Adrian Macion
Zakład Genetyki Bakterii
Instytut Mikrobiologii
Wydział Biologii
Uniwersytet Warszawski
az.macion@student.uw.edu.pl
Sekrecja toksyn białkowych jest jednym z podstawowych mechanizmów wirulencji bakterii patogennych. Cząstki te nie tylko wybiórczo uszkadzają lub zabijają komórki gospodarza, ale także umożliwiają sprawne rozprzestrzenianie się bakterii w zainfekowanych tkankach (spreading-factors). Głównym czynnikiem limitującym aktywność toksyn jest ich stabilność w zajmowanej przez komórkę niszy, pełnej enzymów litycznych i inhibitorów. Szeroko prowadzone badania wykazały jednak, że znaczna część bakterii patogennych jest zdolna do wytwarzania i wydzielania pęcherzyków błonowych, które mogą pełnić rolę wektorów transportujących toksyny i antygeny. Struktury te nie tylko zwiększają stabilność „toksycznego arsenału”, ale także wspomagają jego dostarczenie do komórek gospodarza.
Opiekun Naukowy: prof. dr hab. Dariusz Bartosik
Paulina Smaruj
Zakład Genetyki Bakterii
Instytut Mikrobiologii
Wydział Biologii
Uniwersytet Warszawski
p.smaruj@student.uw.edu.pl
Większość przedstawicieli Bacteria i Archaea posiada złożone systemy odpornościowe określane jako CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)-Cas (CRISPR-associated proteins). Maszyneria molekularna systemów CRISPR-Cas specyficznie rozpoznaje i degraduje obcy inwazyjny DNA (i/lub RNA) pochodzenia wirusowego i plazmidowego. Pod względem genetycznym systemy CRISPR-Cas są złożone z adaptacyjnych i efektorowych komponentów, których historia ewolucyjna jest przynajmniej częściowo niezależna. Na podstawie analiz porównawczych genomów stwierdzono, że komponent adaptacyjny wywodzi się od kaspozonów – relatywnie niedawno opisanych ruchomych elementów genetycznych, które wykorzystują do transpozycji białko o wysokiej homologii do Cas1 (odpowiedzialnego za insercję sekwencji rozdzielających w systemach CRISPR-Cas). Biorąc pod uwagę złożoność prokariotycznych systemów odpornościowych niewątpliwie są one produktami zawiłego ciągu zdarzeń ewolucyjnych, którego przebieg aktualnie próbuje się odtworzyć.
Opiekun Naukowy: prof. dr hab. Dariusz Bartosik
Magdalena Bakoń, Jan Okliński, Magdalena Ptak, Alina Kiedryńska, Julia Gdesz, Maks Stankowski, Aleksandra Sobisz, Natalia Jachacy
Szkolne Koło Biologiczne „Hippocampus” XXXV LO im. Bolesława Prusa w Warszawie
Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
Polskie Towarzystwo Astrobiologiczne
Problem braku wody pitnej dotyka mieszkańców Ziemii, ale gdybyśmy w niedalekiej przyszłości przenieśli naszą cywilizację na Marsa, problem ten mógłby nawet urosnąć do gigantycznych rozmiarów. Na Ziemi niektóre organizmy wykształciły szereg zmian, które umożliwiły im odporność na brak tego życiodajnego płynu. W pojęciu życia ziemskiego jest ona niezbędna do utrzymania homeostazy organizmów. Przede wszystkim zminimalizowana została utraty wody podczas wydalania i oddychania. Z badań wiemy, że na Marsie najprawdopodobniej była a nawet jest woda, bo obecnie występuje ona w postaci lodu. Nie jest ona natomiast tak łatwo dostępna. Są różne sposoby jej wydobycia, jednak wiąże się to z automatyzacją sprzętu dostępnego na Ziemii. W warunkach kosmicznych możliwe jest również pozyskiwanie wody m.in. z obróbki metanu. Baterie takie jak E.coli mogłyby go tworzy w procesie fermentacji metanowej, który dalej w procesie spalania daje wodę. Jeśli już nawet uzyskalibyśmy tą w naszym pojęciu życiodajną ciecz nadal nie byłaby ona zdatna do picia. Problem zanieczyszczenia wód jest jednym z największych katastrof środowiskowych na Ziemi. Na rynku można spotkać wiele metod jej oczyszczania jednak nie są one idealne. Zaproponowane przez nas rozwiązanie tego problemu wykorzystuje ekstremofile – organizmy zdolne do życia w skrajnych zakresach warunków środowiskowych – do filtrowania wody. Takie działania mogą potencjalne zostać wykorzystane w procesie terrareformacji Marsa.
Magdalena Bakoń, Aleksandra Sobisz, Jan Okliński
XXXV Liceum Ogólnokształcące im. Bolesława Prusa w Warszawie
Niepubliczne Liceum nr 2 im. Janusza Korczaka
Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
Polskie Towarzystwo Astrobiologiczne
Organizmy ekstremofilne to niezwykle unikatowi mieszkańcy naszej Ziemii. Mogą one kolonizować różne siedliska, zaczynając od tych najbardziej niespodziewanych jak wnętrza skał, kominy hydrotermalne, tereny wulkaniczne, solanki, stratosfera, a nawet nasze jelita czy Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Taki scenariusz jest tylko możliwy dzięki ich niebywałym mechanizmom obronnym poprzez, które wytwarzają substancje je chroniące. Ze względu na ich niebywałe umiejętności adaptacji do nowych warunków, mają ogromny potencjał w badaniach z użyciem technologii kosmicznych i z pewnością badania nad tymi niezwykłymi organizmami przyczynią się do szybszego podboju kosmosu.
Marcelina Siwczyk
Publiczne Liceum Ogólnokształcące Politechniki Łódzkiej
Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
Koronawirusy to wirusy należące do podrodziny Coronavirinae. Ich nazwa wywodzi się od charakterystycznych wypustek znajdujących się na ich powierzchni przypominających koronę. Pierwszym zbadanym koronawirusem był wirus zakaźnego zapalenia oskrzeli (IBV) pochodzącego od kurcząt z chorobami układu oddechowego, miało to miejsce w 1937 roku. Koronawirusy są rozpowszechnione wśród ssaków i ptaków, powodując głównie choroby układu oddechowego i pokarmowego, ale także mogą wywoływać choroby neurologiczne i zapalenie wątroby. Infekcje przenoszone są drogą oddechową lub pokarmową.
Aleksandra Rybicka
LO XXII im. Jose Martii w Warszawie
Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
Sporysz to przetrwalnik grzyba z gatunku buławinka czerwona (Claviceps purpurea (Fr.) Tul.) z typu workowce (Ascomycota). Rośnie na kłosach żyta. Od tysiącleci rejestrowane są zakażenia po spożyciu produktów wypieczonych z mąki z zakażonego żyta. W przetrwalnikach występuje wiele trujących alkaloidów (takie jak ergokrystyna, ergokryptyna, kwas lizergowy, ergometryna, ergotamina). Zatrucie tymi substancjami wpływa porażająco na układ współczulny, blokuje receptory alfa-adrenergiczne i serotoninowe, zwiększa napięcie ścian naczyń mózgowych i obwodowych.
Magdalena Bakoń
Magdalena Ptak
XXXV LO z Oddziałami Dwujęzycznymi im. Bolesława Prusa w Warszawie
Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
Antybiotykooporność jest jednym z największych problemów XXI w. z jakim mierzy się nasza cywilizacja. Oporność jest niezwykle cenną cechą dla funkcjonowania bakterii. Pojawianie się szczepów opornych na antybiotyki to proces zaobserwowany od samego początku stosowania antybiotykoterapii. Jest on wywoływany presją selekcyjną, dlatego zgodnie z teorią darwinowską, każdy organizm będzie ewoluował, aby stać się najlepiej przystosowany do danego stanu środowiska i przeżyć.
Joanna Wiśniewska
Dariya Pozdnyakova
Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
Wydział Biologii Uniwersytetu Warszawskiego
Co wspólnego mogą mieć anioły z bakteriami?
Odpowiedzią na to pytanie jest… Anielski blask (ang. Angel’s glow). Tak właśnie został nazwany fenomen, zaobserwowany podczas bitwy pod Shiloh. Wówczas w nocy ranni żołnierze leżąc w błocie i czekając na pomoc, zaczęli świecić… a dokładnie ich rany wydawały się rzucać jasny, zielono-niebieski blask. Co więcej lekarze stwierdzili, że u żołnierzy tych powrót do zdrowia jest szybszy, infekcje rozwijają się rzadziej, a rany goją się lepiej, zwiększając tym samym przeżywalność „świecących” żołnierzy w porównaniu z ich pozbawionymi blasku towarzyszami. Zjawisko to pozostawało zagadką przez prawie 140 lat, aż do 2001 kiedy to 17-letni Bill Martin udowodnił, że za fenomen ten odpowiedzialne są bakterie Photorhabdus luminescens, co przyniosło mu pierwsze miejsce w Międzynarodowych Targach Nauki i Techniki. Badania wykazały, że do rozwoju bakterii wymagana jest niska temperatura, co utrudniałoby ich rozwój na ranach żołnierzy (temperatura ciała człowieka jest za wysoka). Jednak jak dane pokazują temperatura panująca w nocy po bitwie była niska (żołnierzom groziła hipotermia), obniżona temperatura ciała żołnierzy i duża wilgotność środowiska stworzyłą optymalne środowisko dla rozwoju bakterii, które wniknęły do organizmów żołnierzy.
Paulina Smaruj
Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
Wydział Biologii Uniwersytetu Warszawskiego
Andrzej Rzepko
Koło Naukowe Biologii Molekularnej UW
III Liceum Ogólnokształcące im.gen. Józefa Sowińskiego w Warszawie
Czy Sztuczna Inteligencja ma zastosowanie w analizie danych z zakresu biologii strukturalnej? A jeśli tak – czy jej predykcje mogą dorównywać danym uzyskanym eksperymentalnie, czy może nawet je przerastać? Pod koniec 2020 roku miał miejsce przełom. Stworzono algorytm, którego 30 minutowa praca nad strukturą upierdliwego białka okazała się być skuteczniejsza niż 10 lat prób eksperymentalnych. Zaciekawiony? – zapraszamy do bliższego zapoznania się z posterem „Strukturalny przełom – czyli krótka historia triumfu Sztucznej Inteligencji”.
Studenckie Czasopismo Naukowe Eureka! 