi u smjesi s dizelom kako bi se svojstva obaju međusobno nadopunila. Biodizel je energetski nešto manje učinkovit od običnoga dizela, ali je zato iz ekološkog aspekta znatno prihvatljiviji (smanjene emisije ugljikovog monoksida te potpuni izostanak emisija sumporovog dioksida), riješava problem odlaganja u industriji već iskorištenih ulja te ima izvrsna lubrikantna svojstva za motor. Također, jedan od nastalih produkata u reakciji je glicerol kojega je moguće naknadno pročistiti i koristiti kao sirovinu u različitim industrijskim granama.

U projektu se koristilo biljno, suncokretovo i konopljino ulje kao trigliceridi te metanol u ulozi alkohola. Kalijev i natrijev hidroksid su bili korišteni kao katalizatori.

Isprva se procesom titracije utvrđivala kiselost ulja, odnosno približna količina slobodnih masnih kiselina koje, ako su prisutne u velikoj količini, mogu reagirati s hidroksidima u neželjenom procesu saponifikacije te time smanjiti učinkovitost same reakcije. Nadalje se nastojalo ispitati koja je kombinacija katalizatora i ulja najoptimalnija za proizvodnju biodizela mjerenjem različitih svojstava dobivenog metilnog estera u usporedbi s željenim vrijednostima pojedinih osobina (s petrol dizelom kao referencom). Mjerila se gustoća, apsorpcija (pri 600 nm valne duljine), energetska vrijednost, viskoznost te temperatura samozapaljenja. Zbog tehničkih poteškoća nije se uspjelo precizno odrediti pH vrijednost, već je ona aproksimativno određena uz pomoć lakmus papira.

Dobivene vrijednosti bile su relativno prihvatljive; biodizeli dobiveni uz pomoć kalijevog hidroksida imali su nešto bolja svojstva od onih s natrijevim, što se manifestiralo u pogledu manjeg zamućenja (pokazatelj da je kalijev hidroksid manje reagirao sa slobodnim masnim kiselinama); viskoznost je bila približno ista petrol dizelovoj, a energetske vrijednosti su bile visoke (konopljin biodizel je imao najveću vrijednost s oko 4kJ manje od petrol dizela). S obzirom na približno neutralan pH unatoč nedostatnoj purifikaciji dobivenog biodizela postupcima neutralizacije nakon dekantiranja, može se zaključiti kako je sintetizirani biodizel veoma čist i zadovoljava propisane standarde.

Utjecaj kofeina na korijene luka (Allium cepa)

Lucija Tomić


Ideja o provođenju projekta razvila se iz uviđanja visoke konzumacije kofeinskih proizvoda. Cilj istraživanja bio je utvrditi kako kofein djeluje na korijene model organizma Allium cepa koristeći originalnu verziju Allium testa.

Za koncentracije kofeina (10mM, 7,5mM, 5mM, 2,5mM), negativnu kontrolu (destilirana voda) i pozitivne kontrole (vodikov peroksid 300mM i natrijev azid 3mM) izabrano je 12 lukovica sličnih veličina. Odrezan im je korijen i stavljene su u vodu. Nakon 48 sati izbačena su dva luka po skupini zbog odskakanja u duljinama korijena. Preostali (10 po skupini) su stavljeni u testne otopine na 20°C. Nakon 24 sata, korijeni su uzorkovani te su napravljeni mikroskopski preparati vrška korjenčića koristeći orceinsko bojilo (2% orceina u 45%-toj octenoj kiselini). Na svakom preparatu izbrojano je oko 300 stanica. Izračunat je mitotski i aberacijski indeks te udio različitih vrsta aberacija. Nakon 48-satne inkubacije, svakom su luku prebrojani i izmjereni korijeni.

Lukovice iz destilirane vode imale su najduže (medijan=15,57mm) i najbrojnije (x=28) korijene. Izračunat je najviši mitotski (5,73%) te najmanji aberacijski indeks (3,96%). Natrijev azid imao je negativan utjecaj na lukove; imali su najkraće korijene (7,29mm), bilo ih je najmanje (15). Mitotski indeks bio je nizak (1,88%), a aberacijski visok (23,53%), makar je vodikov peroksid imao veći udio aberacija (47,52%). Sve su otopine kofeina imale značajno kraće i manje brojne korijene od negativne, a značajno veće i brojnije od pozitivne kontrole osim 10mM koncentracije koja je imala isti broj korijena (23) i 7,5mM koncentracije koja je imala kraće korijene (8mm) od vodikova peroksida (8,62mm). Testirane koncentracije kofeina imale su viši mitotski indeks od pozitivne kontrole, međutim 10mM-oj je isti kao kod natrijevog azida (1,88%), a 2,5mM-oj je manji od vodikova peroksida. Otopine kofeina imale su veći aberacijski indeks od negativne kontrole i manji od vodikova peroksida, a 7,5mM (30,56%) i 5mM (27,03%) koncentracija imale su veći aberacijski indeks od natrijeva azida. Pod utjecajem kofeina, najčešće su se pojavljivale aberacije kromosomalnog mosta (34,15%) i ljepljive metafaze (19,51%).

Na temelju rezultata zaključeno je da su kofein i pozitivne kontrole mutagene i toksične tvari. Različite koncentracije kofeina različito utječu na korijene luka, a 10mM i 2,5mM koncentracija imaju sličan utjecaj.

VONEOF II

Damian Ivanić, Andrija Radica, Jelena Minić, Marta Rakitić


VONEOF II ili Višnjan Observatory Near Earth Object Follow-up je projekt u Višnjanu koji se bavi praćenjem asteroida. Cilj projekta je potvrditi pronalazak i napraviti mjerenja što više asteroida koji su potencijalno opasni za Zemlju.

Svaka zvjezdarnica na svijetu ima određen IAU (International Astrometrical Union) kod. Zvjezdarnica Višnjan ima kod L01. U zvjezdarnici se nalazi jednometarski teleskop TT1 (Tičan Telescope 1), f/2.9. Tijekom programa mjerenja prolazi se slijed definiranih koraka (protokol). Prvi korak je preuzimanje efemerida objekta sa stranice Minor Planet Center (MPC). MPC prikuplja astrometriju asteroida i kometa sa svih zvjezdarnica svijeta te objavljuje sve podatke, zbirnu obradu i predviđanja. S objavljenih karata neodređenosti položaja očitavaju se položaji potencijalnih NEO-a (Near Earth Object). Ako te noći izostanu mjerenja, nesigurnost položaja raste i potencijalno može doći do njegovog gubljenja. Ako ga se ne uspije snimiti unutar sedam dana, proglašava se izgubljenim te se izbacuje sa NEOCP liste. Dobivene snimke neba obrađuju se programima MaxIm DL i Astrometrica. Obrada se sastoji od odbijanje dark slike, množenjem sa korekcijom optičke greške i flat field korekcijom. U slučaju slabijeg signala, slike se zbrajaju (stacking). Kontrola naših mjerenja postiže se njihovim fitanjem na preliminarnu orbitu dosad objavljenih mjerenja. Jako je važno da vrijeme obrade bude kratko kako bi mjerenja bila poslana u MPC čim prije kako bi druge zvjezdarnice te noći stigle pronaći objekte. U slučaju dobro određene orbite, druge zvjezdarnice mogu na vrijeme odustati od snimanja tog objekta i preuzeti slijedeći po hitnosti.

Tijekom VSA 2018 promatrana su 63 objekata, potvrđeno ih je 47, a među njima su 24 potvrđena NEO-a. Ukupno vrijeme ekspozicije je 18 sati i 20 minuta u kojem je proizvedeno 6.87 GB podataka. Pronađeno je i 17 novih asteroida, od kojih su četiri numerirana. Osim asteroida, sniman je komet 21P-Giacobini-Zinner, a fotometrijska mjerenja i obrada slike gdje se vide prašnati repovi i detalji kome poslana su na međunarodni projekt International G-Z followup.

Ostvaren je i napredak u automatizaciji promatranja osmišljavanjem i kodiranjem prve verzije programa koji ima zadatak planirati promatranja i pripremati skripte za upravljanje teleskopom. Prva faza rada programa je spajanje na web i pribavljanje efemerida NEO-a sa NEOCP tabele. Program uzima u obzir razne parametre filtriranja, a vrijednost svakog filtara može se redefinirati. Program NEOCP Planner ubrzava proces pripreme promatranja jer isfiltrira objekte najveće hitnoće unutar parametara mogućnosti instrumenta. Sljedeći korak je poboljšanje programa i izrada relacijske baze podataka pomoću koje bi se opažanja lakše spremala, pretraživala i uspoređivala.