Biomedicina

Dunja Milanović (2005), Beograd, 4. razred, X Gimnazija “Mihajlo Pupin”

Mentor:
Luka Velimirov, master biolog, Biološki fakultet u Beogradu

“Alchajmerova bolest (AB) je neurodegenerativni poremećaj koji uzrokuje progresivni gubitak kognitivnih funkcija, a sve veći broj istraživanja ukazuje na značaj imunološkog odgovora u njenoj patogenezi. U ovom istraživanju korišćeni su podaci dobijeni sekvenciranjem RNK pojedinačnih jedara ćelija iz prefrontalnog korteksta (10x Genomics v3; n=11 kasna faza AB, n=7 kontrola), kako bi se pratila promena ekspresije gena u specifičnim ćelijskim tipovima. Analiza diferencijalne ekspresije gena (DEG) pokazala je statistički značajno eksprimirane gene u dva ćelijska tipa – mikroglija (MG) (32 DEG) i oligodendrocita (ODC) (20 DEG). Potom su za statistički značajne DEG urađena GSEA (Gene Set Enrichment Analysis) analiza koja detektuje biološke puteve pogođene promenom ekspresije gena. Kod ćelija mikroglije, dva gena, HLA-B i CLEC5A, bili su statistički značajno diferencijalno eksprimirani i povezani s regulacijom imunološkog odgovora kod Alchajmerove bolesti. Među značajnim genima su i oni koji učestvuju u proizvodnji proteina toplotnog šoka (HSP), koji učestvuju u prezentovanju antigena. Kod ćelija oligodendrocita, značajni geni vezani za imunološki odgovor regulišu NF-kB signalni put, povezujući patogene signalne puteve i ćelijske odgovore na invaziju patogena. Dobijeni rezultati mogu služiti kao osnova za dalja eksperimentalna istraživanja i pomoći u razumevanju patogeneze i imunološkog odgovora kod Alchajmerove bolesti.”

Anel Memić (2005), Berane, 4. razred Gimnazije “Panto Mališić”

Mentori: Aleksa Savić, Marija Đukić, Mihajlo Stašuk

Alfa-sinuklein je protein nervnih ćelija koji reguliše transport sinaptičkih vezikula i posljedično oslobađanje neurotransmitera. Sinukleinopatije ostaju aktivno polje istraživanja zbog nedovoljno razjašnjenih mehanizama patogeneze i razvoja terapija. Zbog toga su istraživanja na ovu temu esencijalna za poboljšanje razumjevanja i liječenja bolesti koje su sve češće u našem društvu. Glavni ciljevi ovog naučnog rada jesu definisanje in vivo načina na koji se alfa-sinuklein može sintetisati i izolovati, kao i karakterizacija ovog himernog proteina putem ispitivanja njegove termalne stabilnosti pri različitim pH vrijednostima. Razumevanje termalne stabilnosti alfa-sinukleina u različitim pH sistemima je važno zbog otkrivanja patofiziologije. Termalna stabilnost oslikava konformacionu stabilnost proteina, što utiče na pogrešno uvijanje i agregaciju. Patološki uslovi, poput kiselih sredina u lizozomima ili inflamiranom tkivu, mogu destabilizovati alfa-sinuklein, podstičući agregaciju. Ljekovi koji stabilizuju alfa-sinukleini moraju uzeti u obzir i uslove u kojima je alfa-sinuklein najpodložniji agregaciji, te kako bi spriječili pH-indukovane strukturne promene. Ovaj rad obuhvata sledeće metode: provjeru dobijenih vektora (pDUET-1-alpha-synuclein-mCerulean3-His6), korišćenje bioinformatičkih softvera (Benchling), klacijum-hlorid metod pripreme hemijski kompetentnih ćelija E. coli BL21(DE3), heat-shock transformaciju bakterija, colony PCR, agaroznu gel elektroforezu, autoindukciju laktozom, liziranje E. coli, imobilizovanu metal afinitetnu hromatografiju (IMAC), Bradfordov proteinski esej, SDS-PAGE, ispitivanje termalne stabilnosti rekombinatnog proteina u puferisanim rastvorima različitih pH vrijednosti pri različitim temperaturama, spektrofotometriju. Uspješno je sintetisan, eksprimiran i pročišćen himerni protein koji može služiti za proučavanje molekularne patofiziologije i etiolgije sinukleinopatija. Istražena je termalna stabilnost željenog proteina, koja dokazuje da prisustvo alfa-sinukleina daje veću stabilnost mCerulean3 proteinu u baznim i neutralnim sredinama, dok u kiseloj sredini stabilnost nije mnogo promjenjena.