April, broj 25.

СИМБИОЗА

Часопис студената Биолошког факултета, Београд :: Број 25 :: Aприл 2022.

БИОТЕХНОЛОГИЈА

пролеће 2022.

ISSN 2334-8739 (Online)

Издавач Студентски парламент Биолошког факултета, Универзитетa у Београду Главни и одговорни уредник Антонија Авдаловић Уредници Емилија Јовановић Тодор Цветановић Лена Шаренац Лектура и коректура Милана Ранимировић Бојана Пејовић Анђела Томић Сара Божовић Сара Николић Редакција Ивана Адамовић Мина Беловуковић Наталија Мишков Анђела Павловић Маја Поповац Наташа Јовановић Марта Јовановић Лука Стојановић Сарадници Мина Ђурић Јована Јовановић Лазар Миливојевић Андреа Новаковић Наталија Миладиновић, Миливоје Константиновић, Адреса casopis.simbioza@bio.bg.ac.rs ISSN 2334-8739 (Online) = Симбиоза

2 / СИМБИОЗА

РЕЧ УРЕДНИКА

СИМБИОЗА Број 25, април 2022. Часопис студената Биолошког факултета, Универзитетa у Београду

Драги читаоци,

П

редстављам вам 25. број студентског часописа ‚‚Симбиоза“ у којем ћете имати прилику да се упознате са инспиративном науком – биотехнологијом. Кроз чланке наше редакције упознаћете се са гранама биотехнологије и проблемима које она проучава. Биотехнологија пружа потенцијална научнотехнолошка решења на различите проблеме наше данашњице. Један од битних проблема који нас чека у скоријој будућности је глад изазвана климатским променама, решење овог проблема је у зеленој биотехнологији биљака. Применом биотехнологије у медицинске сврхе, до сада сматране неизлечиве болести ће постати излечиве. Сива биотехнологија, која се бави проблемом загађења, истражује решења великих проблема пластике и загађеног ваздуха. Разговарали смо са др Јасмином НикодиновићРунић о еколошкој биотехнологији, а са проф. Др Катарином Зељић о етици биомедицинске биотехнологије. У овом броју приказујемо вам најбоље илустрације природе, изабране од стране уредништва, са нашег првог уметничког конкурса. Част нам је да смо имали пријаве и од студената ван Биолошког факултета. Сада већ традиционално на крају овог броја чекају вас издвојени текстови са нашег блога. Ако већ нисте, препоручујем да нас пратите. Поздрав!

САДРЖАЈ ВЕСТИ СА ФАКУЛТЕТА

МОЗАИК

4 Вести са факултета

30 Золгензма: Која је цена живота и ко је

5 Савез студената Биолошког факултета

32 Употреба микроорганизама у индустрији млека

6 Симпласт радионица - научно новинарство 7 Пројекат Недеља свести о мозгу ,,Моћ ума: Еволуција интелигенције” 8 Центар за научно-истраживачки рад студената Биолошког факултета 9 Биолошко истраживачко друштво ‚‚Јосиф Панчић” РАЗГОВАРАМО СА...

10 Разговарамо са др Јасмином Никодиновић-Рунић 14 Разговарамо са проф. др Катарином Зељић

34 Микроорганизми у борби против пластике 36 Највеће светске биотехнолошке компаније 38 Изабране илустрације са конкурса Текстови са блога 42 Драгуљи прашуме и њихова 43 Биохибриди – замена за пејсмејкере?

44 Студија која руши стереотипе о псима 45 Складиште Свалбард – наш план Б

БИОЛОГИЈА 18 Биотехнологија - од мора до компјутера 20 Биотехнологија и РНК 22 Праћење ГМ животиња – трансгени отисак

26 Генетичко инжењерство и одржива пољопривреда 28 CRISPR-Cas и смањење утицаја климатских промена

фото: Антонија Авдаловић

24 Биоремедијација - опоравак природе на природан начин

СИМБИОЗА / 3

ВЕСТИ СА ФАКУЛТЕТА

Вести са факултета Редакција

Свети Сава: школска Слава

UniSAFE - европски интер-универзитетски пројекат

аша колегиница Емилија Јовановић, студенткиња основних академских студија Биологије, модул Молекуларна биологија и физиологија, добитница Светосавске награде за изузетан допринос научноистраживачком раду у области молекуларне биологије и физиологије, коју традиционално додељује Министарство просвете, науке и технолошког развоја.

niSAFE - Ending Gender Based Violence (GBV) је европски интеруниверзитетски пројекат, који има за циљ искорењивање родно заснованог насиља у универзитетским срединама и научноистраживачким организацијама. Пројекат је почео 9. фебруара 2021. године, а током наредне три године, пројектне активности ће се водити широм Европе и укључиће истраживаче, студенте, заинтересоване стране и доносиоце одлука.

Н

U

Европски конгрес херпетолога

Е

Први виртуелни сајам образовања Универзитета у Београду 29. и 30. марта

вропски конгрес херпетолога биће одржан у Београду од 5. до 9. 9. 2022.

Више на сајту конгреса: https://www.seh-congress-belgrade2022.com/

С

ваки факултет представио је своје студијске програме у презентацији до 20 минута, а након тога представници факултета су били на располагању ученицима у одвојеној ‚‚соби” за додатна питања и консултације. Универзитет у Београду у наредној школској 2022/23. години примиће око 15.000 нових студената на преко 100 студијских програма.

“Electron Microscopy of Nanostructures - ELMINA2022”

С

рпска академија наука и уметности у сарадњи са Технолошко-металуршким факултетом, Универзитета у Београду, вас позива на другу међународну конференцију ‚‚Electron Microscopy of Nanostructures - ELMINA2022”, која ће се одржати од 22.8. 2022. до 26.8.2022. у Српској академији наука и уметности.

4 / СИМБИОЗА

Савез студената Биолошког факултета Мина Ђурић, председник ССБИФ

С

авез студената Биолошког факултета је током месеца новембра 2021. године добио нови сајт студената на ком се напорно радило током претходне године и на шта смо заиста поносни. Надамо се да ће студенти успешно налазити битне информације и трудићемо се да увек будемо ажурни. Крајем новембра, чланови ССБИФ су присуствовали Академији неформалног образовања у организацији Савеза студената Београда, где су имали прилику да науче неке од меких вештина на пољу писања пројеката, стратешког планирања, преговарања и лобирања. У децембру ССБИФ је традиционално учествовао у Акцији прикупљања пакетића у организацији СКОНУС и СПБУ, као и Хуманитарној вечери у организацији ССБ где је прикупљено преко 4.000 пакетића.

Мартинић, бивши председник ССБИФ предао је своју функцију симболично уручујући печат Мини Ђурић, новом председнику ССБИФ. Коментари учесника нам увек остану у сећању као један од најлепших делова конгреса, а на шестом Симпласту доминирале су само речи хвале и жеље учесника да се укључе у рад Савеза на чему нам је посебно драго. Током месеца јануара и фебруара, Управни одбор Савеза планирао је активности које ће нас очекивати у 2022. години. С обзиром да су трајали рокови, желели смо да растеретимо чланове како би се максимално посветили испитима, али већ у марту, очекује нас доста нових пројеката!

У децембру после једногодишње паузе се одржао Конгрес студената Биологије Симпласт. Шести конгрес по реду одржан је у нешто рестриктнијим мерама у виду обавезне вакцинације не старије од 6 месеци као и антигенског теста 24h пред пут. Присуствовало је преко 200 учесника и 10 стручњака-предавача. Потрудили смо се да представимо најразличитије теме из домена наше науке преко инспиративних предавања од загађења до генетичког тестирања. Одржали смо и занимљиве радионице које су учесницима, надамо се, остале у лепом сећању. Међу радионицама се нашао, сада већ традиционалан, терен познатији под називом ‚‚Путем златиборских зора”. Учесници су уживали у лепоти природе покривеној свежим снегом. И ове године смо дали простор у програму за једну дебату да би подстакли студенте да развијају вештине аргументовања и излагања својих ставова на један академски начин. Једна од нових радионица је била радионица о научном новинарству где су се полазници, уз помоћ научне новинарке Јоване Николић, опробали у научном извештавању. Захваљујемо се уредништву Симбиозе што су пристали да се најбољи текст са новинарске радионице објави у овом броју Симбиозе!

Oвогодишњи конгрес не би био одржан без подршке Управе факултета, на чему смо захвални и надамо се увек доброј сарадњи и у будућности. Ана Ступар, координаторка Симпласт 2021. уложила је велики напор како би конгрес прошао у најбољем реду. На

самом

затварању

конгреса

Дино

СИМБИОЗА / 5

Симпласт радионица - научно новинарство Мила Балцацановић, Ива Новаковић, Лила Милошевић, Тамара Матијевић, Давид Марђокић, победничка екипа

П

ола године након почетка вакцинације многе државе почеле су да издају препоруке о трећој дози вакцине. То нас је сусрело са бројним дилемама. Коме је трећа доза потребна, да ли се вакцине смеју комбиновати, како изабрати бустер, нека су од питања која јавност поставља. На конференцији Симпласт смо имали прилику да о овим и другим недоумицама разговарамо са др Милошем Марковићем, професором на катедри за имунологију Медицинског факултета Универзитета у Београду. Вакцине доступне у Србији заснивају се на различитим принципима деловања. Синофарм - познатија као кинеска вакцина је класична инактивисана вакцина. Векторским вакцинама припадају Астразенека и Спутник које раде по принципу убацивања РНК у вектор - аденовирус. Код оваквог приступа долази до стварања имунског одговора и на РНК, али и на сам вектор што потенцијално може учинити ревакцинацију неефикасном. Најновији и најјефикаснији тип су РНК вакцине- Фајзер( Pfizer) и Модерна. Конструисане су инсерцијом РНК секвенце у липидну нанопартикулу чиме се организму даје директна информација за стварање антитела. Поставља се питање коју вакцину од представљених треба примити након две дозе. Чему уопште служи трећа доза и да ли је она бустер? У досадашњем процесу вакцинације старије технике су се показале мање ефикаснима, стога је дошло до преседана у вакцинологији. Први пут се користи такозвани ‚‚mix & маtch” принцип, којим се надокнађује недостатак претходно примљених вакцина. Давањем треће дозе другачије конструисане вакцине од прве две, добија се исти ефекат као код особа које су од самог почетка вакцинисане РНК вакцинама. Препорука је да се овај принцип користи код Синофарм, Спутник и Астразенека вакцина, а досадашњи резултати су добри уколико се вакцинација настави Фајзер или Модерна вакцином. Између бустер и треће дозе, према речима др Марковића, постоји разлика. Наиме, трећа доза се даје особама са ослабљеним имунитетом чији одговор на вакцину није био адекватан. За остале, ова доза се сматра бустер дозом и даје се 6 месеци након прве две. Разлог за то је назнака већег обољевања оних који су раније добили вакцину

6 / СИМБИОЗА

услед опадања нивоа антитела. Једна од битних тема које смо се дотакли у разговору са др Милошем Марковићем је вакцинација трудница и деце. Истакао је да труднице имају већи ризик да оболе од Covid 19, што угрожава и трудницу и плод. Истраживања су показала да се вакцинацијом значајно смањује ризик од настанка тежих облика болести,а код трудница се имунитет стечен вакцинацијом преноси и на дете. Препорука Светске здраствене организације је да се вакцинишу и деца јер примена вакцина ни код њих није до сада показала нежељене ефекте. Тренутно, у Србији, се могу вакцинисати сва деца старија од 12 година. У току су истраживања за групу узраста од 5 до 11 година. Целу причу о вакцинацији завршили бисмо поруком професора др Валтера Оренстајна: “Vaccines don’t save lives. Vaccinations save lives.” (“Вакцине не спашавају животе. Вакцинација спашава животе”).

Пројекат Недеља свести о мозгу ,,Моћ ума: Еволуција интелигенције” Андреа Новаковић, Секција за неуронауке Секција за неуронауке је студентска секција Друштва за неуронауке Србије. Броји чланове са различитих Факултета – Биолошки, Медицински, Филозофски, ЕТФ. Иако основно интересовање Секције наравно јесте неуронаука, мултидисциплинарни приступ истраживањима данас је неопходан како би се ова научна област заиста разумела и могла на најбољи начин објаснити. Циљ Секције је да едукује своје чланове, а потом та сазнања и интегрише у заједничке едукативне и научноистраживачке активности како би науку, кроз промоцију у широј друштвеној заједници, учинила доступном свима. Од свог оснивања па до данас, Секција учествује у бројним пројектима промоције науке. Недеља свести о мозгу један је од таквих пројеката финансиран од стране ДАНА Фондације Федерације европског Друштва за неуронауке (ФЕНС). Неуронауке су увек актуелна и занимљива тема, а кроз овај и сродне пројекте Секција представља неуронауку кроз различите области, од уметности до медицине и биологије како би, на што једноставнији начин, одговорила на комплексна питања о мозгу. Већ 11 година за редом Секција организује ову манифестацију у Београду. Ове године Недеља свести о мозгу била је посвећена теми интелигенција, а носила је назив ,,Моћ ума: Еволуција интелигенције”. Са развојем науке развијао се и наш начин дефинисања и разумевања интелигенције. Чини се да смо о њој научили пуно, а опет толико је више тога што не знамо. Концепт је који се у жаргону и литератури неретко погрешно користи.

У периоду од 14. до 19. марта, у Галерији науке и технике САНУ, посетиоци су имали прилику да виде изложбу едукативних плаката при чему је сваки пратила одговарајућа интерактивна поставка. У оквиру целине Увод у интелигенцију посетиоцима смо говорили о неуромитовима и истинама у вези многобројних дефиниција и подела интелигенције.Неуроанатомијом дефинисали смо структуре мозга које су одговорне за наше когнитивне способности (учење, памћење, мишљење, говор), а кроз Начине квантификације интелигенције посетиоци су имали прилику да чују нешто више о тестовима интелигенције. Еволуција интелигенције и Интелигенција код животиња, Поремећаји интелигенције, Уметности и интелигенција као и Вештачка интелигенција, целине су које су посетиоцима пружиле прилику да тему интелигенција на један занимљив начин сагледају и разумеју кроз различите научне углове. Предавања професора Београдског универзитета и научних истраживача одржавала су се у периоду од 15. до 19. марта у Галерији АРТГЕТ Културног центра Београда. Секција увек придаје велики значај најмлађим посетиоцима те су дани викенда, 19. и 20. март, били посвећени малишанима који су се пријавили за радионицу у Београдском зоолошком врту. Радионица је за тему имала интелигенцију животиња и еволуцију мозга, те упоредни приказ когнитивних способности код различитих врста. Такође, у сарадњи са Београдским удружењем за помоћ особама са аутизмом, чланови Секције су организовали радионицу за децу под називом ,,Креативне рукице” и на тај начин дали свој допринос у подизању свести и дестигматизацији ове теме.

СИМБИОЗА / 7

ВЕСТИ СА ФАКУЛТЕТА

Центар за научно-истраживачки рад студената Биолошког факултета Јована Јовановић, председница ЦНИРС БФ

П

очетак летњег семестра означава и почетак бројних активности Центра. Међутим, лепо је осврнути се и на догађаје организоване током зимског, а затим видети шта нас све даље очекује. У току првог семестра текуће школске године организован је виртуелни Сајам науке. Традиционално представљање истраживачких тема студентима је, у складу са пандемијским условима, одржано путем Google учионице, а овогодишњи избор тема био је разноврстан. Неколико истраживачких група са Биолошког факултета и Института за молекуларну генетику и генетичко инжењерство упознале су студенте са својим пољем истраживања и понудиле план рада који их очекује. По завршетку Сајма науке, расписан је Конкурс за израду студентских научноистраживачких радова. Студенти основних академских студија имали су прилику да се пријаве за неку од дванаест тема представљених на Сајму, а заинтересованост за израду начно-истраживачких радова била је велика. Наиме, овогодишњи број пријава је био рекордан. У складу са тим, трудићемо се да студентима обезбедимо што више могућности за истраживачки рад током предстојећег семестра, а кандидатима који су изабрани желимо успешан рад! Током наредних пар месеци очекује нас доста активности и пројеката. Почео је и други циклус пројекта „Journal Club“ током кога ће студенти имати прилику да науче нешто више о проналажењу и презентовању научних радова, критичкој евалуацији научне литературе и анализи представљених резултата. Поред тога, очекују нас и неке нове активности, као и заједнички пројекти у сарадњи са другим факултетима. Радујемо се предстојећем семестру и надамо се да ће вам се програм који припремамо допасти.

8 / СИМБИОЗА

Биолошко истраживачко друштво ‚‚Јосиф Панчић” Лазар Миливојевић члан управе БИД-а Ниске температуре које доноси зима за БИДовце не представљају сигнал за почетак хибернације, већ насупрот. Иако наши чланови изузев орнитолога углавном не теренишу, овај период обухвата сређивање података са летњих терена, осмишљавање нових терена, организовање предавања, али такође и обележавање важних датума. Ове године је у организацији Беле чапље на бари Реви обележен Светски дан мочварних станишта, а један од говорника био је и наш донедавни председник Јово Покрајац. Одржао је занимљиво предавање о утицају потенцијалног бетонирања баре на Београд, као и о значају свих мочварних подручја за различите организме. На насипу на Реви се окупило десетак чланова БИД-а који су касније прошетали и боље се упознали са овим подручјем. Могли су да уоче утицај човека на природни акватични екосистем, као што су сађење монокултура тополе, бацање отпада…

је Жаре да вас упозна са пауковима док прелази и преко 150 км за 10 дана. А сада је ред на вас које занимају мала (или не толико мала) зелена створења. Па да почнемо од створења која ‚‚се мрдају”, а то су алге. Ту је и алголошка секција коју предводи Ана са својим четкицама за зубе, које ћете користити и за прање зуба (надамо се), али и за четкање камена. Често са њом у неком поточићу чучи и нешто тражи Лале, а он води бриолошку секцију и тражи маховине. Међутим ако сте старог кова и волите биљке, онда је ботаничка секција за Вас. И за крај ако нисте ни за биљке ни за животиње, већ негде између, ту су гљиве. Ту вас чека Каћа спремна да испрља цегере, а касније попуни цео фрижидер са узорцима. Надамо се да смо доста помогли, али ако имаш неко питање слободно се јави преко инстаграма или фејсбука или нас питај на предавању, спремни смо и чекамо те.

Позивамо тренутне чланове, а и будуће, да долазе на предавања која организујемо четвртком у Великој сали, а такође и да прате инстаграм и фејсбук профил. Tеренска сезона ускоро почиње, а све ово ће утицати на каснији одабир учесника великих летњих терена. Зато не брини - на теби је да само одабереш коју секцију желиш, а ако ниси сигуран/на ево мале помоћи. Уколико те занимају мало напорнији терени, а уједино и кичмењаци, наш предлог је орнитолошка секција коју предводи харизматични Жарко (поред птица научићете и понеку биљку, песму…). Међутим ако волиш кичмењаке али то нису птице, већ можда љиљци или мишеви, ту је наша Нина која предводи териолошку секцију, зато увежбај кување јер те сигурно чека прављење брускетија како би намамио глодаре. Ако волиш нешто опасније као што су гмизавци, чека те опасни Урош и херпетолошка секција, али напомињемо да на змије увек прво налете ботаничари и миколози. За све оне које интересују инсекти (а таквих је доста), ту је Видак који у ранцу увек носи пинцету, сирће и пластичне чаше, увек спреман да води ентомолошку секцију. Ако те мање интересују ови терестрични инсекти, наш предлог је хидробиолошка секција, а ту су Михаило и Мила са којима ћеш дубоко у ноћ гледати под микроскопом и ,,чепркати” пинцетом по прикупљеном блату. За оне које интересују зглавкари, али не инсекти ту

СИМБИОЗА / 9

РАЗГОВАРАМО СА...

Разговарамо са др Јасмином Никодиновић-Рунић Тодор Цветановић

др Јасмина Никодиновић-Рунић школовала се и усавршавала у Аустралији, САД и Ирској, а своје искуство је усмерила ка оснивању групе за Еко-биотехнологију и развој нових лекова у Београду. Област њеног истраживања су молекуларне зелене биотехнологије које се баве решавањем проблема пластичног отпада. Руководилац је пројекта BioECOLogics који је финансиран од стране Фонда за науку Републике Србије, а који је оцењен као најбољи пројекат у категорији природних, биомедицинских и техничко-технолошких наука. У слободно време чита и слуша подкасте, а у тексту који је пред вама открићете њене препоруке.

1. Тренутно сте руководилац групе за Екобиотехнологију и развој нових лекова на Институту за молекуларну генетику и генетичко инжењерство. Да ли бисте укратко могли да представите проблематику којом се Ваша група тренутно бави?

Г

рупа је проистекла из Лабораторије за Молекуларну генетику и екологију микроорганизама, а издвојила се препознатљивим напорима да добре микроорганизме ставимо у службу решавања како еколошких, тако и проблема везаних за недостатак нових биотерапеутика. Наша група се бави бројним темама које су на додиру биологије и хемије. Заинтересовани смо за разумевање еволуционих процеса који обликују својства микробиолошког метаболизма (протеини, биополимери и биоактивни секундарни метаболити) и за динамику сложених микробиолошких заједница. Примене ових истраживања сежу од примена за здравију животну средину, као што је употреба микроорганизама за рециклирање пластичног отпада у молекуле и материјале са додатном вредношћу, до развоја нових метода за борбу против патогена отпорних на антибиотике.

2. Претходне године сте добили неколико великих научних грантова. У ком смеру ће се кретати истраживања Ваше групе у будућности?

Г

одина 2021. је била година пројеката, аплицирали смо доста, а на наше велико задовољство и добили два велика пројекта. Један од првих пројеката у оквиру новог програма Европске комисије (Horizont Europe, 2021-2027), иде под акронимом ЕcoPlastiC и бави се конверзијом текстилног отпада и отпада који садржи велики проценат полиетилен терефталата (PET-a) у биополимере уз помоћ биокатализатора, микроорганизама и микробиолошких заједница.

10 / СИМБИОЗА

Ту ћемо уз помоћ сарадника из Ирске, Шведске, Белгије и Португала радити на развијању и комерцијализацији читавог биопроцеса. Други пројекат је BioECOLogics, финансиран у оквирима програма ИДЕЈЕ нашег Фонда за науку. На овај пројекат смо посебно поносни јер је оцењен као најбољи пројекат у категорији природних, биомедицинских и техничко-технолошких наука, у прилично јакој конкуренцији. Оно што је најлепше, овај пројекат на леп начин обједињује све чиме се бавимо у оквиру групе, а укључује и наше сараднике из Крагујевца. Желим да истакнем да је сваки члан тима значајно допринео осмишљавању и писању овог пројекта, што је и уродило плодом.

У наредне три године у оквиру овог пројекта ћемо се бавити развојем нове генерације екобио-терапеутика, тј. радићемо на конверзији отпадних токова у лекове, који се базирају на бактеријским активним једињењима, а који ће у себи садржати и јоне метала. Значи, искористићемо добре микроорганизме, који могу не само да расту

на отпадним материјама (говорим о отпадној пластици, храни, хартији), него истовремено могу и да продукују биоактивна једињења. Онда ступају на снагу наши хемичари, који ће та једињења зеленим методама да пречисте и да их модификују тако да она буду фармаколошки значајна, тј. да имају својства антибиотика или антитуморских једињења, а да при томе нису токсична.

3. Руководилац сте пројекта BioICEP у Србији. Како овај пројекат тежи да смањи количину пластичног отпада у животној средини и каква је његова перспектива за даљи развој?

B

ioICEP је велики ЕУ-Кинески пројекат, који је јако амбициозно поставио циљеве решавања проблема пластичног отпада, и то мешовитог пластичног отпада, кога је веома тешко рециклирати. Након две године, правимо помаке и добијамо назнаке да биотехнологија само уз помоћ зелене хемије и механичког предтретмана може да допринесе у деполимеризацији мешовитог пластичног отпада. Међутим, ниједан биопроцес неће бити успешан, уколико свако од нас не допринесе по мало, и док не почнемо одговорније да трошимо и одлажемо искоришћену пластику.

BioICEP се и тиме бави, скретањем пажње на прекомерну производњу и употребу пластике, на нове генерације биоматеријала, које опет могу да буду део решења за пластични отпад у коме се данас „давимо“.

4. Знамо да сте често отворени за рад са студентима и средњошколцима. Одакле потиче та жеља да најмлађе укључите у процес научно-истраживачког рада?

Ј

а сам добила прилику у средњој школи и у Петници, тако да имам жељу и потребу да пружим подршку младим и ентузијастичним људима, јер данас их је све мање. Волим да држим отворена врата баш за те најмлађе научнике, јер мислим да је важно да стекну јасан увид у реалну ситуацију рада у лабораторији. Некада их то отрезни и поколеба, а некада их само учврсти у одлуци око одабира позива и професије.

5. Шта мислите, које особине треба да има млади истраживач који тек започиње своју каријеру?

П

ред младим истраживачима данас су велики изазови. Жеља за знањем и отвореност ума, јесу предуслов, мада једнако важни су и радна етика и одговорност. Стрпљивост, такође је добродошла. Увек је добро саслушати свакога, и онда промислити… некада сам до идеја за решавање научних проблема долазила из разговора са људима који се баве уметношћу…

6. Звање доктора наука стекли сте у Аустралији, а касније сте се усавршавали у САД и Ирској. Каква искуства носите из ових земаља и која је највећа разлика између бављења науком у Србији и иностранству?

И

мала сам ту срећу да стекнем знања у иностранству, на три континента, тако да сам добила јаснији увид у процес бављења научним радом у различитим системима. Нигде није лако, и ако постоји једна реч која је заједничка за читаво искуство, то је неизвесност. Због тога је заиста неопходна једна необична љубав и посвећеност према овом послу. Наравно,

СИМБИОЗА / 11

у земљама где наука има већи значај у државном систему, много је лепше и лакше бавити се истом. Погледајте само Ирску, која је у време највеће кризе улагала само у науку, и читаву своју биоекономију базира на научним достигнућима.

7. Неко сте ко сарађује са великим бројем домаћих и иностраних лабораторија и ко у свом тиму броји људе различитих професија. Да ли мислите да је тај мултидисциплинарни приступ један од разлога зашто је Ваша група тако успешна?

М

оје дубоко уверење је да је прошло време великих појединаца који су отварали и затварали научна питања… мислим да велике кораке у науци можемо само заједно да правимо, и то што више различитих дисциплина и погледа, то боље. Наравно, некада је тешко и наиђеш на неразумевање, али из мог искуства, већина људи жели да сарађује, уколико си отворен и искрен у том односу. Ми имамо изреку да је Сарадња наше средње име.

8. На који део научне каријере сте најпоноснији и због чега?

В

еома сам захвална својој породици, јер без подршке коју сам кроз живот добила прво од родитеља, сестре, а онда и од супруга и деце, а коју и даље добијам, не би ни било мојих резултата у науци. Најпоноснија сам на своју групу, јер ни без њих не би било резултата. Бавити се науком у Србији, поготову као повратник, и као жена није једноставно, али опет, ја никада не бежим од великих изазова. Оно на шта сам поносна је да ме научни рад још увек инспирише, држи будном, и представља једно велико задовољство. Оно што је заиста лепо је да ме је свака од научних група у којима сам боравила обликовала и значајно је доприносила мом и научном и животном искуству, тако да се осећам врло богатом у том смислу.

9. Које су будућности биотехнологије на глобалном нивоу, али и у Србији?

Н

аша храна, козметика, одећа и други производи и потрошни материјали морају да постану зеленији и одрживији, а биотехнолошка решења могу допринети да одговоримо на ову потребу. С друге стране, микробиолошки диверзитет нам пружа огроман скуп непоновљивих једињења, материјала и ензима, који данас представљају драгоцену основу за иновативну биотехнологију.

12 / СИМБИОЗА

Напредне молекуларне биотехнологије, које укључују концепте и технике генетичког инжењерства, молекуларне биологије, системске и синтетичке биологије, еволуционог инжењерства, као и зелене хемије, биокатализе и процесног инжењерства, нуде концептуални и технолошки оквир за убрзавање стварања нових ензима и биохемијских путева за оптималну производњу жељених производа. Тако да у будућности видим дизајн микроорганизама a la carte и њихову примену у производњи спектра једињења која се могу произвести на еколошки прихватљив начин како би се задовољио велики број људских потреба, од лекова до нових материјала, чиме се повећава ефикасност и смањују нежељени ефекти емисије гасова стаклене баште. Ја се искрено надам да ћемо и ми у Србији, држати корак и у овој области, јер све пада у воду ако не поведемо рачуна и о околини, која нам омогућава живот.

10. Да ли бисте могли да нам препоручите неку књигу, подкаст, серију или филм?

Т

ренутно читам (кад уграбим делиће времена) дела Kazuo Ishiguro-a, па је то моја препорука. Подкаст… Naked Scientists, или Houston We Have a Podcast.

11. Коју поруку бисте послали нашим читаоцима?

О

во ми је најтеже питање… ако читају ово, онда не морам да преносим своју најчешћу поруку „читајте што више“. Могла бих да позовем у помоћ Алберта Ајнштајна, који рече да је важно не престати са (пре)испитивањем. Радозналост има свој разлог постојања, те будите радознали. Човек не може, а да не буде задивљен када размишља о мистеријама вечности, живота, и уопште чудима наше реалности. Довољно је да сваки дан покушамо да разумемо само по мало.

Pouke naših sagovornika

Човек не може, а да не буде задивљен када размишља о мистеријама вечности, живота, и уопште чудима наше реалности. Довољно је да сваки дан покушамо да разумемо само по мало. др Јасмина Никодиновић-Рунић

Трудите се да у животу стално померате границу знања и вештина којима тежите. А када достигнете постављене циљеве, задовољство које будете осетили се не може мерити ни са једним другим! проф. др Катарина Зељић

СИМБИОЗА / 13

РАЗГОВАРАМО СА...

Разговарамо са проф. др Катарином Зељић Лена Шаренац

Проф. др Катарина Зељић је доктор биолошких наука и ванредни професор на Биолошком факултету Универзитета у Београду. Основне и докторске студије завршила је на Биолошком факултету Универзитета у Београду, а од 2011. године запослена је на Катедри за генетику и еволуцију. Области наставног и научног рада др Катарине Зељић су молекуларна генетика и епигенетика канцера, као и етички аспекти истраживања у биологији и медицини. Током студија, била је носилац бројних стипендија и награда, а професионално се усавршавала на Институту Каролинска при департману за онкологију и патологију у Стокхолму, као стипендиста Шведске краљевске академије. Чланица је Друштва генетичара Србије, Српског друштва истраживача рака, као и Европске асоцијације за истраживање канцера. Секретар је Националног комитета за биоетику Комисије за сарадњу са Унеском Републике Србије, са седиштем у Српској академији наука и уметности (САНУ).

1. Када се појавило Ваше интересовање за биологију као науку, и како су изгледали Ваши први „истраживачки кораци“?

О

сновна школа и часови биологије су били пресудни за развијање интересовања за биологију као науку. Природа ме је одувек привлачила и фасцинирала, јер заиста је тешко остати равнодушан према живом свету који је бескрајно разноврстан и интересантан. Јако сам волела микроскопирање, прављење препарата, цртања на часовима биологије… Прве озбиљније истраживачке кораке сам направила у истраживачкој станици Петница. Тамо сам научила пуно тога о научном приступу, експериментима, писању и презентовању радова. Из ове перспективе чини ми се да сам дефинитивну одлуку о упису студија донела веома рано, још у oсновној школи, а у току гимназије сам била само још сигурнија у то. Мини истраживања сам, у границама тадашњих могућности, спроводила и за потребе средњошколских такмичења из биологије, као и летњих семинара у Петници. Интересантно је да су моји први мини радови били из области физиологије биљака. Јако ми се допадала in vitro култура биљака, па сам под менторством мојих данашњих колегиница на ИБИСС-у и у Петници као средњошколка радила експерименте из физиологије стреса. Гајила сам различите врсте биљке кичице у медијумима са различитим концентрацијама соли и анализирали смо како ове врсте толеришу високе концентрације соли. Из тог периода носим веома лепе успомене и сећам се ентузијазма и колико сам се осећала важно што имам прилику да ме неко подучава у области истраживања. Даљи пут и студије су ме одвеле у потпуно другом смеру.

2. Шта је оно што Вас инспирише у бављењу науком?

Д

раго ми је што сте поставили ово питање, јер искрена да будем, притиснута бројним обавезама, што пословним што приватним, заборавим или боље речено некада не обраћам превише пажњу на оно што ме инспирише. Потреба да савладам нешто ново, да знање употребим у пракси и решим неки случај, добијем нове резултате које је потребно протумачити су можда ствари које ме највише инспиришу. Понекада помислим да сам привилегована што се бавим науком и што ми се та жеља остварила. И даље ме сваки публиковани рад обрадује као и онај први на ком сам била коаутор пре више од десет година. Инспирише ме и када неко препозна значај онога што радите и интересује се за вашу проблематику. Такође, велики извор инспирације ми представљају студенти који су заинтересовани да чују нешто више од обавезног факултетског градива.

3. Због чега је изучавање генетике постало центар

14 / СИМБИОЗА

Вашег професионалног опредељења?

И

нтересовања су ми се доста мењала током студија, што је нормално, када откривате бројне занимљиве области. За генетику сам се заинтересовала када сам добила предмет на трећој години студија. Волела сам да решавам генетичке задатке и проблеме, учим о генетичкој основи различитих процеса, а заинтересовала ме је додатно хумана и медицинска генетика коју сам слушала на четвртој години. Тако сам се и одлучила да упишем тадашњи смер Примењена генетика на Катедри за генетику и еволуцију на којој данас радим. Након неколико одслушаних генетичких курсева, схватила сам да ме медицинска генетика највише интересује. То је био разлог због ког сам се обрела на Институту за медицинска истраживања на Војномедицинској академији на изради свог дипломског рада, а касније и докторске дисертације у области онкогенетике. Транслациони потенцијал резултата добијених у овој облсти ми је веома важан, као и контакт са лекарима клиничарима који желе да се укључе у истраживања и сарађују на пољу науке. Рад у настави генетике је важан сегмент мог професионалног опредељења. Поред нашег факултета, у једном периоду сам радила као асистент по позиву на Медицинском факултету ВМА Универзитета одбране. Посебно ми је било изазовно да будућим младим лекарима објасним зашто је важно да знају генетику, јер су на те вежбе често долазили прилично незаинтересовани. Осећај свог највећег успеха сам имала када ми је на крају семестра пришла студенткиња и рекла како сам успела да јој од најдосаднијег предмета начиним веома занимљиво градиво чијем учењу се радује. То је био један од тренутака у ком сам могла да скачем до плафона од среће.

4. Носилац сте бројних стипендија, а једна од области Вашег наставног и научног рада јесте молекуларна генетика и епигенетика малигних болести. Колико су изазовна истраживања у овом домену, и колико

је драгоцено искуство које сте стекли приликом професионалног усавршавања на Институту Каролинска при Департману за онкологију и патологију у Стокхолму?

К

анцер као један од водећих узрочника смртности у свету, укључујући и нашу земљу, па је самим тим и истраживање канцера с апсекта молекуларне генетике и епигенетике у свету и код нас веома атрактивно. Широм света се последњих неколико деценија раде опсежна истраживања малигнитета на свим нивоима и захваљући томе смо много сазнали. То је умногоме унапредило клиничку праксу, тј. дијагностику, прогностику и предикцију различитих малигних болести. Али човечанство је и даље на том путу разумевања и истраживања канцера, прича се и даље интензивно одвија. Чини ми се да је у овој области највећи изазов бити конкурентан са светом, с обзиром да има јако пуно истраживача који се баве том проблематиком. Ми донекле каскамо за светом, превасходно због финансијских аспеката и дугогодишњег слабог улагања у науку и научне ресурсе. Верујем да ће се та ситуација ипак временом поправити. А истовремено сам сигурна да имамо изузетно добар кадар који је и у готово немогућим условима успевао да публикује резултате истраживања у области у веома добрим часописима. Тренутно се бавим испитивањем дијагностичког и прогностичког значаја експресије некодирајућих РНК, микроРНК у различитим солидним туморима, а од недавно и улогом дугих некодирајућих РНК у одговору на терапију у колоректалном карциному. Искуство које сам стекла боравком на Каролинска институту је било од великог значаја за мене. Савладавање нових лабораторијских вештина, начина размишљања у области, али и осећаја опуштености при раду који веће улагање у науку и научне пројекте носи. Свеукупно су такве врсте искуства драгоцене. Додатно богатство су људи колеге које сам упознала и са којима сам сарађивала. Са некима од њих и данас одржавам контакт, те и даље учим од њих, а надам се и они понешто од мене.

СИМБИОЗА / 15

5. Осим курсева Генетика, Основи медицинске генетике и Виши курс медицинске генетике на нивоу основних и мастер студија, били сте један од предавача на курсу Епистемологија и биоетика за студент докторских студија на Биолошком факултету Универзитета у Београду. Да ли бисте могли да приближите нашим читаоцима, шта је то биоетика и којим проблемима се она бави?

Б

иоетика је интердисциплинарна област која се бави изучавањем нашег деловања и поступака у области биолошких наука у светлу етичких норми. Другим речима, биоетика се бави етичким питањима која проистичу из различитих аспеката људског деловања у области биолошких и биомедицинских наука. Као интердисциплинарна област почела је да се развија у другој половини XX века, од 60-их година, да би сада, почетком XXI века доживела посебан процват и све већа пажња се придаје биоетици. Тако велико интересовање је подстакнуто интензивним развојем техника које се примењују у области биолошких и биомедицинских наука. Нека од питања којима се биоетика бави су, да набројим само неке од њих: заштита животне средине, брига о будућим генерацијама, селекције ембриона, еутаназија, генетичких тестирања, сурогат материнство, трансплантације, клонирање, генетичке модификације, интегритет истраживања и бројне друге.

У периоду од 2017-2019 године сам завршила мастер студије на Кларксон универзитету у Њујорку, из Биоетике у области истраживачке етике. Иако сам мастер завршавала на даљину (on line distance learning program) уз неколико on situ курсева, студије су биле прилично захтевне и изискивале су пуно ангажмана које је требало уклопити у све редовне пословне обавезе. Ипак, из тог процеса поновног

16 / СИМБИОЗА

студирања сам научила пуно, као да сам се вратила међу студенте што ми је помогло у мом приступу као наставника на предавањима и на испитима. Тема мог мастер рада из Биоетике — истраживачке етике, из ког је касније проистекла и публикација у међународном часопису, била је „Свесност студената Биолошког факултета Универзитета у Београду о интегритету истраживања“. Према мом сазнању, то је била прва на тај начин изведена студија на нашем факултету која је укључила све заинтересоване студенте свих нивоа студија и жао ми је што резултати нису до сада боље искоришћени за прављење неких пракси и препорука.

6. Да ли постоји нека, или неке од тема којима се биоетика бави, а које посебно привлаче Вашу пажњу?

Р

екла бих да су све теме којима се Биоетика бави веома интересантне. Откако је технологија модификовања генома CRISPRCAS ушла у примену, могу рећи да ме је регулисање примене нове технологије посебно заинтересовало, атрактивно је и дискусије на ову тему нас тек очекују. Питање модификације генетичког материјала герминативних ћелија је посебно значајно и може се рећи горуће питање. У пост-геномској ери, када се на дневном нивоу нижу анализе генома, заштита осетљивих података и њихова интерпретација, право да не знамо су врло занимљиве теме о којима волим да дискутујем са колегама. Поред свега тога, ипак ми је најдража тема очувања интегритета истраживања.

7. У различитим приликама сте држали предавања која су имала за тему интегритет истраживања.

Можете ли рећи нашим читаоцима, због чега је битно да као истраживачи радимо добро?

П

римена етичких принципа у истраживачком раду је веома важна. О томе највише говоримо када се уочи неки проблем, али, по мом мишљењу, недовољно радимо да неке ствари предупредимо. Последњих година се свест приметно повећала, али чини ми се да није довољно урађено на нивоу системског едуковања. Волим да кажем да нико није безгрешан и да је људски грешити, па тако је и у науци. Али велика је разлика када је грешка настала ненамерно и ако се исправи и када неко свесно чини лоше оно што зна да према нормама није дозвољено. Стога је важно отворено говорити о интегритету истраживања, стално учити шта је дозвољено, а шта не, консултовати се са колегама итд. Мишљења сам да је о етичном истраживачком раду неопходно да говоримо од почетка студија (ако не и раније), а не да о истом чујемо тек приликом израде мастер рада или докторске дисертације. То су важне теме којима треба посветити пажњу и неподразумевати да се то већ све зна и да је све већ испричано. Приче и едукације о томе никада није довољно. Суштина је да само етичан рад, који подразумева поштовање свих етичких норми, обезбеђује сигурну и репродуцибилну науку, науку којој се може веровати. Без доброг рада у науци, научни систем се може урушити, изгубити поверење људи који користе резултате научних постигнућа. Кредибилитет сваког истраживача лежи у етичном приступу његовом послу. Примери злоупотребе науке кроз историју науке су бројни, фалсификовања и фабриковања података. Ипак, далеко је заступљенија тзв. сива зона. Један од примера сиве зоне је незаслужено додељивање коауторства без икаквог интелектуалног учешћа истраживача ради стицања академских поена и промоције.

8. Учесник сте различитих пројеката популаризације науке и образовања. Да ли мислите да се у Србији довољно пажње посвећује науци и ширењу научне свести?

У

последњих десетак година је начињен велики напредак по питању популаризације науке и ширењу научне свести у нашој земљи. Бројне научно-популарне манифестације, реализације пројеката тзв. грађанске науке и друго значајно су допринели демистификацији науке и озбиљних научних тема. У том смислу треба похвалити спремност истраживача да се баве овим активностима поред бројних обавеза које имају у свом свакодневном научном и наставном послу. Подизање научне свести у општој популацији је веома важно, а колико је важно, било је илустровано у претходне две године, кроз знања и ставове јавности о вакцинацији. Мој утисак је да морамо још тога да урадимо, да децентрализујемо и што више се осврнемо на децу и одрасле у малим

срединама наше земље. Не сме се занемарити ни битна улога коју студенти са универзитета у Србији имају у ширењу научне свести. Поменула бих студенте нашег факултета, који из године у годину кроз различите акивности брину да се обраде интересантне научне теме, дискусије и радионице. Ентузијазам млађих генерација и ниво професионалности ме чини веома поносном, али и спремном да учим од свих вас који долазите.

9. Као предавач на универзитету, сусрећете се са младим људима жељним знања и искуства. Да ли је изазовно радити са новим генерацијама? Да ли постоји разлика између новијих генерација студената и генерација са којима сте се сусретали на почетку Ваше каријере?

Н

ајвећи изазов за мене у раду са студентима је како унапредити наставу и увести практични рад у веома тешким условима и може се рећи непостојећем простору нашег факултета. Немам проблема у раду са новим генерацијама студената, трудим се да будем у току и пратим промене које ново време и генерације носе. Ипак морам признати да ме непоштовање и некултура понекада веома непријатно изненаде, мада су то ипак ређе ситуације. Свака генерација носи нешто ново и то је прелепо, јер и ми можемо пуно тога да научимо од вас. Чини ми се да су данашње генерације студената самосвесније, продорније и предузимљивије. За деценију мог рада на факултету, примећујем разлике између генерација, које свакако нису нужно лоше. Чини ми се да актуелне генерације мање времена одвајају за читање уопште, укључујући универзитетску литературу, што ми се не допада. Понекада имам утисак да се учи само са презентација, из бележака, скролањем по екрану паметних уређаја. Трудим се да у свом раду као наставник испратим жеље и предлоге студената, колико год и кад год је то могуће.

10. Шта бисте поручили нашим читаоцима?

Ч

ак и ако вам се некада не чини тако, континуиран рад на себи, на свим пољима, не само науке, увек се вишеструко исплати. Будите толерантни и отворени према новим стварима, учите свакодневно и не дозволите да се уљушкате и задовољите се вештинама које тренутно имате. Трудите се да у животу стално померате границу знања и вештина којима тежите. А када достигнете постављене циљеве, задовољство које будете осетили се не може мерити ни са једним другим! Будите добро организовани и направите добар баланс учења, а сутра посла и приватног живота. Не занемарујте ни један сегмент. Останите доследни себи и добрим вредностима и борите се за боље друштво и време најпре у својој околини, а онда и у земљи.

СИМБИОЗА / 17

БИОЛОГИЈА

Биотехнологија - од мора до компјутера Лена Шаренац

Ч

овекова константна тежња за изучавањем природних процеса и феномена у циљу разумевања, али и искоришћавања и прилагођавања истих сопственим потребама, представљала је један од основа за интензиван и брз напредак науке и технологије. Управо из потребе за практичном и конкретном применом стечених знања и нових достигнућа из области попут молекуларне биологије, биохемије, ћелијске биологије и микробиологије, родила се биотехнологија као мултидисциплинарна наука. Од древне Месопотамије фертилизације

до

in

vitro

Појам биотехнологија први пут је употребио м ађарски инжењер пољопривреде Карољ Ереки 1919. године, желећи да именује добијање продуката од сировине засновано на биолошким процесима. Данас је, међутим, биотехнологија проширила своје оквире, те се дефинише као интеграција природних наука и инжењерских делатности у циљу примене организама, ћелија или молекула у производне сврхе. Иако је биотехнологија релативно нова грана науке, она је истовремено једна од најстаријих грана привредне делатности. Много пре развоја модерне биотехнологије, различите методе вештачке селекције и оплемењивања биљака примењиване су у пољопривреди, у циљу побољшања квалитета и приноса усева. И сам Чарлс Дарвин донео је закључке о променљивости и динамичности врста делимично инспирисан управо успехом селективног узгоја различитих врста животиња. Иако су радови Луја Пастера допринели разумевању биолошких основа процеса ферментације тек 1857. године, квасац је хиљадама година раније коришћен за производњу хлеба и пива, а производња алкохолних пића, попут вина, датира још из периода древне Месопотамије. Током раног двадесетог века, достигнућа у области микробиологије као и развој првих антибиотика, поставили су темеље за настанак биотехнологије као модерне научне дисциплине. Уследиле

18 / СИМБИОЗА

су

деценије

биотехнолошке

експанзије, а седамдесете године двадесетог века обележили су успешно спроведени експерименти генског сплајсовања и добијања рекомбинантних ДНК молекула. Технологија добијања рекомбинантног молекула ДНК на почетку је омогућавала експримирање еукариотских гена у бактеријским ћелијама, чиме се постизало добијање велике количине жељеног протеинског продукта. Тако је 1982. године први пут на тржиште доспео хумани инсулин произведен уз помоћ бактерије E. coli. Прве генетски модификоване биљке развијене су још 1983. године, а прва дозвола за експерименталну садњу истих донешена је 1990. године у Кини. Крајем двадесетог и почетком двадесет првог века, in vitro фертилизација хуманог ембриона, производња моноклонских антитела, клонирање, као и технологија умножавања матичних ћелија, представљали су само неке од примера биотехнолошких достигнућа у различитим пољима научних истраживања. Године 1978. рођена је прва беба зачета in vitro фертилизацијом, а 1997. годину обележило је успешно клонирање овце Доли. Годину дана касније, истраживачи су изоловали ембрионалне матичне ћелије из донираних ембриона, што је отворило нове могућности за даљу експлоатациу и примену матичних ћелија у лечењу различитих болести. Биотехнолошка истраживања омогућила су развој протеинског и ткивног инжењеринга, а наставила

у чији састав улази екстракт бактерије из рода Micrococcus. Ова бактерија претежно насељава маринске екосистеме, има високу отпорност на УВ зрачење, а садржи и ензим УВ-ендонуклеазу који врши репарацију оштећене ДНК и убрзава опоравак од прекомерног излагања сунчевим зрацима. Још неке од грана биотехнологије су и биотехнологија сушних подручја и пустиња, односно браон биотехнологија, као и љубичаста биотехнологија која се бави патентима, проналасцима, публикацијама и интелектуалном својином.

су да имају значајну примену и у пољопривредним и прехрамбеним делатностима. Од мора до компјутера Широк спектар примене биотехнологије у различитим гранама истраживања, изискивао је коришћење одређеног концепта систематизације и поделе. Биотехнологија је због тога класификована на десет подобласти сортиране према различитим бојама. Свака подобласт посвећена је одређеној сфери истраживања, а заједнички циљ им је добијање производа коришћењем живих организама и манипулисањем биолошким процесима. Црвена биотехнологија посвећена је медицинским истраживањима, фармацији и дијагностици, а у центру интересовања су унапређивање антибиотика и вакцина, као и развој генске терапије. Фокус жуте биотехнологије чине истраживања у домену прехрамбених намирница, а зелена биотехнологија представља велики потенцијал за неколико пољопривредних сектора, претежо бавећи се биљкама и агрикултуром. Један од основних циљева зелене биотехнологије јесте повећање продуктивности и смањење трошкова производње, али уз очување животне средине. Главни допринос савремене биотехнологије у пољопривреди представљају трансгени или генетски модификовани организми. Неки од примера зелене биотехнологије су производња усева отпорних на штеточине и сушу, производња хране са већом нутритивном вредношћу, као и узгој биљака које продукују лековита једињења. Плава или водена биотехнологија проучава марински и слатководни биодиверзитет. Протеини и ензими изоловани из морских организама пружају потенцијал за развој нових биоактивних једињења у фармацеутској и прехрамбеној индустрији. Плава биотехнологија има важну улогу и у козметичкој индустрији, а интересантан пример је крема за лице

Бела биотехнологија фокусира се на производњу и прераду различитих хемикалија и материја, као и различитих облика енергије, коришћењем организама попут гљива, бактерија и биљака. Алкохоли, витамини, аминокиселине и антибиотици добијају се у индустријским условима применом биотехнолошких метода, а уз оптималну потрошњу ресурса. Истраживања у домену развоја биогорива и биопластике представљају велику перспективу за очување екосистема и животне средине. Процењује се да би се коришћењем достигнућа индустријске биотехнологије емисија угљен-диоксида могла смањити за чак 50%, потрошња енергије за 20%, док би се трошкови производње свели на минимум. Још један од комерцијално важних примера беле биотехнологије јесте употреба гљиве Aspergillus niger у производњи лимунске киселине, као и индустријска производња заслађивача без калоријске вредности, попут ксилитола, сорбитола и аспартама. Сива биотехнологија усредсређена је на очување екосистема и осмишљавање технолошких решења која би допринела смањењу загађења и заштити животне средине, а неки од важних примера су биоремедијација и производња биоразградивих полимера. Динамичан развој биоинформатике представљао је посебну важност за напредак биотехнологије, омогућавајући организацију и статистичку анализу велике количине биолошких података. Синергија биотехнологије, нанотехнологије и биоинформатике названа је златна биотехнологија и пружила је основе за настанак нових научних области, попут геномике и протеомике. Поред бројних позитивних аспеката, развој биотехнологије са собом је донео и оне негативне. Иако је већина биотехнолошких остварења знатно олакшала живот људима, нека достигнућа су, нажалост, злоупотребљена и преусмерена на развој биолошког оружја и биотероризам, а ова грана биотехнологије се са пуним правом назива црна или тамна биотехнологија. Производња хране и лекова, као и савремене методе заштите животне средине, готово да почивају на тековинама савремене биотехнологије. Прекомерна и неконтролисана примена биотехнолошких метода, међутим, могла би да наруши природну равнотежу и утиче неповољно на животе свих нас, узимајући нам много више него што нам је дала.

СИМБИОЗА / 19

Биологија

Биотехнологија и РНК Маја Поповац

Л

екови и вакцине базиране на рибонуклеинској киселини (РНК) мењају стандардне токове клиничког лечења код људи и као такве представљају основ за развој персонализоване медицине. Ови лекови су релативно једноставни за производњу, па и мале научне групе могу да активно учествују и доприносе развоју. С обзиром на то да се будућност човечанства може изменити овим открићима, неопходно је да се обрати пажња и на потенцијална етичка питања. РНК лекови Једна од примена истраживања РНК заступљена је у фармацеутској индустрији, при развоју лекова. Постоје различите класе лекова заснованих на РНК које подразумевају: антисенс олигонуклеотиде (АСО), информационе РНК (иРНК), мале интерферирајуће РНК и аптамере. Неки РНК лекови су клинички одобрени, а многи други су и даље у развоју и фази испитивања. Њихов механизам деловања се базира на интеракцији РНК са активним местом протеина што доводи до инхибиције или промене функције циљног протеина. РНК терапији претходила је ДНК терапија. Њен развој захтевао је да се превазиђе неколико великих препрека као што су: деградација егзогене РНК од стране ензима рибонуклеаза (РНАза) и транспорт

негативно наелектрисане РНК кроз хидрофобну ћелијску мембрану. Производња РНК терапеутика се углавном фокусира на употреби две различите групе молекула РНК: антисенс олигонуклеотидаи информационе РНК. Карактеришу их предности као што су: способност да делују на „мете“ које се иначе не могу циљати другим лековима, могућност лаке и брзе измене секвенце терапеутика што је погодно за персонализоване третмане и брз, исплатив развој. Тренутне најпознатије биофармацеутске компаније које улажу у развијање терапија заснованих на иРНК су: „Moderna“ (Бостон, Сједињене Америчке Државе), „BioNTech“ (Маинц, Немачка) и „CureVac“ (Тубинген, Немачка). Развој и производња је релативно једноставнији и исплативији процес у поређењу са оним за традиционалне лекове. Постоји неколико врста терапија у којима се користе иРНК: • супституциона терапија — примењује се код пацијената да би се надоместио ефекат дефектног гена или протеина .

• вакцинација — иРНК кодира специфичне антигене да би се створио имунитет на одређени патоген за који је та иРНК специфична.

• ћелијска терапија — уз помоћ иРНК се мења фенотип или функција ћелија у култури, а затим се исте ћелије уносе у организам. РНК терапеутици могу се генерисати много брже од традиционалних лекова и по нижим ценама. РНК терапије су доказано безбедније и карактерише их једноставнија регулација у поређењу са генском терапијом заснованом на молекулу ДНК. Један од разлога јесте и то што РНК, за разлику од ДНК, нема могућност интеграције у геном домаћина. Аптамери су кратке једноланчане нуклеинске киселине које се могу везати за протеине, угљене хидрате и друге молекуле, захваљујући специфичним структурама самог аптамера. Они имају велики потенцијал да замене моноклонска антитела у

20 / СИМБИОЗА

терапијама, јер се могу произвести хемијском синтезом без употребе животиња и једноставнији су за касније модификације и манипулације. Међутим, упркос чињеници да аптамери имају многе предности, карактеришу их и мане. Једна од најзначајнији јесте и њихова осетљивост на нуклеазе. иРНК вакцине Пандемија COVID-19 показала је улогу РНК технологије у вакцинацинологији. Чак и у хитним случајевима, обезбеђивање ефикасне вакцине за човечанство мора бити уравнотежено са етичким схватањима, што је наизглед тешко постићи. Прву одобрену вакцину развио је „BioNTech“ у сарадњи са компанијом „Pfizer“. Трећа фаза клиничког испитивања открила је изузетну ефикасност уз високу безбедност. Биотехнолошки одговор на пандемију још једном је доказао да је иРНК моћно средство за решавање пандемија изазваних патогенима. Међутим, многе верске организације се противе одређеним групама вакцина из моралних и религиозних разлога. Конкретно, против COVID-19, за чије истраживање су коришћене ћелије изоловане из фетуса, а разлог је њихов негативан став по питању абортуса. С аспекта науке, приговори тог

типа, на истраживање вакцина су неетички и ирационални, јер се тиме може нанети озбиљна штета другим људима без адекватног разлога. Такође, присутна су и противљења заснована на другачијим разматрањима. Достава РНК лекова Достава је једна од главних препрека за примену ефикасне РНК терапије. Она се мора превазићи да би се проширила примена ове врсте лекова у клиничкој пракси. Пошто је иРНК нестабилна, потребни су јој носачи који ће омогућити да лек стигне до места где се спроводи терапија, а уједно онемогућити деловање рибонуклеаза. Успех болничких програма за генерисање нових лекова базираних на РНК је већ доказан. Олакшавају развој и примену персонализованих лекова, где су за лечење једног пацијента потребне релативно мале дозе. Иако је производња у таквом обиму ретко финансијски оправдана за велике компаније, исплатива је у оквиру болница и клиничких центара и самим тиме, транспорт више не представља препреку. Пример третмана прилагођеног пацијенту је демонстрирала, међу првима, Дечија болница у Бостону. Предности и мане РНК терапије имају огроман потенцијал да одговоре на, за сада, незадовољене клиничке потребе. Предодређене су да промене токове лечења многих болести. Број РНК лекова у развоју и клиничким испитивањима брзо расте што је последица решавања проблема стабилности и испоруке. Етика обично поставља границе научницима, што често оправдано успорава истраживање. Она се не сме заснивати само на принципима религиозне природе, а посебно не у случајевима када је угрожено јавно здравље. У садашњим околностима, важно је да границе буду засноване на принципима које могу да деле људи са различитим религиозним погледима, као и нерелигиозне особе. Једна од највећих мана примене биотехнологије и генетичког инжењерства јесте могућност поремећаја природне равнотеже.

СИМБИОЗА / 21

Биологија

Праћење ГМ животиња – трансгени отисак Наталија Мишков

Д

а ли сте знали да известан број људи има флуоресцентне рибице за кућне љубимце? Њихова разнобојност осветљава акваријум хватајући погледе пролазника. Као атракција могу се наћи у продавницама широм Америке, где им популарност расте из дана у дан. Ове рибице, али и флуоресцентни мишеви, мушице и многе друге животиње нису никакво чудо природе, већ дело научника. Пошто ДНК садржи универзални генетички код за све организме (исти триплети база увек при транслацији дају исте амино-киселине), могућа је њихова измена и пренос жељених гена са једног организма на неке друге, несродне организме. Генетички модификоване или трансгене животиње су управо оне животиње чији је геном измењен преносом гена из других врстa или раса. На овај начин добија се комбинација карактеристика која у природи никада не би била могућа. Како настају трансгене животиње Напретком молекуларне биотехнологије драстично се променила брзина генерисања жељених животињских модела. Методе којима се они продукују су бројне. Најпопуларнија техника подразумева коришћење микроинjекције. Рекомбинована ДНК, односно трансген, се убацује у пронуклеус свеже оплођеног јајета. Још једна од метода за унос трансгена у организам укључује његов пренос посредством вируса или хемијским путем у ембрионалну матичну ћелију. Ову технику научници користе када желе одређени ген да промене у одређеном ткиву. Трансген је тако конструисан да циља на тачно одређено место у геному животиње које ће се мењати. Технологија за уређивање генома заснована на CRISPR-Cas9 постала је права револуција у свету генетичара. Ова техника је једноставна за коришћење и пружа прецизније циљање секвенце ДНК која ће бити мутирана. CRISPR представља специјализовани део ДНК секвенце, док Cas9 ензим са улогом молекулских маказа које омогућавају сечење молекула ДНК. Такође је омогућено трансгену да се брзо шири кроз популацију фаворизујући наслеђивање трансгена у односу на природне гене помоћу генетичких погона који су засновани на CRISPR-u.

22 / СИМБИОЗА

Утицај на околину Дугорочни утицај трансгених животиња на животну средину је тешко предвидив, али се са сигурношћу може рећи да, уколико дође до њега, биће тешко или немогуће преокренути га. Једна од највећих брига данас је утицај трансгених риба на околину. Оне често успевају да побегну из чуваних простора и насељавају водене екосистеме. Забринутост се јавља због особина које им доноси трансген, а које би могле угрозити аутохтоне становнике. Ове особине могу олакшати њихов живот у станишту, омогућавајући им отпорност на смрзавање, толерантност на салинитет или друге економски вредне карактеристике. Ипак, највећа брига је генетички ефекат укрштања са дивљим популацијама. Чак и ако карактеристике генетички модификованих животиња не олакшавају њихов опстанак у дивљини, оне могу имати штетан утицај на генетичку структуру дивљих популација и довести до смањења генетичког диверзитета. Уласком „егзотичних“ гена у природне генетичке фондове долази до промена у генетичком саставу добро прилагођене дивље популације, што може утицати на њихову способност прилагођавања на промене животне средине. Додатна брига код трансгених животиња је њихов капацитет за

преношење болести и/или паразита. Иако су оне саме отпорне, представљају потенцијалне векторе паразита или патогена на друге животиње. Нове студије показују да су зебрице које сијају флуоресцентно побегле из рибњака у југоисточном Бразилу и да се множе у потоцима Атлантске шуме. Биолози верују да би егзотичне рибе могле угрозити околну фауну на месту са највећим биодиверзитетом на планети. Флуоресцентне рибице осмишљене су како би помогле научницима да открију да ли је вода контаминирана, међутим 2000-их компаније су виделе њихов потенцијал као кућних љубимаца. „GloFish“ постала је прва генетички модификована животиња која је комерцијално доступна. Упркос бразилским забранама продаје ових рибица, локалне фарме настављају да их узгајају. Праћење ГМ животиња Верује се да ће се у надолазећим годинама повећати број генетички модификованих животиња. Из тог разлога било је неопходно осмислити методу за њихово откривање и праћење која би била довољно ефикасна, тачна и осетљива. Научници са Универзитета Мек Гил у Канади открили су начин праћења генетички модификованих животиња помоћу вештачког

трансгена који за собом остављају у животној средини. Потребни трансген детектује се помоћу PCR амплификације еколошке ДНК (еДНК) која се може наћи у разним медијумима. За систем бескичмењака коришћена је еДНК из остатака хране воћне мушице који носи трансген који кодира зелени флуоресцентни протеин фузионисан са геном васа (eGFP-vas). За систем сисара коришћени су лабораторијски мишеви. Генетички модификовани миш експримира tdTomato трансген због кога му је кожа црвенкастија, и он је био екстрахован из фецеса, урина и пљувачке. За последњи систем, систем риба, трансгени који кодирају флуоресцентне протеине извађени су из филтер папира акваријумске воде у којој се налазило 40-ак тетра рибица. Резултати су били позитивни, концентрација геномске ДНК екстракције еДНК кретала се од <0.2 ng/μl до 102.16 ng/μl. Сви циљни трансгени су били детектовани осим једног од трансгена тетра рибице који кодира флуоресцентни протеин. Појединачна неуспела детекција трансгена из 0,7 μМ филтера била је проузрокована ниском укупном концентрацијом ДНК. У поређењу са традиционалним методама, метода коришћења еДНК у сврху праћења ГМ животиња показала се прецизнијом и осетљивијом, притом је захтевала мање времена и ниже трошкове. Међутим, мора се истаћи чињеница да су узорци прикупљени у лабораторијским условима који су врло вероватно и утицали на успех самог истраживања. Очекује се да ће прикупљање еДНК бити знатно сложеније у природи услед изложености околини и променљивим условима. Одређивање величине честица, деградације, постојаности и еколошке судбине животињских трансгена у природи биће изазови које ће научници морати да превазиђу приликом даљег усавршавања еДНК методе за праћење трансгених животиња.

СИМБИОЗА / 23

Биологија

Биоремедијација - опоравак природе на природан начин Наташа Јовановић

С

војим деловањем човек свакодневно ствара промене у животној средини, доприносећи повећању загађења и укупне количине отпада на Земљи. Процењује се да у просеку, на глобалном нивоу, сваки човек дневно произведе 0,74 килограма отпада. То доводи до цифре од око три и по милиона тона чврстог отпада на дневном нивоу. Тај број је десет пута већи него што је био пре само једног века. Такође, само тринаест процената насталог отпада се рециклира. Остатак доспева на депоније и директним или индиректним путевима доспева у земљиште и водене токове. Процеси загађења, у новије време, усложњавају се са развојем индустрије, саобраћаја и пољопривреде, као и са урбанизацијом. Досадашњим темпом загађења, ствара се вишеструко већа количина отпада, него она коју је земљиште у могућности да регулише, што доводи до нарушавања и онемогућавања одвијања нормалних процеса у њему. Такође, долази до доспевања штетних материја у подземне воде, а касније и у цео ланац исхране. Исти процеси загађења одвијају се и у воденим екосистемима, што за последицу има нарушавање нормалног функционисања целог екосистема. Последице загађења вода могу бити и стварање воде која није погодна за употребу у људској исхрани, уништавање усева услед коришћења загађене воде за наводњавање… Као начин за смањење нивоа штетних материја, користе се методе ремедијације. Оне се могу поделити на биолошке, физичке, хемијске и термичке. Већина ових метода захтева висока улагања, како материјална, тако и у виду времена и енергије. Такође, хемијске методе ремедијације, иако су у широкој употреби због једноставне примене и брзог деловања, могу бити врло штетне по екосистем, са великим последицама на земљиште, воду и живи свет. Као потпуно безбедне методе за животну средину, које притом не захтевају висока материјална улагања, крајем прве половине двадесетог века, јављају се методе биоремедијације. Биоремедијација представља процес којим се уз помоћ живих система, попут биљака и микроорганизама, нарушена животна

24 / СИМБИОЗА

средина може вратити у пређашње стање. У том периоду, научници су открили да микроорганизми могу разградити смешу угљоводоника. Међутим, тачан механизам одвијања овог процеса, као ни степен до којег разградња може ићи, у том моменту није био познат. До краја двадесетог века, дошло је до значајних напредака у схватању процеса биоремедијације, као и њиховој примени. Проучени су начини на које се додавањем одређених макроелемената, попут фосфора и азота, као и додавањем кисеоника, могу убрзати процеси биоремедијације. Такође, родила се идеја о примени генетичког инжењерства, како би се комбиновале пожељне и корисне особине организама и како би дошло до креирања организма са најповољнијим карактеристикама. У загађујуће материје, које микроорганизми и биљке могу да претворе у мање опасне форме, спадају органски загађивачи, попут нафте и њених деривата, различити пестициди, детерџенти, феноли и органски растварачи, као и вештачка ђубрива и тешки метали попут живе, кадмијума или олова. Такође, то могу бити неки други токсични елементи и једињења, попут арсена и цијановодоника, као и токсични гасови и радионуклиди. Биоремедијација се, према месту примене, може поделити на in situ и ex situ биоремедијацију.

Главни критеријум за овакву поделу представља место на којем се загађење третира. Код in situ ремедијације, третирање се одвија на месту где је оно и настало, док се код ex situ ремедијације оно ископава или испумпава и транспортује на неку другу, претходно припремљену локацију, где се даље њиме манипулише. Разлике које се уочавају између ове две методе подразумевају да је процес in situ ремедијације мање темељан, да се њиме може мање управљати и да је мање ефикасан у односу на процес ex situ биоремедијације, али да захтева умного мања материјална улагања, што га чини приступачнијим за употребу. Стопа ефикасности in situ ремедијације зависи од низа фактора, којима припадају врста загађивача, његова расподела и концентрација, температура и степен киселости средине, количина влаге присутне на локацији и пре свега, од заједнице микроорганизама присутних у том систему. Примери техника in situ биоремедијације укључују биопроветравање (eng. bioventing), биоусисавање (eng. bioslurping), убрзану ремедијацију, фиторемедијацију и природну атенуацију, док у технике ex situ биоремедијације убрајамо компостирање, биопиле, обрада у фази муља (eng. slurry reactor) и обрађивање земљишта (eng. landfarming). Биопроветравање представља in situ методу биоремедијације за разградњу органских

једињења уз помоћ микроорганизама. Она се састоји од убацивања ваздуха на место загађења, чиме се поспешује струјање ваздуха, што доводи до повећане активност микроорганизама и самим тим до ефикасније разградње деривата угљоводоника. Ова метода најчешће се користи у случају загађења горивима, као и испарљивим органским једињењима. Обрађивање земљишта је једна од метода ex situ биоремедијације, која подразумева ископавање површинског дела земљишта, од десет до тридесет и пет центиметара и распоређивање по површини, након чега следи периодично обрађивање, како би се олакшала аеробна деградација фактора загађења, од стране микроорганизама. Компостирање такође представља ex situ методу, при којој се врши сједињавање загађеног земљишта са органским додацима, попут стајског ђубрива и осталог пољопривредног отпада. Ове органске материје обезбеђују велики број микроорганизама, за које је карактеристично да приликом разградње материја, ослобађају топлоту. Биопиле је још једна од метода, која комбинује технике обрађивања земљишта и компостирања. Процеси биоремедијације могу се поделити и на биоаугментацију, биостимулацију и атенуацију. Биоаугментација представља додавање одређених, претходно култивисаних, микроорганизама у загађено земљиште или водене екосистеме, где они врше деградацију загађујућих материја. Са друге стране, биостимулација представља успостављање нових услова на станишту, додавањем хранљивих материја и донора и акцептора електрона, у сврху стимулисања активности већ постојећих заједница микроорганизама на датом загађеном станишту. За крај, треба се осврнути на етичке, правне и социјалне импликације које процеси биоремедијације са собом носе. Једна од главних је креирање и употреба генетички модификованих организама за примену у процецима биоремедијације. У њиховом стварању, може доћи до појаве мутација, које даље могу довести до озбиљнијих последица по функционисање екосистема. Такође, као крајњи процес метаболизма микроорганизма може настати токсичније једињење од почетног, а може доћи и до нарушавања станишта интродукцијом нове врсте микроорганизама на њега. Све ове импликације морају се узети у обзир при примењивању процеса биоремедијације на станишту. Међутим, оне и даље представљају технологију која има велики потенцијал за унапређење квалитета станишта у будућности, као и смањење нивоа загађења на глобалном нивоу.

СИМБИОЗА / 25

Биологија

Генетичко инжењерство и одржива пољопривреда Лука Стојановић

Р

етко која научна тема изазива тако оштре поделе у друштву као што то чини концепт генетичког инжењерства. Контроверза око примене ове технологије у пољопривреди је, чак и после неколико деценија, итекако жива. У мору погрешних информација и закључака, лаичкој јавности је тешко да се правилно информише. Да ли су бриге противника примене ГМО у пољопривреди оправдане? Има ли у одрживој пољопривреди будућности, која мора решити горуће проблеме данашњице, места генетичком инжењерству?

је заснована на детаљној процени ризика од случаја до случаја, обележавању и праћењу ГМО продуката на тржишту. Иако је првобитна намера била да процедуре буду једноставне након што се стекне довољно сазнања о одређеном производу или фенотипу, неки аутори сматрају да је систем процене ризика, дефинисан у Директиви 2001/18/ЕС постао сложен и превише статичан да би могао да прати научни и технолошки напредак. Предложене су законске промене како би систем постао мање ригидан и усклађенији са најновијим научним сазнањима.

Чему тежимо

Један од релевантних аспеката САР за ову тему јесте подстицање ‚‚low-input’’ пољопривреде. Овакав вид пољопривредне производње подразумева, између осталог, минимално коришћење пестицида и хербицида.

Европска Унија кроз заједничку пољопривредну политику (Common Agricultural Policy - CAP) дефинише три главна пута ка успостављању одрживе пољопривреде у Европи: еколошку, друштвену и економску одрживост. Овом политиком се европска пољопривреда усклађује са Европским зеленим договором који, између осталог, предвиђа да се створи одржив ‚‚Farm to Fork’’ систем снабдевања храном, заштити и ојача биодиверзитет руралних екосистема, постигне нето нула емисија у ЕУ, заштите и одржавају шумски екосистеми као и да се очувају природни ресурси попут воде, ваздуха и земљишта. Тренутна ГМО регулатива Европске уније

(Не)природна интервенција Један од фундамената пољопривреде кроз целу њену историју била је вештачка селекција: уочавање и одабир жељених особина као и циљано укрштање и узгајање носилаца тих особина. Оваквом интервенцијом човек је довео до великих промена одређених гајених врста биљака и животиња. Поређењем дивљих и гајених представника истих биолошких врста често се могу запазити драстичне разлике. Тако је од једне релативно неупадљиве биљке Brassica oleracea (дивљи купус) вештачком селекцијом произведено неколико значајних гајених сорти, у неким случајевима фенотипски измењених до непрепознатљивости. Конвенционална пољопривреда и генетички инжењеринг могу се посматрати као различите алатке за постизање истог циља: уочавање и одабир жељених особина јединки и циљано укрштање и одгајање носилаца тих особина. Због чега онда од самог почетка постоји отпор примени ове технологије? Анализирање сваког појединачног разлога било би обимно за оквире овог текста, али нам преглед историјата генетичког инжењеринга може пружити увид у највеће критике али и достигнућа ове технологије у пољопривреди. Примена генетичког инжењеринга у пољопривреди релативно је нова појава. Прва трансгена биљка у лабораторији настала је 1983. године, док је примена ГМ усева постала норма

26 / СИМБИОЗА

Генетички инжењеринг се сасвим оправдано намеће као један од начина да се постигне ‚‚lowinput’’, одржива пољопривреда. Смањена потреба за пестицидима и хербицидима не само да доноси смањен ризик по здравље човека и животне средине, већ и значајну финансијску олакшицу за узгајиваче. Неки аутори сматрају да конвенционална, па и органска пољопривреда нису дугорочно одрживе за потребе човечанства и чак предлажу да се ГМ усеви који се гаје у складу са регулативом сврстају у органске усеве. Значајна алатка у савладавању препрека које намећу климатске промене јесте управо коришћење трансгених биљака отпорних на различите врсте биотичког и абиотичког стреса, какве већ постоје а неке су одобрене за употребу, као што су ГМ уљана репица и пиринач, које врше ефикаснију фиксацију азота и захтевају мање ђубрива, што последично смањује и емисије и утицај на климу. Већ постоје и трансгене биљке са доказаном толеранцијом на екстремне температуре и салинитет, као и пиринач изузетно отпоран на поплаве. ГМ усеви су нашли и широку примену на фармама без обраде земљишта (Roundup Ready соја чини чак 95% оваквих површина у САД и Аргентини), где је мања потреба за коришћењем пољопривредне механизације и самим тиме смањена емисија СО2. Консензус и перспектива

тек током деведесетих година. Истовремено, са појавом ове технологије у јавности се појавио отпор њеној примени, у чему је запажен утицај имала организација Гринпис са својом анти-ГМ кампањом која је почела крајем деведесетих и била значајно оснажена ослобађајућом пресудом за активисте који су 1999. године покушали да униште огледно поље ГМ кукуруза у Енглеској. Организација је тада изразила забринутост да су трансгене биљке недовољно испитане и да је њихово узгајање на отвореном простору опасно, па чак и нелегално услед могућности да дође до опрашивања не-ГМ биљака у њиховој околини. Током три деценије примене ГМ усева, критике су биле бројне, од забринутости за здравствене ризике до упозорења на корпоративно власништво одређених сорти.

Без обзира на комплексност теме и велики број замерки на примену генетичког инжењеринга у пољопривреди, научни консензус је да трансгене биљке не доносе никакав ризик по здравље и животну средину у поређењу са својим не-ГМ сродницима. У медијима је била запажена и оштра критика од стране једног од оснивача Гринписа због дугогодишње анти-ГМ кампање коју спроводи ова организација. На хоризонту су узбудљиве нове технологије у генетичком инжењерингу: недавни радови се фокусирају на примену нанотехнологије као алтернативу мање ефикасним и у пракси ограниченим конвенционалним методама трансформације биљака. Дебата на ову тему је и даље врло жива и свеобухватна, мада чињенице указују на то да је генетички инжењеринг одговор на проблеме са којима се суочавамо и средство за циљеве којима тежимо.

Без обзира на контроверзе, генетички инжењеринг у пољопривреди је постигао завидне резултате. Настале су многе трансгене сорте отпорне на штеточине попут инсеката и вируса, резистентне на хербициде као и сорте са обогаћеним нутритивним својствима, попут ‚‚златног пиринча’’. Једна од значајних примена ове технологије јесте и продукција терапеутских протеина и њихова примена у виду такозваних ‚‚јестивих вакцина’’ које чине имунизацију много јефтинијом и приступачнијом у слабије развијеним земљама.

СИМБИОЗА / 27

Биологија

CRISPR-Cas и смањење утицаја климатских промена Мина Беловуковић

У

данашње време, када су климатске промене све очигледније и када долази до њиховог убрзаног раста под нашим утицајем, наука је у потражњи за решењем које ће, ако не преокренути, онда бар ублажити ефекат промена које су присутне и оних које тек долазе. Узроци климатских промена, као што су повећана употреба фосилних горива, крчење шума и све интензивнија пољопривреда, већ су оставили приметне и дуготрајне последице на животну средину и њене становнике. Сврха смањења употребе и искључивања ових узрочника није више у предупређивању климатских катастрофа у блиској будућности. Еколошки позитивније делатности су неизбежан потез којим ће бити спречене још екстремније промене у даљој будућности. Човек данашњице мора се уз помоћ знања, науке и нових идеја снаћи у природном окружењу чија се равнотежа нарушава и увелико помера. Егзактна сцена и тачан ток догађаја који ће наступити нису у потпуности предвидиви. Оно што знамо јесте да се гасови стаклене баште који доприносе глобалном загревању задржавају у атмосфери веома дуго у поређењу са животним веком човека. Чак 40% емитованог угљен-диоксида (CO2) се и атмосфери задржава до 100 година, 20% до 1000 година, a 10 % остаје и до 10 000 година. Ту су и остали гасови који се антропогеном делатношћу интензивно емитују у атмосферу: метан (CH4), азот-субоксид (N2O),

вештачки направљени флуорисани гасови (HFC, PFC, SF6, NF3) који су у атмосфери процентуално најмање заступљени, али убедљиво здржавају највише топлоте, чиме придају повећаном ефекту стаклене баште и имају веома дуг век трајања. Шта нас очекује? Тренутно се Земља све више загрева, лед се топи и ниво океана расте. На различитим местима на Земљи доћи ће до другачијих климатских промена. Наиме, иако је загревање глобално, оно није равномерно распоређено, већ зависи од географске ширине, рељефа, распореда копна и мора и других фактора. Док ће на половима и великим географским ширинама настати поплаве услед интензивног повећања падавина, на местима око Екватора појавиће се суше. Овакве промене станишта утицаће на сва жива бића па и на самог човека. Климатске промене већ имају стравичне последице и оне ће бити све горе. Неке од најзначајних ефеката промене климе јесте смањење количине пијаће воде, несташица хране, миграције и изумирање животињских и биљних врста, пожари, урагани… Данас није познато решење које би довољно утицало на промену саме климе, међутим, неке методе биоинжењеринга могу помоћи у ублажавању климатских промена. Помоћу генетског инжењеринга утиче се на жива бића (gene editing) да буду отпорнија, продуктивнија и мање штетна по средину. CRISPR-Cas9 је једна таква метода која

28 / СИМБИОЗА

или прекомерном количином воде, презаслањеним земљиштем, тешким металима, ултраљубичастим зрачењем итд. Појавом климатских промена и екстремнијих услова средине приноси усева широм света се смањују. Користећи CRISPR-Cas9 методу, биљке могу бити генетски измењене тако да постану отпорније на температурне осцилације и недостатак воде. Већим приносом била би смањена потребна површина земљишта за агрикултуру што би утицало позитивно на климатске промене у виду смањене потребе за сечом шума и трошења и деградације површине земљишног омотача.

има велику примену. За њено развијање Емануел Карпентер и Џенифер Дудна су 2020. године добили Нобелову награду из хемије.

CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) представља ДНК молекуле који су пронађени код бактерија и археа и имају улогу у имуном одговору против вируса (бактериофага). Другу компоненту овог система чини ензим Cas9 (CRISPR-associated protein 9) који је нуклеаза и функционише као молекулске маказе на нуклеинским киселинама. Градећи комплекс са CRISPR РНК водећом секвенцом, ензим пресеца ДНК вируса на тачно одређеном месту, чиме га онеспособљава. CRISPR-Cas9 систем се може користити за деактивацију циљаних гена у живим ћелијама и испитивању њихове функције, али се нове ДНК секвенце могу и уметати на место пресецања, чиме се добијају измењени гени у корист организма.

Како је CRISPR-Cas9 широко применљив, коришћен је и за модификовање микроорганизама који побољшавају хранљивост земљишта и утичу на промену у апсорпцији и емисији гасова. Активност микроорганизама уско је повезана са разменом гасова које врши сама биљка, на коју се може утицати да емитује мање метана, а апсорбује више угљен диоксида. Транспорт произведене хране је још један велики чинилац загађења и велике емисије угљен диоксида. Генетски измењени производи, отпорнији на екстремније услове средине, могли би да се производе у већој близини потрошача што би умањило потребу за дужим транспортом. Огроман проценат хране за време превоза и стајања пропада, чак до 45%. Током процеса распадања ослобађа се значајна количина угљен-диоксида који се емитује у атмосферу и доприноси његовом свеукупном порасту. Решење за овај проблем јесте измена одређених гена који би побољшавали биљне одбрамбене механизме против бактерија, вируса и других фитопатогена. Генетски инжењерингована резистенција може се употребити код болести за које није познато ниједно природно решење. CRISPR-Cas9 је коришћен на краставцу за деактивацију elF4E гена (Eukaryotic Translation Initiation Factor 4E). Добијене биљке биле су имуне на више врста мозаичног вируса краставца и болест изазвану вирусима из рода Ipomovirus. Применом CRISPR-Cas9 система могуће је изменити било који циљани ген било које биљне врсте. Због тога, као и због релативно ниске цене и ефикасности (таргетирање више гена и бржа модификација) у односу на друге технике биоинжењеринга, ова метода има јако велики потенцијал и сигурни допринос у даљим истраживањима, како у смањењу утицаја климатских промена, тако и у многим другим.

Како CRISPR-Cas9 може да утиче на смањење климатских промена? Биљке које човек узгаја за своју употребу изложене су разним притисцима спољашње средине. Поред биљних патогена који врше биотички стрес, велики утицај на раст, развој и уопште живот биљног организма има и абиотички стрес изазван високим или ниским температурама, недостатком

СИМБИОЗА / 29

МОЗАИК

Золгензма: Која је цена живота и ко је плаћа? Марта Јовановић

Х

уманитарна фондација ‚‚Буди хуман” је основана 2014. године. Само 12.3.2022. је скупила преко 215.000 дин. за лечење деце и одраслих који без те помоћи не могу да преживе. Ово је била прва организована фондација чијим оснивањем се потпуно променио систем. След догађаја који је довео до ове промене је кулминирао незаборавним подсетником да ни молитва целе једне земље некада није довољна. Иако су акције прикупљања помоћи постојале и раније, у новембру 2012. године ‚‚Курир” је објавио апел за помоћ Тијани Огњановић, што је до данданас остало забележено као највећа хуманитарна акција у Србији. Наиме, Тијани је била потребна трансплантација срца која је коштала преко 700.000 долара. Иако смо сви славили када се новац скупио бројним порукама, концертима и аукцијама, мала Тијана је нажалост преминула услед компликација док је чекала на трансплантацију. Од тада до данас су основане многе фондације, где сви грађани имају прилику да добровољно издвоје од својих прихода за нечије лечење. Прошле године је био актуелан мали Гаврило, који је боловао од спиналне мишићне атрофије. Било је доста теже скупити новац, јер није био толико познат случај као случај мале Тијане. Рок за прикупљање је прошао, а на рачуну је још увек фалило 300.000 евра. На дечакову срећу, држава Србија је уплатила разлику, и он је отишао на лечење у Будимпешту. Међутим, и да су се паре скупиле на време, Гаврилу пре 5 година не би било трајног лека.

Од чега се излечио мали Гаврило? Спинална мишићна атрофија (СМА) је група генетских поремећаја који доводе до одумирања нервних ћелија у кичменој мождини и можданом стаблу, што доводи до губитка контроле кретања мишића. Временом долази до губитка мишића, самим тим и слабости. У зависности од озбиљности, поремећај може утицати на очекивани животни век. Неке врсте овог обољења се појављују касније током живота, а неке су присутне од рођења. Постоје 4 типа СМА у зависности од старости када су се испољили први симптоми. СМА су први описали немачки научник Јохан Хофман и аустријски научник Гвидо Вердинг 1890их година. Обојица су приметили да су појединим бебама временом слабили мишићи у првих пар месеци живота и да се та појава преноси са колена на колено. Током даљег истраживања су закључили да су моторни неурони ових беба почели да пропадају, и то специфично у пределима сиве масе кичмене мождине који носе име предњи (моторни) рогови, који су задужени за контролу покрета скелетних мишића. Данас СМА типа 1 (који се испољава у најранијим данима живота, у првих 6 месеци) по овим научницима носи име Вердинг-Хофманова болест. Открићем ДНК омогућено је даље истраживање могућег порекла ове болести. Наиме, 1995. Др Џудит Мелки је са својим тимом

30 / СИМБИОЗА

идентификовала и одредила састав ДНК СМН1 (survival motor neuron 1) гена. Доказали су да се на овом гену код људи оболелих од СМА десила мутација или делеција. Такође је идентификован и СМН2 ген, то јест потпорни ген који, нажалост, није довољан да надомести оштећење СМН1 гена. Открићем СМН1 гена је омогућено да се СМА дијагностикује и пре испољавања симптома генетским тестирањем. Осим новог начина дијагностиковања, постављени су темељи и за проналажење прве терапије (Спинраза, одобрена 2016. године). Међутим, инјекције Спинразом не лече сам корен проблема, већ се само појачава способност СМН2 гена да производи потребне протеине како би се надоместио недостатак СМН1. Која је улога Золгензме у целој причи? Золгензма (onasemnogen abepravovek) је револуционарна терапија која је успела да директно реши проблем недостатка СМН1. Наиме, то је генска терапија коју је могуће извести једном инфузијом у трајању до сат и по времена. Уместо што надомешћује недостатак СМН1 гена, Золгензма мења оштећен ген здравим геном уз помоћ вируса. Како би нови ген дошао до ћелије, у тело се уводи ААВ9 вирус који ген преноси до ћелија. Као и са многим другим терапијама, време је овде кључ. Лек је најефектнији код деце до 2 године, након чега ефектност драстично опада. Осим што је терапија за једну тешку болест, Золгензма има још нешто заједничко са случајем мале Тијане Огњановић: Био је велики изазов прикупити новац. Цена ове једнократне инфузије је од 1,8 до 2 милиона евра. Ко правда цену лека? Како се наводи на сајту drugs.com, швајцарска компанија “Новартис” је стекла права на лек куповином америчке компаније “Авексис” по цени од 8,7 милијарди долара. Рани развој Золгензме су ипак финансирале многе добротворне организације посвећене проналажењу третмана за СМА, које свој новац добијају од донација пацијената, њихових породица и пријатеља и многих других добротвора.

Када се природно поставило питање зашто је цена лека тако висока, представници из компаније “Новартис” цену од 2 милиона евра су правдали тиме да представља “историјски напредак у лечењу оболелих од СМА”. Такође су поредили цене Золгензме и Спинразе, тврдећи да је кумулативна цена од 4 милиона долара “много већи трошак који би пацијенти морали да издвоје за само првих 10 година живота”. Подсетник да је рок за примање Золгензме 2 године од рођења детета током којих је неопходно уплатити пуну цену третмана. Парадокс ретке болести и скупог лека Цене развијања лекова су веома високе. Доста лекова се покажу недовољно делотворним, због чега се сматрају пропалим улагањем. Међутим, када се развије ефикасан лек, на њему је да надомести све губитке његових ранијих неуспелих верзија. Золгензма такође прати ово правило. Водећи се основним принципом понуде и потражње на слободном тржишту, можемо видети зашто овај лек има тако високу цену. Поред тога, Золгензма је тренутно једина терапија своје врсте на тржишту, што омогућава компанији да сама одређује цену, чиме она додатно поскупљује. Ово све доводи до тога да лек буде неприступачан онима којима највише треба. Приморани су да се ослањају на добру вољу својих суграђана, јер државе и здравствени системи широм света још увек нису развили начине да финансирају ову нову врсту терапије. Золгензма представља велики помак у научном свету. Такође поставља питање моралности профитирања на туђој болести данашњем друштву. Само ће време показати да ли ће се успоставити нови, бољи системи подршке за оне којима су најпотребнији, а Золгензма остаје као весник промена које нам долазе. До тада, позивам вас све драге читаоце да с времена на време пошаљете поруку и донирате новац онима који се и даље боре, јер тренутно једино могу да се ослоне на нашу добру вољу. Држава Србија још увек нема издвојен буџет из ког би се помагало плаћање лечења људи са ретким обољењима.

СИМБИОЗА / 31

МОЗАИК

Употреба микроорганизама у индустрији млека Анђела Павловић

У

колико сте одрасли у граду вероватно ваша најранија сећања укључују чашу млека уз вечеру или овсене пахуљице за доручак. Ако сте са села, пут до чаше млека био је врло непосредан и кратак, довољно је било отићи до штале и „послужити се“. Када прецените ваш капацитет на студентској журци у широком асортиману лекова против мамурлука налази се и бурек са сиром (јогурт се подразумева). Број сирева, намаза и маслаца који испуњавају витрине супермаркета сваким даном све је већи. Данас је млечна индустрија једна од највећих привредних грана, која што директно, што индиректно упошљава милионе људи. По проценама из 2019. године, укупна вредност индустрије млека је око 720 милијарди долара (поређења ради БДП Србије те исте године износи 51,5 милијарди).

Oва индустрија у великој мери зависи од бројних микроорганизама (у првом реду бактерија, потом гљива и других). Док неки организми нарушавају квалитет млека и млечних производа, други пак побољшавају укус и конзистенцију сирева, намаза, јогурта и без њих ови производи не би били могући. Вештина млекарства, усавршавана миленијумима искуствено, данас је добила и чврсту научну подлогу. Различите улоге микроорганизама можемо приближити помоћу два примера, млека (које од бактерија чувамо) и сира који од млека настаје додавањем бактерија или гљива. ПУТ МЛЕКА ОД ВИМЕНА ДО ВАШЕГ ЦЕГЕРА Чак и у вимену, дакле у жлезданим ћелијама и њиховим изводима, млеко није стерилно, у њему се налазе сапрофитне бактерије микрококе, али оне не представљају већи проблем за квалитет млека. Оболело виме, са друге стране, може да доведе до озбиљне контаминације млека бактеријама: Стафилокока, Протеус или Псеудомонас. Додатна шанса да се млеко контаминира потиче од фекалних маса (грам балеге може садржати и неколико десетина милијарди бактерија) или прљавих стаја и простирке где се могу наћи родови Ешерихије и Аеробактера. Ручна мужа (данас ретка у комерцијалне сврхе) или пак механичка мужа, уколико се музни системи не чисте адекватно, велики су извор контаминације. Повећана концентрација

32 / СИМБИОЗА

прашине у ваздуху, учестало пресипање млека, запрљани судови, а нарочито чување на високим температурама могу довести до кварења млека и пре него што дође до млекаре. Најзначајнија хемијска промена у млеку која је посредована микроорганизмима је разлагање млечног шећера — лактозе. Овај процес се назива ферментација. При ферментацији од сложенијег молекула — дисахаридног шећера лактозе, долази до стварања низа једноставнијих продуката уз ослобађање енергије које микроорганизми користе за своје потребе. Млечна ферментација најзначајнија је форма ферментације млека. Посредством типичних и атипичних млечних бактерија лактоза се разграђује до млечне (лактатне) киселине. Порастом концентрације киселине, pH вредност млека опада и долази до инхибиције даљег бактеријског раста и врења. Млечна ферментација може да доведе до пропадања млека (постаје кисело, згрушава се на собној температури, губи органолептичка својства), али је незаобилазна у производњи киселомлечних производа и различитих сирева. Бутерна ферментација (од лактозе, али и од лактата настаје бутерна киселина) увек је непожељан догађај, доводи до кварења млека и надимања сирева.

Пропионска и алкохолна ферментација такође имају значајно место у млечној индустрији, пропионска у производњи бројних сирева, а алкохолна даје производе као што је кефир. Имајући у виду осетљивост млека према бактеријама и факторима спољашње средине, промет продаја и конзумација сировог необрађеног млека, била би непрактична па и опасна по здравље људи. Зато се млеко подвргава процесу пастеризације — загревања (трајање пастеризације и постигнута темпаратура могу варирати). Битно је напоменути да пастеризација не стерилише млеко, већ уништава патогене бактерије и омогућава дуготрајно, а сигурно складиштење. МОЦАРЕЛА, ПЛАВИ...

КАМЕМБЕР,

ШВАЈЦАРСКИ

ИЛИ

Док је производња млека усредсређена на борбу против бактерија и њихових продуката, производња сира је немогућа без њих, а осим бактерија користе се и плесни (опрез за оне са осетљивим чулом мириса). Каква се то хемија крије иза свеприсутног и врло укусног састојка готово свих светских кухиња? Најважнија станица на путу од млека до сира је коагулација протеина млека —казеина.

Ова реакција одвија се помоћу два механизма, ацидификације и протеолизе, а оба процеса зависна су од бактерија. Неке од ових бактерија су лактичке бактерије које се природно налазе у млеку, међутим ради брже и контролисаније производње данас је учестало и додавање кулутура бактерија (стартер култура). Ову улогу најчешће врше: Lactococcus lactis, Streptococcus termophilus, и Lactobacillus sp. Осим већ присутних или пак додатих бактерија које подижу киселост средине (разграђујући лактозу до млечне киселине) често се млеку додаје и сирило. Сирило је састојак који се добија из интестиналне слузнице говечета, ређе јагањаца или јарића. Садржи протеолитички ензим химозин који убрзава разградњу протеина. Овако добијен згрушан, млад сир, ненаметљивог је и свежег укуса. Типичан представник оваквих сирева, који се уз мало вештине и стрпљења могу правити и у кућним условима, управо је моцарела. Уколико сте заинтересовани за зрелији, ароматичнији или пак сир егзотичне конзистенције, опет ће вам затребати помоћ пријатеља — микроба. Камембер, сир пореклом из Француске, а данас популаран широм света, своје карактеристике дугује гљивици* Penicillium cememberti. Ова гљива која се додаје млеку аеробна је, те једино може да се развија на површини сира — хифе ове гљивице дају упечатљиву белу кору сиру. Мекана, креместа унутрашњост пак настаје због протеолитичких ензима које ове површинске гљивице луче у дубину сира. Уколико сте ипак одлучни да дегустацију сира одведете у егзотичном и по мирису врло упечатљивом смеру, плави сир је избор за вас. Већи број различитих плавих сирева свој опојан мирис дугују плесни Penicillium roqueforti. Већ готови колутови или блокови сира механичким путем се инокулирају овом плесни. Током сазревања липазе које плесан ослобађа конвертују масти у слободне масне киселине и метил-кетон-2-хептанон. Ова једињења дају изражен мирис и плавичасте жиле у унутрашњости сира. Необична је улога микроорганизама и у производњи швајцарског сира. Уколико би упитали насумично изабране испитанике о механизму настанка карактеристичних „рупа“ у сиру , највероватније би одговори укључивали некакав механички процес (бушење, исецање...). Међутим ваши испитаници би грешили, јер овде главну улогу играју бактерије. Анаеробна бактерија Propionibacterium freundenreichii у сиру изазива пропионску ферментацију. Стога има склоност да расте у унутрашњости колута сира. Као један од продуката метаболизма ове бактерије настаје и угљен-диоксид. С обзиром на то да бактерија живи у дубини сира накупљање мехурића CO2, даје сир који је споља гладак, а унутра прошаран мањим или већим шупљинама.

СИМБИОЗА / 33

МОЗАИК

Микроорганизми у борби против пластике Ивана Адамовић

М

икроорагнизми су група организама о којој се у свакодневном животу не размишља у довољној мери. Међутим, они у многоме помажу врло битним процесима који се одигравају на нашој планети и тиме нам значајно олакшавају живот. Један од процеса који би без њих био много спорији и тешко могућ јесте процес разградње пластике. У овом процесу врло битну улогу имају бактерије и гљиве. Бактерије у борби против пластике Научници су истраживали бактерије које би могле помоћи у процесу разградње пластике и тада наишли на једну од њих. Реч је о врсти Ideonella sakaiensis 201-F6 која се показала као најуспешнија од свих. Успева да разгради тип пластике од које се праве флашице за напитке, PET и то уз помоћ ензима који се зове PET-аза. Овај ензим има могућност раскидања везе у полимеру PET и на тај начин га разграђује на више мањих чинилаца, односно мономера.

PET-аза је изазвала велику пажњу у научноистраживачком кадру развијених универзитета. Самим тим, многи су радили на њеној модификацији у функцији побољшања учинковитости разградње пластике. Наиме, део овог протеина омогућава

разградњу PET-а до одређеног нивоа, што га заједно са могућношћу деловања на 30 степени Целзијуса чини бољим биореактантом. Могућност деловања на 30 степени умногоме олакшава посао научницима, јер је то темепратура коју је лако достићи. Ензими бактерија имају добру перспективу у учешћу у решавању проблема са пластиком. Међутим, врло је тешко ензимима да интерагују са пластиком што онда овај процес чини много лакшим у теорији него у пракси. Иако постоје потешкоће да ензими интерагују са пластиком, научници вредно раде на њима како би их побољшали и самим тим омогућили што ефикаснију разградњу пластике. Како би омогућили ензимима већи учинак, научници су радили на њиховом модификовању. Најчешће модификације ензима бактерија се врше у оквиру ензима бактерије Е. coli . Ове модификације су им омогућиле да раде на нижим температурама и да раставе полимер пластике на мање мономере који не садрже додатне молекуле на себи (,,чисти” мономери). Такође, додатне модификације им омогућавају специфичну интеракцију са таргетним молекуком (одређени део пластике). Гљиве у борби са пластиком Полиетилен (PE) је молекул који се највише користи у производњи пластичне амбалаже присутне у свакодневном животу. Отпоран је на

34 / СИМБИОЗА

већину метода које се користе за његову разградњу. Научници из Кине изоловали су гљиву врсте Aspergillus flavus из желуца ларве мољца врсте Galleria mellonella. Гљива је постављена на подлогу од полиетилена високе густине (HDPE). Након 28 дана колико је гљива држана на оваквој подлози, долази до разградње HDPE-а до микропластике која је мање молекулске масе. Потенцијални ензими који би могли бити главни у разградњи полиетилена, откривени су захваљујући процесу реверзне транскрипције - ланчане реакције полимеразе (RTPCR). Реверзна транскрипција је процес у коме научници користе претходно изоловани молекул РНК ове гљиве како би уз помоћ ензима реверзне транкриптазе синтетисали молекул ДНК. Након тога су извршили ланчану реакцију полимеразе како би умножили жељене фрагменте молекула ДНК у функцији истраживања експресије гена.

ради њихове прехране, се могао употребити за стварање биоиматеријала. Ови биоматеријали се могу користити као храна за животиње и/или за стварање антибиотика. Закључак Седамдесет процеата отпада на планети чини пластика у различитим облицима, што је представља врло значајан проценат. Уз помоћ ових открића, проценат се може смањити, на чему се предано ради. Међутим, не можемо сав посао решавања овог проблема оставити поменутим вредним микроорганизмима. Морамо им помоћи јер ћемо само заједничким радом успети да се решимо овог огромног проблема и тако олакшати живот свима на планети Земљи.

На тај начин, открили су два гена за оксидазу који су слични гену за лаказу. У питању су AFLA_006190 и AFLA_053930. Саманта Џенкинс је једна од научница која се залагала за истраживање издржљивости гљива. Њен експеримент се састојао од тога да је ставила гљиву у теглу са пластиком. Након неког времена, када је отворила теглу видела је нешто фасцинантно. Од једне гљиве коју је убацила унутра, настао је већи број, али поред тога, та гљива се хранила пластиком, као и наредне генерације. Остатак материјала, који ја настао након деловања гљива на пластику

СИМБИОЗА / 35

МОЗАИК

Највеће светске биотехнолошке компаније Наталија Миладиновић, Миливоје Константиновић, Студентска секција Српског друштва за молекуларну биологију

П

роласком кроз своју прву велику експанзију у другој половини 20. века, па све до данас, молекуларна биологија, као фундаментална природна наука, изнедрила је многобројна револуционарна открића и технике које су своју примену убрзо нашле у индустрији, али и у различитим биомедицинским наукама. Биотехнологија се успешно изборила за своје место и у домену биомедицине. Данас је немогуће замислити неку модерну биомедицинску и фармацеутску компанију која не користи биотехнологију за одређене потребе, било да је то производња различитих једињења и лекова, или класично истраживање. Развој на овом пољу је из године у годину све интензивнији, што се најбоље може уочити по раду многобројних биотехнолошких компанија, чији се неупитан напредак осликава непрекидним пласирањем нових производа, али и научних истраживања. Због тога, у даљем тексту ћемо вам представити неколико биотехнолшких компанија за које сматрамо да су вредне помена, управо због свог великог значаја у свету науке и технологије. Амген је крајем 20. века постала једна од водећих светских биотехнолошких компанија са седиштем у Калифорнији и сматра се индустријским пиониром ове области. За циљ има лечења пацијената оболелих од тешких болести, те се у основи баве новим терапеутицима чиме послују у оквиру медицинског и здравственог сектора. Иако су се првобитни производи базирали на технологији рекомбинантне ДНК, данас су у главном фокусу производње протеини, примењивани у различитим

36 / СИМБИОЗА

терапија, људска моноклонска антитела, као и бројне онколитичке вирусне терапије. Овиме је омогућен продужетак живота стотинама хиљада људи широм света, као и бољи квалитет живота. Производ који је прославио Амген је лек Епоген који се користи за лечење анемије повезане са хроничним обољењем бубрега. Ново-Нордиск је мултинационална биотехнолошка компанија са седиштем у Данској, проширена на још осамдесет земаља. Производи и пласира фармацеутске производе и услуге за лечење дијабетеса, регулисање хемостазе, хормонске терапије раста и терапија замене хормона. Закључује се да њихова експертиза, у основи, лежи у откривању лекова и терапија на бази протеина и пептида. Њихова истраживања дијабетеса типа И указују на значај регенеративне медицине као потенцијалног средства за лечење ове болест . Велико интересовање влада за терапију матичним ћелијама која подразумева првобитно манипулисање њиховом потентношћу, при чему оне могу заменити нефункционалне ћелије. Скоро две деценије се баве изучавањем панкреаса и разумевањем његовог процеса диференцијације како би примена матичних ћелија омогућила настанак бета ћелија панкреаса и тиме за последицу имала лечење дијабетеса типа И. Било је јасно да ће откриће РНК интерференције деведесетих година имати битну улогу у терапијама разних болести, баш због могућности деактивирања нежељених гена. Стратегија коришћења РНКи је циљање иРНК која „носи“ ген од интереса и њена деградација пре него што дође до експримирања. Компанија Ново-

Нордиск у сарадњи са Dicerna Pharmaceuticals, Inc. примењује РНКи терапију и истражује нове мете за проичавање кардиометаболичких болести који су повезани са радом јетре, као што су дијабетес, гојазност и кардиоваскуларне болести.

BioMarin Pharmaceutical Inc. је америчка биотехнолошка компанија са седиштем у Сан Рафаелу у Калифорнији. Основана је 1997. године од стране др Кристофера Стара и Гранта Дениса. Поседује канцеларије и објекте у Сједињеним Државама, Јужној Америци, Европи и Азији. Основна делатност компаније БиоМарин је истраживање и производња различитих комплексних органских једињења за потребе биомедицине. Оно што карактерише БиоМарин је то да је била прва компанија која је обезбедила терапију за мукополисахаридозу типа И, производњом ларонидазе. БиоМарин је такође била прва компанија која је обезбедила лекове за фенилкетонурију, али и разне друге, као што су: валоктоген роксапарвовец за тешку хемофилију А; БМН 307 генску терапију за фенилкетонурију; БМН 331 генску терапију за наследни ангиоедем; БМН 351 олигонуклеотидну терапију за лечење Дишенове мишићне дистрофије итд. Током година, БиоМарин је повремено био критикован због високих цена лекова. Фајзер је једна од водећих иновативних биотехнолошких и фармацеутских компанија у свету, која открива, развија и снабдева тржиште са више од 170 различитих лекова и вакцина који побољшавају квалитет живота милиона људи широм света. Компанија Фајзер је основана 1849. године у Њујорку, где јој се и дан данас налази седиште. Она је интернационална компанија која послује у чак 180 земаља са преко 96000 запослених стручњака широм света. У 2019. години њени приходи су достигли вртоглавих 51,8 милијарди долара. У првој половини двадесетог века, Фајзер је производио велике количине лимунске киселине, витамина Ц, али и пеницилина који је био од великог значаја савезничким војницима за време Другог светског рата. Данас, Фајзер је познат као творац и произвођач преко 350 различитих фармацеутских производа, од којих су Адвил, Бекстра, Целебрекс, Дифлукан, Лирика, Робитусин и Виагра најпознатији, али оно због чега је највише ступио у жижу јавности је то да је 2020. године постао прва компанија која је од ФДА (Унитед Статес Фоод анд Друг Администратион) добила одобрење за хитну употребу вакцине против COVID-а. Од 23. августа 2021. ФДА је званично одобрила вакцину Фајзер-BioNTech која се, према многобројним стручњацима, показала као најефикаснија од свих понуђених. Вакцина ФајзерBioNTech спада у такозване „мРНА“ вакцине. Њу сачињава молекул иРНК који носи информацију за синтезу С (спике) протеина. Уносом иРНК, уз већи број заштитних липидних молекула који граде липидне капи, у организам, долази до синтезе С протеина од стране рибозома самог пацијента. С обзиром да организам С протеин препознаје као антиген, долази до активирања имунског одговора и производње антитела.

BioNTech је немачка биотехнолошка компанија основана 2008. године са седиштем у Мајнцу. Бави се развојем активних имунотерапија, специфичних за сваког пацијента понаособ. Ова компанија ради на добијању различитих фармацеутских производа, заснованих на иРНК, као средствима за употребу у форми индивидуализоване имунотерапије против рака; затим као вакцине против различитих инфективних болести и као терапије замене протеина код неких ретких обољења. Поред напоменутог рада са иРНК, компанија BioNTech се ослања и на прилагођено репрограмирање аутологних Т-ћелија пацијената оболелих од малигних болести тако да препознају и нападну своје туморе. Поновно циљање Т-ћелија постижу увођењем тумор-специфичних рецептора у Т-ћелије узете од пацијента. У ту сврху, Т-ћелије су углавном пројектоване да експримирају или Т-ћелијске рецепторе (TCR), или химеричне антиген рецепторе (CAR). Недавно су Т-ћелије које експримирају CAR (CAR Т-ћелије), постале прва конструисана терапија Т-ћелијама која је добила одобрење ФДА за неке хематолошке малигне болести изведене из Б-ћелија. Уз све наведено, неизоставни део приче су многобројна антитела која се користе у терапеутске сврхе, као и читав спектар малих имуномодулаторских молекула. Компанија BioNTech је у последње време нарочито позната по одличној сарадњи са многим другим биотехнолошким компанијама, али првенствено са компанијом Фајзер, са којом је 23. Августа 2021. године званично пласирала своју вакцину, против SARS-Cov-2, као одобрену од стране ФДА. Биотехнолошке компаније су неизоставна карика у систему институција које својим радом чине живот људи бољим. Свака од њих, кроз доста различитих пројеката и истраживања, на себи својствен начин, пружа изузетно велики допринос у домену свих биомедицинских области, али и науке уопште. Једна од главних карактеристика оваквих компанија јесте константна тежња ка откривању нових једињења и система који би се, било директно, или индиректно, могли употребити у сврху лечења, или добијања различитих производа. Неминовна потреба за таквим институцијама осликана је у чињеници да својим радом и истраживањима, поред свега, врше изузетно велики утицај на ток развоја целокупне светске науке и технологије.

СИМБИОЗА / 37

МОЗАИК

Изабране илустрације са конурса Редакција

У

име редакције Часописа Симбиозе захваљујем се свима који су послали своје илустрације и учествовали на нашем конкурсу. Уредништву Симбиозе било је задовољство да гледа ваше илустрације. Обрадовали сте нас вашим уметничким способностима. Убудуће организоваћемо још конкурса овог типа да сви заједно уживамо у лепоти природе. Наставите да радите на вашим уметничким вештинама и видимо се ускоро на новом конкурсу!

Пеликан

Јована Бундало, Пољопривредни факултет

38 / СИМБИОЗА

Ракови

Кристина Токарскаја, Биолошки факултет

Јапанка

Бранка Лазић, Биолошки факултет

СИМБИОЗА / 39

МОЗАИК

Сифака

Теодора Петковић, Биолошки факултет

40 / СИМБИОЗА

Видра

Бранка Лазић, Биолошки факултет

Шетња у природи Александра Томић, Биолошки факултет

СИМБИОЗА / 41

T

ТЕКСТОВИ СА БЛОГА

Драгуљи прашуме и њихова смртоносна једињења Ива Васиљевић

Ж

абе отровнице, које припадају породици Dendrobatidae, познате су као ‚‚драгуљи прашуме” због својих разноликих, јарких боја које су својеврсни упозоравајући сигнали за њихове предаторе. Кожа ове врсте жаба долази у толико различитих боја и комбинација и врло су ситне, те јесу пријатан призор, али их нипошто не треба потценити као опасне противнике. О фамилији Dendrobatidae С обзиром на пуно варијетета боја коже, претпоставља се да су се те разлике јавиле када је Панама била поплављена пре више од 10.000 година, те су се жабе одвојиле и самим тим развиле своје јединствене боје. Углавном настањују тропске кишне шуме Централне и Јужне Америке. Погодују им влажни, каменити услови. Најмање јединке су у просеку 2.5цм дугачке, док су највеће свега 5цм дугачке. Ради поређења, рецимо да је најмања јединка дугачка колико и један комадић кикирикија, док највећа достиже тек величину једне воћке лимете. Иако су тако мале, количина отрова коју једна јединка произведе довољна је да убије чак 10 одраслих особа или чак 20.000 мишева! Ова фамилија жаба је јединствена по још једној чињеници – ово су диурналне жабе. То значи да су, осим током ноћи, такође активне и током дана, што их чини лакшим за испитивање. Које смртоносно једињење ове жабе производе? Токсин које производе у жлездама у кожи назива се батрахотоксин. Његов значај и јачина схваћени су још у племенима Абориџина, који су на врх својих стрела за лов стављали врло малу, али сасвим довољну количину овог отрова да усмрти велику животињу или пак супарника. Они су користили отров са коже јединке Phyllobates terribilis, јединку која припада најтоксичнијем роду жаба Phyllobates. Батрахотоксин је стероидни алкалоид и врло интензиван неуротоксин. Када жабу која производи овај токсин прогута предатор, токсин се интензивно лучи и врло брзо усмрти предатора. Делује као неуротоксин тако што ремети рад натријумских канала у оквиру можданих синапси. У регуларним физиолошким условима, кроз натријумске канале контролисано протиче позитивно наелектрисани натријумов јон (Nа+) и улази у претежно негативно наелектрисану унутрашњост ћелија. Тим протоком јона и активацијом електричних импулса, постиже се комуникација између нервних ћелија. Када је промет

42 / СИМБИОЗА

натријумових јона неконтролисан, то доводи до поремећене комуникације између нервних ћелија. Дакле, батрахотоксин држи натријумске канале константно отворене, те се сигнали сасвим поремете јер се повећава спонтано ослобађање неуротрансмитера, јављају се појачано формирање цикличног АMP-а у можданом ткиву и неконтролисане контракције мишића. Овакав ефекат у стању је да моментално усмрти жртву. Како се батрахотоксин производи? Интересантна чињеница везана за производњу батрахотоксина код ових жаба јесте да га оне поседују и активно луче искључиво захваљујући својој исхрани. Познато је да се хране инсектима, међутим научнике је дуго мучила енигма тога који инсекти су довољно отровни да ову жабу учине тако смртоносном. Истраживач Џон Думахер је у раду објављеном у часопису PNAS покушао да објасни овај феномен истраживањем мало испитиваног рода Choresine. Потврђено је да се токсичност жаба отровница заснива на њиховој исхрани, тако што су се пратиле разлике у производњи токсина код жаба које су гајене у изолованим условима (у одсуству типичне исхране) и код жаба у дивљини. Жабе гајене у лабораторијским, изолованим условима временом престају да производе токсин, док оне које никада нису ни изложене дивљини га ни не почну синтетисати. Како се саме жабе не отрују од сопственог токсина? Једна од стратегија коју ове жабе користе заснива се на мутацији гена који је одговоран за облик протеина на натријумском каналу за који би се токсин иначе повезао и почео реметити рад. Дакле, ова мутација измени облик протеина таман толико да га токсин више не препознаје, те се не може везати за њега и не може реметити рад натријумских канала. Друга интересантна стратегија коју користе јесте такозвани „протеински сунђер”, чија је улога да „упије” токсине тако да они не добију прилику да допру до мозга. По својој природи протеински сунђер је, како му име каже, протеин који се повеже са токсинима и онемогући им слободно кретање кроз организам. Ко би рекао да тако мали и наизглед безопасни организми могу имати тако невероватно утанчане механизме за преживљавање и одбрану!

Биохибриди – замена за пејсмејкере? Марија Лазић

Н

аучници са Харварда недавно су конструисали прву потпуно аутономну биохибридну рибу која је сачињена од људских срчаних мишићних ћелија (кардиоцита). Како би се кретала, ова вештачки направљена риба готово идеално опонаша контракције људског срца. Научници верују да би овај експеримент могао знатно унапредити технологију пејсмејкера ​​и побољшати развој вештачких срца за људе.

механизма, ова биохибридна риба плива брже, а има и дужи животни век од својих претходника. Наиме, рибе су се самостално кретале чак 108 дана, што је еквивалентно 38 милиона откуцаја. Ово су изузетни резултати узимајући у обзир да кардиоцити изоловани из срца животиње могу преживети свега 2-3 недеље под оптималним условима.

Како биохибридна риба функционише?

Откриће да је могуће направити модел срчаног мишића који се спонтано контрахује веома је значајно будући да људско тело није способно да обнови срчане мишићне ћелије које су оштећене услед инфламације, инфаркта или других обољења. Паркеров истраживачки тим је изабрао да тестира кардиоците узгајане у лабораторији на биохибридној риби управо због сличности између кретања пливањем и контракција срца. Такође, погодно је и то што, током времена, срчани мишић биохибридне рибе ојачава – повећавају се амплитуде контракција, максимална брзина пливања, као и координација мишића услед сазревања кардиоцита. Ово ново истраживање обезбеђује веома користан модел за испитивање механо-електричне сигнализације као и за боље разумевање патофизиологије синоатријалног чвора, што је изузетно значајно у лечењу срчаних аритмија.

Кит Паркер, професор биоинжењеринга и примењене физике на Харварду и један од аутора рада, каже да се већина претходних биохибрида фокусирало само на једноставно репликовање анатомских одлика или на репликовање откуцаја срца код узгајаних ткива. Међутим, сада је дизајн усмерен на биофизичка својства која омогућавају правилан рад срца. Ова својства је теже репликовати, али у аутономном систему као што је биохибридна риба која сама плива, много је лакше непосредно пратити да ли је експеримент био успешан или не. Сам дизајн биохибридне рибе заснива се на претходним моделима Паркерове истраживачке групе. Група је 2012. године коришћењем срчаних мишићних ћелија пацова направила биохибридну пумпу сличну медузи, а 2016. развили су вештачку ражу која плива, такође сачињену од срчаних мишићних ћелија пацова. У овом истраживању, биохибридни модел инспирисан је обликом и покретима пливања риба зебрица. Биохибридна риба направљена је од папира, желатина и два слоја срчаних мишићних ћелија изведених из људских матичних ц́елија – један слој на левој, а други на десној страни пластичног пераја. Када се једна страна контрахује, друга ће извести антагонистички покрет – истегнуће се. Истезање активира отварање механосензитивног протеинског канала, што поново узрокује контракцију. Када се мишићне ћелије на једној страни контрахују, реп рибе ће се померити у исту страну, омогућавајући риби да плива. Покрет проузрокован контракцијом условљава истезање мишића на супротној страни и тако укруг. Ово указује на важност механизама повратне спреге код мишићних пумпи као што је срце. Поред поменутих компоненти, истраживачи су такође конструисали и Г-чвор, аутономни чвор који је деловао као пејсмејкер контролишуц́и ритам и учесталост контракција. Заједно, два слоја мишића и аутономни чвор омогућили су генерисање континуираних, спонтаних и координисаних покрета напред-назад. Због оваквог унутрашњег пејсинг

Потенцијал у лечењу

Будућност биохибрида За сада, оваква истраживања фокусирана су на боље разумевање самог принципа рада органа, као што је срце, и на тестирање лекова за различита обољења тог органа. У будућности ће се пак све више пажње усмеравати на то како одређено ткиво или орган заиста функционише у физиолошком окружењу, како би се што верније рекреирали услови унутар организма. Наравно, напредак науке у смеру креирања биохибрида који се делом састоје од материјала биолошког порекла а делом од разних синтетичких материјала покреће и низ етичких питања. Са гледишта данашњих биохибрида, прилично је јасно да се не ради о живим организмима, будући да не поседују централни нервни систем, рецепторе за бол као и способност репродукције. Ипак, како биохибридни модели временом постају све софистициранији, није искључено да би у будућности могли заслужити исто етичко разматрање као и прави анимални модел организми.

СИМБИОЗА / 43

Одабрани текстови са блога

Студија која руши стереотипе о псима Софија Ристић

О

дан, заштитнички настројен, пун љубави и вештина којима изазива одушевљење код власника су само неке од особина због којих пас носи титулу омиљеног кућног љубимца. А да су пси више од тога, доказује занимљиво истраживање о којем можете прочитати у даљем тексту. Пројекат‚‚Генијални пас” У оквиру наведеног пројекта направљени су први кораци који откључавају свет когнитивног учења паса и упоређују га са процесом учења код људи. Ово истраживање руши општу догму о псима, јер се сматра(ло) да је способност учења речи и језика уникатна за човека. Оснивач овог истраживања је Шени Дрор (Shany Dror) која је са колегама на Универзитету у Будимпешти (Eötvös Loránd University) тестирала шест бордер колија у поседству различитих власника. Ову расу карактерише адаптивност на различито понашање власника, што је ишло у прилог теорији да пси могу учити речи. Како је текао пројекат? Истраживачи су спровели неколико експеримената. У првом експерименту, власницима је постављен једноставан задатак који је подразумевао да науче своје псе за седам дана имена 6 нових играчака. Након тога, научници су тестирали способност бордер колија да препознају играчке тако што су замолили власнике да нове играчке које је требало научити помешају са играчкама које су пси користили свакодневно и које су им биле познате пре споровођења овог експеримента. Како би резултати били што репрезентативнији, истраживачи су затражили од власника да пређу у суседну просторију, где су пси по команди доносили једну по једну нову научену играчку. С обзиром да је први експеримент премашио сва очекивања истраживача, у другом експерименту је удвостручен број нових играчака које је било потребно да бордер колији науче. Сви пси су успели да науче 11 од 12 нових играчака за седам дана. Међутим, Дрор се са својим сарадницима није ту зауставила. Поред овога, у трећем и четвртом експерименту тестирали су колико дуго бордер колијима остају меморисани називи играчака који су научили током претходна два експеримента. Испитивање је извршено 30, па 60 дана након прва два експеримента, а скоро сви пси су се успели сетити назива научених играчака.

44 / СИМБИОЗА

Шта су показали резултати експеримената? Након анализа добијених резултата, истраживачи су извели закључак да су тестирани пси брзо научили називе 12 играчака за задато време и да су меморисали ове називе у виду дуготрајног памћења. Све ово наводи на успешност њиховог учења базираног на повезивању предмета са речима. Способност оваквог учења одликује ретке раса паса, због чега се означавају генијалним псима. Поред бордер колија, скоро је откривено да у ову групу спадају јоркширски теријери и немачки овчари. Подаци који су изведени из спроведене студије указују да би пси са способношћу учења и памћења назива предмета потенцијално могли бити моћан модел за проучавање сличних механизама код врста које нису блиске нашој врсти. Слични тестови су и пре спровођени на бабунима, где је откривено да ови примати који су доста ближи нашој врсти, могу направити разлике између бесмислених и правих речи. Ово уједно и представља неопходни прекурсор сложенијој радњи – читању. Иако су бабуни препознавали речи са високом прецизношћу, научници су тврдили да је то био резултат препознавања и повезивања објеката са речима, а не облик сложених језичких способности. Управо је фокус пројекта ‚‚Генијални пас’’ на разрешавању појединачних елемената и механизама учења речи кроз препознавање различитих предмета. До сада је утврђено да генијални пси брзо уче нове речи на сличан начин као бебе од 18 месеци. Међутим, потребно је спровести још експеримената како би се могле правити прецизније компарације које ће дати потпунију слику когнитивног учења код паса. Да ли је и ваш пас генијалан? Власници треба да обрате пажњу не само на вербалну комуникацију, него и на мимику и говор тела, што унапређује и читав процес дресуре. Уколико вас занима да ли и ваш пас спада у групу генијалаца, можете спровести сличне експерименте и помно пратити процес и резултате, а ако желите да ове изазове учините интересантнијим, можете се чак прикључити Дрорином пројекту (The Genius Dog Challenge).

Складиште Свалбард – наш план Б Маша Терзовић

И

з суровог, арктичког предела, уклесана у обронке планине прекривене наносима снега, издиже се станица Свалбард, највеће складиште семена у свету. Велики број биљака на које се човек вековима ослањао, данас је угрожен од стране различитих фактора. Неки од њих су климатске промене, убрзани развој модерне технологије и индустрије, нове болести, захтеви тржишта итд. Складиште семена на норвешком архипелагу Свалдбард, на око 800 миља од Арктичког круга, дизајнирано је како би се сачувао огроман низ природних биљних гена. Банка семена Свалбард отворена је 2008. године на острву Лонгјербијен и налази се на 1.300 км од Северног пола. Конструисана је за складиштење око 4,5 милиона семена, док се данас у њој чува око 860.000 узорака. Осмишљена је као крајња заштита од евентуалног нуклеарног рата, негативних исхода климатских промена, утицаја астероида и других дистопијских сценарија. Шта су банке семена? Банке семена пружају једноставан приступ генетичком материјалу и играју пресудну улогу у превенцији и очувању агрикултурних семена. Оне су изузетно важне за фармере и истраживаче. Обезбеђују материјал за формирање нових, унапређених сорти које би могле да се адаптирају на различите евентуалне неповољне услове на планети. Истраживачи који се баве генетичким инжењерингом покушавају да формирају биљке које би могле да одоле прекомерним сушама, повећаној влажности или порасту температуре. Показано је да су банке семена биле од великог значаја у периодима реконструкције и обнове, након великих природних непогода. На пример, 1998. након разорног урагана Мич, Интернационални центар за тропску агрикултуру у Колумбији, обезбедио је унапређене сорте пасуља за погођена подручја у Никарагви и Хондурасу. Слично томе, јужну и југоисточну Азију је 2004. погодио снажан цунами. Интернационални институт за проучавање пиринча је обезбедио фармерима залихе пиринча толерантног на велику засољеност, с обзиром да су њихови усеви били поплављени сланом водом. Шта се и како чува у банкама семена? Главни принцип при припреми семена за складиштење јесте њихово исушивање до 5%-8% влажности и чување на температурама од -10°C до -20°C. На тај начин, семена могу остати вијабилна и до стотину година. Не могу се све биљне врсте очувати на овај начин. У банкама семена не могу се складиштити: биљке које не формирају семена (нпр. кромпир), биљке које не могу поднети ниске температуре и исушено

стање (авокадо, манго, какао итд.), врсте којима је потребно много времена за формирање семена и врсте са вегетативном репродукцијом (банана). Овакве биљке чувају се у тзв. фиелд гене банкс (ин виво генске банке) Њихова мана је у томе што захтевају велику површину, константи надзор, а истовремено су угроженије од стране природних катастрофа и климатских непогода и промена. Ова метода је неисплативија у поређењу са банкама семена и примењује се само у случају када нема друге алтернативе. Зашто Свалбард? Архипелаг Свалбард је локација за чување семена одабрана са разлогом. Поларна клима обезбеђује да и у случају колапса опреме, температура у складиштима не прелази -3,5°C. Истакнуто је да ниска температура и ограничени приступ кисеонику имају улогу у превенцији семена од старења. Свалбард има капацитете да прими скоро све залихе од преко 100 банака семена широм света (нпр. Millenium Seed Bank Project-MSBP, Вавилов институт (најстарија банка семена лоцирана у Санкт Петербургу), Интернационални центар за тропску агрикултуру итд.). Њихова колекција састоји се углавном од пољопривредно значајних врста, односно врста кључних за производњу хране, попут: пшенице, кукуруза, пиринча, проса, јечма, соје итд. Резерве укључују око 140.000 варијетета пшенице, 150.000 узорака пиринча, 70.000 узорака јечма, око 20.000 сорти пасуља, сирка… Постојање различитих варијетета је пресудно за прилагођавање различитим срединским условима. Индустријализација и специјализација усева за производњу једне или неколико сорти у великој мери је допринела смањењу диверзитета. Угроженост биљних врста огледа се у следећем примеру. На Тајвану је некада узгајано око 1.700 варијетета риже. Међутим, данас су на усевима доминантне свега 3 сорте, са око 80% заступљености. Закључак У годинама које долазе, пољопривредни узгој ће бити изложен болестима које се раније нису манифестовале и утицајима климатских промена. Због тога је јако утешно знати да у свету постоје регионална и интернационална складишта семена. Она ће имати пресудну улогу у обнављању усева у случају природних катастрофа. Осим тога, данас су незамењива у генетичком унапређивању сорти и њиховом прилагођавању актуелним условима који се непрестано мењају. Зато се сматра да је оснивање складишта Свалбард прави и круцијални корак ка очувању биљног диверзитета у новој ‚‚ери” обележеној непредвидивим и настави ли се са глобалним, немарним опхођењем према средини, неизбежним климатским променама.

СИМБИОЗА / 45