Biologija

Konferencija polaznika srednjoškolskih programa Istraživačke stanice Petnica "Korak u nauku"


Antifungalno dejstvo lisnog ekstrakta i ulja nima (Azadirachta indica) na gljivu Heterobasidion annosum

Jana Počuča (2001)
učenica 3. razreda Prve beogradske gimnazije, Beograd

Mentorstvo:
Nevena Vukojičić, master, Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu
Dunja Pavlović, studentkinja osnovnih studija, Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu

Sušenje šuma predstavlja globalni problem koji je u porastu, kao sve izraženija posledica klimatskih promena. Poslednjih decenija primećeno je sušenje četinarskih, pretežno smrčinih, šuma na prostoru nacionalnog parka Kopaonik. Ovaj degenerativni proces izazvan je nizom faktora, a jedan od osnovnih uzroka je gljiva Heterobasidion annosum. Ova vrsta je parazit četinara koji izaziva truljenje korena domaćina i smatra se ekonomski najznačajnijim šumskim patogenom na severnoj hemisferi. Nim (Azadirachta indica) je biljka poreklom sa indijskog potkontinenta čija ulja ulaze u sastav velikog broja komercijalno dostupnih fungicida. Smatra se da ima stimulativno dejstvo na rast drugih biljaka, kao i kontraceptivno i repelentno dejstvo na potkornjake, koji takođe mogu biti uzročnici sušenja šuma. Cilj ovog istraživanja bio je ispitivanje potencijalnog antifungalnog dejstva lisnog ekstrakta i ulja nima na H. annosum. Ispitivano je pet koncentracija etanolonog ekstrakta lista (1.4 – 22.6 mg/mL) i ulja (0.8 – 7.1 %). Inhibicija rasta gljive pod uticajem ekstrakta i ulja praćena je na čvrstoj i u tečnoj podlozi, merenjem površine, odnosno biomase formirane micelije. Dobijene vrednosti procenta inhibicije rasta gljive na čvrstoj podlozi iznose do 85% za ekstrakt lista, i 80% za ulje. Potvrđen je i inhibitorni efekat na produkciju biomase gljive. U tretmanu ekstraktom najviše koncentracije, produkcija biomase smanjena je za oko 65%. Dobijeni rezultati predstavljaju početak budućih istraživanja koja bi mogla dovesti do komercijalne upotrebe preparata nima u ove svrhe.


Inhibicija efluks pumpe Staphylococcus aureus etarskim uljem lavande i linalolom

Teodora Martić (2000)
učenica 4. razreda Gimnazije "Jovan Jovanović Zmaj", Novi Sad

Stapylococcus aureus je gram pozitivna, multirezistentna bakterija koja izaziva nozokomijalne infekcije, tj. infekcije nastale u bolnici.  Jedan od mehanizama rezistencije ove bakterije zasniva se na aktivnosti efluks pumpi, transmembranskih proteina koji izbacuju antimikrobne agense iz unutarćelijske sredine smanjujući tako njihovu koncentraciju i efikasnost. Inhibicija efluks pumpi se može postići uticanjem na izvor energije – protonsku silu. Monoterpeni, kao što je linalol, se akumuliraju u ćelijskoj membrani, povećavaju njenu permeabilnost, remete konzistenciju i rasipaju protonsku energiju. Linalol je komponenta etarskih ulja mnogih biljaka, i jedno od značajnijih biološki aktivnih jedinjenja u etarskom ulju lavande. Cilj ovog istraživanja je bio da se ispita da li se antimikrobno dejstvo linalola i etarskog ulja lavande zasniva na inhibiciji efluks pumpe i da se utvrdi njihov potencijal za primenu u kombinaciji sa antibiotikom kanamicinom. Određivana je minimalna inhibitorna koncentracija (MIC) linalola, etarskog ulja i antibiotika kanamicina. Zatim je ispitivan tip interakcije između ovih agenasa. Rezultati su pokazali da je ostvareno sinergističko dejstvo između kanamicina i linalola/etarskog ulja pri najmanjim testiranim koncentracijama obe supstance. Kotretman linalolom/etarskim uljem lavande u najnižim testiranim koncentracijama, MIC kanamicina smanjuje čak osam puta (sa 100 µg/ml na 12.5 µg/ml). Potencijal testiranih supstanci da inhibiraju efluks pumpu je utvrđen testom inhibicije efluksa etidijum-bromida. Gubljenje fluorescencije interkaliranog etidijum-bromida je praćeno fluorimetrijski tokom pola sata, nakon preinkubacije bakterijske kulture sa etidijum-bromidom i testiranim supstancama. Tretman linalolom, kao i tretman etarskim uljem lavande dovodi do povećanja početne koncentracije etidijum-bromida u odnosu na netretiranu kontrolu.


Bioinformatička analiza potencijalnih liganda estrogenskog receptora

Ana Radović (2001)
učenica 4. razreda Treće beogradske gimnazije, Beograd
Luka Đokić (2000)
učenica 4. razreda Gimnazije "Sveti Sava", Požega

Mentorstvo:
dr med. Ognjen Milićević, Medicinski fakultet Univerziteta u Beogradu

Doking (eng. docking) je metod kojim se predviđa preferirana orijentacija liganda u receptoru kad su vezani jedan za drugi tako da formiraju stabilan kompleks, dok je virtuelni skrining (eng. virtual screening – VS) tehnika koja pretražuje velike baze podataka, odakle selektuje one sa najvećom šansom vezivanja za receptor, odnosno ciljani molekul. AutoDock Vina su besplatni programi razvijeni od strane The Scripps Research Institute, The Molecular Graphics Laboratory koji kao ulazne fajlove koriste PDBQT fajlove (Protein Data Bank, Partial Charge (Q), & Atom Type (T)), koji se dobijaju obradom PDB fajlova. Cilj ovog istraživanja je automatizacija procesa virtuelnog skrininga korišćenjem AutoDock Vina, kao i simulacija dokinga potencijalnih liganda za estrogenski receptor. Kako bi se ovo postiglo, bilo je neophodno prvobitno pripremiti ulazne fajlove, zatim pokrenuti proces dokinga i na kraju analizirati dobijene rezultate. Za pronalaženje potencijalnih liganada korišćene su online baze podataka kao što su ZINC 15 i PubChem, dok je receptor preuzet iz PDB, nakon čega su fajlovi konvertovani u PDBQT format, korišćenjem različitih programa i funkcija AutoDock-a. Zatim je pokrenut proces dockinga korišćenjem EasyDockVina, odnosno AutoDock Vina. Kako bi se pratila efikasnost dockinga i tačnost rezultata, pored nasumičnih jedinjenja među kojima se traži potencijalni ligand, ubačeno je i pet grupa „kontrolnih“ jedinjenja koje su činili molekuli sa ekstremnim vrednostima veličine i polarnosti, kao i estrogenu strukturno slični molekuli. Analizom dobijenih rezultata zaključeno je da se problem lažno pozitivnih rezultata koje daju velika polarna jedinjenja može rešiti preselekcijom jedinjenja na osnovu broja rotabilnih veza, kao i poređenjem rezultata sa dokingom na ograničenoj oblasti pretraživanja.


Akumulacija potencijalno toksičnih metala kod vrsta Plantago lanceolata i Plantago major na različitim tipovima zemljišta

Lenka Stević (2002)
učenica 3. razreda Gimnazije „Svetozar Marković“, Novi Sad

Mentorstvo:
Tomica Mišljenović, master, Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu

Ženska bokvica (Plantago major) i muška bokvica (Plantago lanceolata) široko su rasprostranjene vrste u Srbiji i često se javljaju na ruderalnim staništima. Obe vrste se mogu razvijati na metalifernim zemljištima usled razvijene tolerancije na povišen sadržaj metala u podlozi. Muška i ženska bokvica koriste se u ishrani i tradicionalnoj medicini, što može predstavljati rizik za zdravlje ljudi. Cilj ovog istraživanja bio je da se utvrdi potencijal dve vrste bokvice za akumulaciju Pb, Zn, Ni, Mn, Co, Cu, Cd, Fe analizom njihovog sadržaja u nadzemnim delovima biljaka i odgovarajućem rizosfernom zemljištu. Biljke i zemljište su uzorkovani na dva lokaliteta na Divčibarama (ultramafiti), tri lokaliteta u blizini Petnice (krečnjaci), kao i tri urbana lokaliteta u Valjevu. U uzorcima zemljišta sa Divčibara zabeležene su visoke koncentracije Ni, Fe i Co, što je u skladu sa karakteristikama zemljišta na ultramafitskoj geološkoj podlozi, dok je izmerena koncentracija Cu u uzorku kod Doma zdravlja u Valjevu iznad nacionalne remedijacione vrednosti, što bi moglo biti posledica antropogenog zagađenja. Osnovna strategija obe vrste bokvica za preživljavanje u uslovima povišenog sadržaja metala u podlozi je isključivanje i sprečavanje transporta u nadzemne delove biljke. Gotovo na svim lokalitetima koncentracije Pb i Cd u biljnom materijalu su ispod nivoa detekcije. Najviše vrednosti akumulacionog faktora kod obe vrste izračunati su za Cu, što bi moglo ukazivati na aktivan transport ovog elementa u nadzemne delove biljke. Najniža vrednost akumulacionog faktora za Cu zabeležena je na lokalitetu kod Doma zdravlja Valjevo, što ukazuje na aktiviranje mehanizma sprečavanja transporta ovog elementa pri izlaganju visokim koncentracijama u podlozi.


Fauna osolikih muva (Diptera: Syrphidae) okoline grada Valjeva i palinološka analiza afiniteta odabranih polinatorskih vrsta

Mihailo Vujić (2001)
učenik 3. razreda Medicinske škole Zvezdara, Beograd
Tamara Stevović (2000)
učenica 4. razreda Gimnazije u Čačku, Čačak

Mentorstvo:
dr Sanja Đurović, Poljoprivredni fakultet Univerziteta u Nišu
dr Anđeljko Petrović, Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu

Osolike muve (Syrphidae) predstavljaju veliku familiju dvokrilaca (Diptera) sa preko 6000 opisanih vrsta. Rasprostranjene su širom sveta i naseljavaju gotovo sve tipove staništa. Glavna karakteristika najvećeg broja vrsta ove porodice je prisustvo lažne vene (vena spuria) na krilnoj membrani, kao i mimikrija koja se ogleda u obojenosti, izgledu i ponašanju nalik na ose, pčele, bumbare ili druge opnokrilce. Osolike muve imaju ulogu u kontroli brojnosti biljnih štetočina (biljnih vaši, gusenica i larvi tvrdokrilaca), razlaganju trule biljne i životinjske materije kao i oprašivanju cvetnica, što ih čini značajnom komponentom ekosistema. Ove muve su drugi najznačajniji oprašivači biljaka, odmah nakon pčela. Cilj ovog istraživanja je bio doprinos poznavanju faune osolikih muva Srbije i okoline grada Valjeva, kao i utvrđivanje afiniteta odabranih polinatorskih vrsta za oprašivanje cvetnica, na osnovu analize polena sakupljenog sa nožica. Istraživanje je sprovedeno na ukupno 9 lokaliteta, na kojima je prikupljeno 390 jedinki muva. Zabeleženo je prisustvo 43 vrste osolikih muva. Najznačajniji nalazi su Syritta flaviventris, koja predstavlja drugi nalaz ove vrste na teritoriji Srbije, i Eumerus flavitarsis (treći nalaz u Srbiji). Najveći broj vrsta je prikupljen na lokalitetu Petničko jezero, gde su pronađene retke vrste poput Syritta flaviventris, Neoascia interrupta i Anasimyia transfuga. Polinatorske vrste odabrane za palinološku analizu bile su Eristalis tenax, Syritta pipiens, Sphaerophoria scriptaAnasimyia lineata. Izolacijom polenovih zrna sa muva i njegovom identifikacijom zaključeno je da ove vrste muva oprašuju 13 vrsta biljaka, najviše iz familija Asteraceae i Apiaceae. Na vrsti Sphaerophoria scripta pronađen je polen veoma invazivne alohtone biljke Erigeron annuus koja je bila prisutna na većini istraživanih lokaliteta i zastupljena sa velikim brojem jedinki.


Ispitivanje antifungalnog dejstva gljive Trichoderma harzianum na skladišne fitopatogene

Mina Dangubić (2000)
učenica 4. razreda Četvrte beogradske gimnazije, Beograd

Mentorstvo:
Nevena Vukojičić, master, Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu

Truljenje voća i povrća izazvano fitopatogenim gljivama tokom transporta i skladištenja predstavlja globalni problem koji izaziva velike ekonomske gubitke. Iako tretman sintetičkim fungicidima i dalje predstavlja glavni vid borbe protiv fitopatogena, njihov štetan efekat na zdravlje ljudi i životnu sredinu doveo je do okretanja ka alternativnim metodama, kao što je biološka kontrola. Trichoderma harzianum je filamentozna zemljišna gljiva koje je poslednjih godina sve više istraživana kao potencijalni biokontrolni agens. Ova vrsta pokazuje antagonističko dejstvo prema patogenim gljivama kroz produkciju antifungalnih metabolita, kao i litičkih enzima hitinaza i glukanaza. Cilj ovog istraživanja bio je ispitivanje antifungalnog dejstva T. harzianum na skladišne fitopatogene iz rodova Rhizopus, Penicillium i Monilinia, izolovane sa plodova paradajza i breskve. Antagonističko dejstvo T. harzianum ispitivano je testom kompeticije na čvrstoj podlozi, kao i ispitivanjem uticaja isparljivih komponenti, i pokazano je da je procenat inhibicije rasta micelije iznosio do 38.8% kod Rhizopus sp. i 31.7% kod Penicillium sp., dok je umereni uticaj isparljivih jedinjenja zabeležen jedino na Penicillium sp. Antifungalno dejstvo vodenog i alkoholnog ekstrakta T. harzianum potvrđeno je in vivo testom na plodovima jabuke, gde je procenat redukcije nekroze nakon 2 dana infekcije sa Monilinia sp. iznosio 73% kod tretmana vodenim i 67.7% kod tretmana alkoholnim ekstraktom, dok je kod infekcije sa Penicillium sp. vodeni ekstrakt doveo do redukcije od 65.4%. Dalja istraživanja, koja bi uključivala veći broj patogenih gljiva kao i različite načine ekstrakcije, trebala bi biti nastavljena u cilju potencijalne upotrebe vrste T. harzianum u biološkoj kontroli fitopatogena.


Diverzitet Diplopoda (Arthropoda: Myriapoda) u okolini Istraživačke stanice Petnica

Sergej Veselinović (2001)
učenik 3. razreda JU Gimnazija "Filip Višnjić", Bijeljina (BIH)

Mentorstvo:
dr Dragan Antić, Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu

Diplopoda su jedna od četiri klase stonoga (Myriapoda) i grupa koja je treća po brojnosti u okviru kopnenih zglavkara. Tijelo im je homonomno segmentisano, pri čemu najveći broj segmenata ima po dva para nogu za hodanje. Istraživanje diverziteta ove grupe na području sela Petnice vršeno je sredinom jula 2019. godine i prikupljeno je ukupno 333 jedinke. Na osnovu literaturnih podataka i prikupljenih jedinki registrovano je ukupno 16 vrsta Diplopoda (pet iz reda Polydesmida, četiri iz reda Julida, po dvije iz redova Glomerida, Chordeumatida i Callipodida i jedna vrsta iz reda Polyxenida), što predstavlja 15.4 % od ukupnog broja vrsta registrovanih na teritoriji Srbije. Pored toga, prikupljene su ženke i juvenilne jedinke iz rodova Brachydesmus i Leptoiulus koje nisu mogle biti identifikovane do nivoa vrste. Od ukupnog broja registrovanih vrsta, pet (31,3%) ima centralno-jugoistočni evropski karakter, četiri (25%) imaju centralno-istočno-jugoistočni evropski karakter, tri (18,8%) imaju evropski, dvije (12,5%) dinarski karakter, a po jedna vrsta (6,3%) ima holarktički i jugoistočni evropski karakter. Najveći broj sakupljenih jedinki pripada rodu Leptoiulus, sa 132 jedinke (39,6%), a najzastupljenija vrsta je Megaphyllum bosniense sa 52 jedinke, odnosno 15,63% od ukupnog broja sakupljenih jedinki. Prilikom ovog istraživanja registrovana je vrsta Dorypetalum bosniense (Verhoeff, 1897), čije je prisustvo do sada beleženo samo na teritoriji Bosne i Hercegovine, te predstavlja novu vrstu za faunu Srbije.


Određivanje ekološkog statusa reka Banje i Pocibrave na osnovu bioloških, hidromorfoloških i fizičko-hemijskih parametara kvaliteta vode

Nikola Dukić (2001)
učenik 3. razreda Gimnazije Inđija, Inđija
Teodora Savić (2001)
učenica 3. razreda Gimnazije Priboj, Priboj
Katarina Đoković (2000)
učenica 4. razreda Prve beogradske gimnazije, Beograd

Mentorstvo:
Ivana Mijić Ojačić, Departman za biologiju i ekologiju, Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Novom Sadu
Milica Živković, master, Departman za biologiju i ekologiju, Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Novom Sadu

Cilj ovog istraživanja je procena ekološkog statusa reke Banje i Pocibrave. Ekološki status, bez obzira na tip vodnog tela je izraz koji definiše ekosistemski integritet (kvalitet) na osnovu bioloških, hidromorfoloških i fizičko-hemijskih elemenata kvaliteta vode. Reke Banja i Pocibrava nalaze se u blizini IS Petnica i obe su u kontaktu sa poljoprivrednim površinama. Reka Banja izvire iz Petničke pećine, a reka Pocibrava izvire kod Lekinog izvora i jedina je pritoka Banje. Na Pocibravi je izgrađena brana čija je namena zaštita sela Petnica od poplava. Za sakupljanje uzoraka i podataka korišćene su standardne metode prikupljanja i determinacije istraživanih bioloških elemenata, dok je za prikupljanje podataka o hidromorfologiji korišćena standardna RHS (River Habitat Survey) metoda. Nakon obrade materijala izračunati su indeksi i skorovi. Analizom hidromorfoloških parametara dobijeni HQA skor za obe reke pokazuje izuzetno niske vrednosti, dok su prema HMS skoru obe reke izuzetno antropogeno izmenjene. Fizičko-hemijske analize ukazuju na loš status Banje, i dobar status Pocibrave. Biološki elementi koji su istraživani su makrofite i bentosne zajednice silikatnih algi. Na osnovu ukupnog broja vrsta makrofita, prema Pravilniku o parametrima ekološkog i hemijskog statusa površinskih voda i parametara hemijskog i kvantitativnog statusa podzemnih voda za vodna tela Tipa 6 (,,Sl. Glasnik RS“, br. 74/2011) Banja pripada III, a Pocibrava I kategoriji. Shannon-Weaver-ov indeks diverziteta za makrofite ukazuje da obe reke pripadaju I kategoriji. Na izvoru Banje identifikovano je 6 rodova silikatnih algi. Dominantni rodovi su Gomphonema (81,75%) i Rhoicosphenia (13,96%). Dalji rad će se bazirati na obradi dobijenih podataka i izračunavanju indeksa kako bi se ustanovio ekološki status ovih reka.


Rukovodioci programa: Bojana Mićić, Nevena Vukojičić

WordPress Appliance - Powered by TurnKey Linux