biologia

Pasje naukowe rodzą się w różnych momentach życia. W czasie Festiwalu Nauki bedziemy mieli przyjemność poznać nastoletnich naukowców, którzy już dzisiaj wiedzę co pochałani ich bez reszty. Siedmioro biotechnologów. Siedem rożnych aspektów biotchnologii. Doświadczenia i warsztaty prezentujace różnorodność tego czym biotechnologia jest, jak jest wykorzystywana i jak może rozwijać się w przyszłości. 

W czasie tego klubu przez cały czas będą dostępne stanowiska warsztatowe gdzie aktywnie zaangażujemy uczestników. Przychodzisz i eksperymentujesz. Sam wybierasz kolejność w jakiej odwiedzasz stacje doświadczalne. 

Zaburzenia rozwoju układu nerwowego, czyli choroby neurorozwojowe dotykają już ponad 1% populacji dzieci na świecie. Mimo licznych badań naukowcom wciąż nie udało się wyjaśnić dokładnych przyczyn ich występowania. Nie udało się również opracować skutecznych metod leczenia. Wydaje się, że brak jest pojedynczej przyczyny, a choroby te są wynikiem kombinacji czynników środowiskowych, genetycznych, neurologicznych oraz immunologicznych.

Najczęściej występującą chorobą neurorozwojową są zaburzenia ze spektrum autyzmu (Autism Spectrum Disorder, ASD). ASD charakteryzuje się zaburzeniami poznawczymi, które dotyczą głównie percepcji i przetwarzania informacji. W konsekwencji zmiany te prowadzą do zaburzeń w komunikacji, interakcjach społecznych i powstania stereotypowych wzorców zachowań – łącznie nazywanych „triadą autystyczną”. Sugeruje się, że u podstaw ASD leżą zaburzenia struktury i funkcji synaps czyli połączeń między komórkami nerwowymi. Synapsy przekazują (i modyfikują) informację. Za zaburzenia funkcji synaps mogą odpowiadać zarówno czynniki genetyczne (mutacje, polimorfizm) jak i środowiskowe (np. toksyny i infekcje w życiu płodowym).

W niniejszym wykładzie przedstawiony będzie stan obecnej wiedzy neurobiologicznej dotyczącej ASD. Omówione zostaną badania podstawowe, w tym zwierzęce modele ASD. Opisane zostaną prawdopodobne przyczyny i mechanizmy przebiegu tych chorób oraz przedstawione będą potencjalne sposoby leczenia tego zaburzenia.

W ostatnich dziesięcioleciach żyjemy coraz czyściej. Nauczyliśmy się pozbywać pasożytów, bakterii i innych patogenów. Zgodnie z najnowszą teorią zwaną "hipotezą higieniczną" brak kontaktu z niektórymi patogenami może skutkować brakiem treningu układu immunologicznego i poważnymi konsekwencjami zdrowotnymi w postaci chorób autoimmunologicznymi i alergii. Obecnie uważa się, że organizmy pasożytnicze mogą stanowić "lekarstwo" na wiele poważnych chorób poprzez modyfikację odpowiedzi układu odpornościowego. W części praktycznej uczniowie wyizolują DNA pasożyta - motylicy wątrobowej.

Już od ponad 20 lat prowadzi się badania nad skonstruowaniem tzw. komputera DNA, czyli "urządzenia", które rozwiązywałoby problemy, a nie byłoby oparte o układy scalone, znane z konwencjonalnych komputerów czy smartfonów. Na wykładzie krótko zostanie omówiona historia badań nad komputerami DNA, ale co istotniejsze, zostaną przedstawione także najświeższe wyniki badań dotyczące tych fascynujących i bardzo wydajnych maszyn molekularnych. Czy przyszłość informatyki do komputery DNA?

Krew u ssaków oraz hemolimfa u owadów, pomimo różnic w budowie pełnią bardzo podobne funkcje w organizmie. We krwi wyróżnia się trzy typy komórek: erytrocyty (krwinki czerwone), leukocyty (krwinki białe) oraz trombocyty (płytki krwi). Główną rolą erytrocytów jest transport tlenu w organizmie. Nie mają one jądra komórkowego, a charakterystycznym białkiem dla nich jest hemoglobina. Właśnie to białko sprawia, że krew ssaków ma kolor czerwony. Leukocyty biorą udział w reakcjach obronnych organizmu przed infekcją. Niektóre z nich potrafią wchłaniać chorobotwórcze bakterie, wirusy oraz grzyby, inne natomiast wytwarzają szereg substancji, które mobilizują układ immunologiczny. Trombocyty odpowiadają za krzepnięcie krwi. Wszystkie komórki krwi zawieszone są w płynie zwanym osoczem, który stanowi ok 55% objętości. Hemolimfa owadów ma kolor jasno-żółty. Zawiera w swoim składzie komórki nazywane hemocytami charakteryzujące się różnorodnością form morfologicznych. Hemolimfa pełni wiele funkcji: jest rezerwuarem wody, rozprowadza składniki pokarmu, przenosi produkty przemiany materii, transportuje hormony i enzymy, neutralizuje substancje toksyczne, bierze udział w procesach krzepnięcia i gojeniu ran, chroni organizm przed infekcjami.

Uczestnicy zajęć samodzielnie przygotują preparaty mikroskopowe z krwi ssaków oraz hemolimfy owadów. Zostaną one utrwalone oraz zabarwione przy pomocy metody Pappenheima. Uczniowie samodzielnie pobiorą hemolimfę z wybranych owadów (larw i osobników dorosłych). Barwione rozmazy będą oglądane pod mikroskopem, co pozwoli porównać komórki krwi z hemocytami. Zajęcia praktyczne będą poprzedzone krótką prelekcją obejmującą zagadnienia teoretyczne oraz instrukcję wykonania doświadczenia.

warsztaty badania symetrii ludzkiego ciała

Superfood to ostatnio modny termin określający naturalne produkty spożywcze o niezwykłych wartościach odżywczych, które to włączone do diety mają chronić nas przed wieloma chorobami. Superżywność kojarzy się głównie z tropikalnymi owocami i drogimi suplementami. Jednak na straganach, w ogródkach czy nawet na łąkach możemy znaleźć smaczne, tanie i łatwo dostępne rośliny, pełne cennych substancji odżywczych i pozytywnie wpływających na nasz organizm fitozwiązków. Burak ćwikłowy z warzywniaka, borówka czarna z lasu czy wszędobylska pokrzywa to tylko początek długiej listy super zdrowych produktów rodzimego pochodzenia, których właściwościom przyjrzymy się na wykładzie.

Budowle i konstrukcje zwierząt z całego świata, muszle, nory i kopce ssaków, gniazda i budki lęgowe ptaków, domki i miasta owadów, pajęczyny pająków, schroniska i konstrukcje wodne, zwierzęcopodobne budynki świata.

Razem przeniesiemy się do fascynującego świata zwierząt. Podczas wykładu zostaną zaprezentowane cechy anatomiczne, fizjologiczne i behawioralne wybranych gatunków. Poznamy mieszkańców chłodnych i ciemnych głębin oceanów, suchych pustyń, gorących lasów równikowych oraz skutych lodem krain. Dowiesz się m.in. dlaczego: oczy kota świecą, koń śpi na stojąco, słoń ma wielkie uszy a po kaczce spływa woda.

Adam Wajrak od 1997 mieszka w Puszczy w Teremiskach. Dziennikarz specjalizujący się w tematyce zwierząt, przyrody oraz zagadnień środowiska. Autor ponad 700 artykułów i trzech książek. Szczególnie zainteresowany relacjami pomiędzy różnymi gatunkami zwierzętami a ich środowiskiem naturalnym jak i wpływem działalności człowieka. Mówi: puszcza Białowieska to jedyny prawdziwy las w Polsce. Pozostałe obszary leśne, stworzone i regulowane przez ludzi, to w zasadzie bardziej lub mniej dzikie plantacje przyszłego drewna. To co dzieje się ostatnio wokół puszczy to niedobra zmiana. Puszcza wyjdzie z niej straszliwie poraniona.

Życiodajny tlen, który wydzielany jest przez rośliny, stanowi dla nich jednocześnie poważne zagrożenie. Reakcje chemiczne zachodzące podczas normalnego metabolizmu mogą prowadzić do przypadkowego przeniesienia elektronów na tlen i wytworzenia reaktywnych form tlenu (RFT). RFT szybko reagują z różnymi cząsteczkami powodując zmianę ich funkcjonowania, a nawet wywołując ich trwałe uszkodzenia. Z tego względu rośliny muszą stale korzystać z bardzo skutecznej broni, która ma na celu ograniczanie ilości RFT – antyoksydantów. Warsztaty będą poświęcone obserwacji wytwarzania RFT w liściach roślin i oznaczeniom aktywności enzymów antyoksydacyjnych. Na zakończenie podyskutujemy czy reaktywne formy tlenu są zawsze szkodliwe oraz omówimy jakich antyoksydantów w codziennej diecie dostarczają nam zjadane rośliny.

Fermentowane artykuły spożywcze, otrzymywane przy udziale bakterii mlekowych, są nie tylko smacznymi produktami odżywczymi, ale mogą korzystnie wpływać na kondycję człowieka. Bakterie te są także źródłem różnych genów i enzymów wykorzystywanych w biotechnologii. Wiele z użytecznych przemysłowo właściwości zapisanych jest w plazmidach. Pokażemy, jak można wykryć obecność bakterii mlekowych i obejrzymy ich komórki. Dowiemy się także, co i w jaki sposób mówią nam o sobie bakterie mlekowe. Zajrzymy do wnętrza komórki bakteryjnej i zobaczymy jak wygląda ich DNA.

Wykład opisujący zagadnienie ruchu pojedynczych komórek, leżące u jego podłoża mechanizmy molekularne i sposoby ich regulacji

Uczestnicy lekcji festiwalowej zostaną zapoznani z ogólną budową serca oraz układu krążenia ssaków domowych. Początkowo na przykładzie serca wyizolowanego zostanie omówiona budowa zastawek, przedsionków, komór oraz worka osierdziowego. Następnie uczestnicy zapoznają się z przebiegiem głównych naczyń tętniczych oraz żylnych na  przykładzie konia oraz psa

Grzyby to niezwykle bogata grupa organizmów, a jesień to doskonała pora by zgłębiać tajniki ich życia. Warto poznać je nie tylko ze względu na ich walory smakowe, ale przede wszystkim z uwagi na ich niesamowitą różnorodność, interesującą budowę, jak i ważną rolę, jaką spełniają w przyrodzie. Spotkanie poświęcone grzybom otworzy wykład ilustrowany prezentacją multimedialną. Uczniowie zapoznają się ze specyfiką budowy, cyklu rozwojowego i sposobów odżywiania się tej grupy organizmów. Część terenowa umożliwi przeprowadzenie własnych obserwacji mykologicznych.

Rozród jest aktywnością organizmu kluczową dla zachowania gatunku. Prawidłowe funkcjonowanie gonad męskich i żeńskich, zależy od aktywności specyficznej struktury mózgu, jakim jest podwzgórze. W strukturze tej znajduje się populacja neuronów syntetyzujących neurohormon gonadoliberynę (GnRH), która tworzy wyspecjalizowaną sieć złożoną ze stosunkowo niewielkiej - u szczura ok. 1200-1400, u myszy ok. 800-900 - liczby komórek. Neurony te nie powstają w obrębie centralnego układu nerwowego, lecz wywodzą się z płytki węchowej zlokalizowanej w przedziale nosowym zarodka, skąd w czasie rozwoju zarodkowego wędrują do podwzgórza. Jedną z najważniejszych właściwości neuronów GnRH jest ich aktywność pulsacyjna. Choć spontaniczna pulsacja neuronów GnRH pojawia się w czasie embriogenezy, to po narodzinach szybko zanika. Wynikiem tego swoistego „funkcjonalnego milczenia” neuronów GnRH jest niezdolność niedojrzałego organizmu do rozrodu. Wznowienie pulsacji neuronów GnRH następuje dopiero w okresie dojrzewania płciowego, czego konsekwencją jest stymulacja rozwoju gamet (plemników i komórek jajowych) i rozwój drugorzędnych cech płciowych. Zaawansowane badania ostatnich lat wykazały, że za regulację pulsacyjnego uwalniania GnRH odpowiada tzw. generator pulsów, w skład którego wchodzą neurony podwzgórzowe wykazujące ekspresję trzech peptydów: kisspeptyny, neurokininy B i dynorfiny.

1. NEURO

Świecący świat

Zjawisko fluorescencji i właściwości cieczy nienewtonowskiej

Neuron

Tajniki przekaźnictwa pomiędzy neuronami i organizację układu nerwowego.

Poukładaj swój Mózg

Trójwymiarowy model mózgu, funkcje jakie pełnią jego elementy.

1. POSZUKIWANIE ZAGINIONEGO SZCZURA

Wykrywanie śladów

Procedura zbierania śladów biologicznych: pobieranie DNA, wykrywanie moczu.  

Biologia od kuchni: dlaczego szczur jest szczurem a nie bananem?

Izolacja DNA z banana.

Jak rozdzielić DNA?

Próbki z DNA na żelu i rozdzielanie DNA (transiluminatora UV).

Jaki jest Twój niepowtarzalny wzór?

Identyfikacja osobnika przy pomocy wyizolowanego DNA. Przeźrocza z wynikami analizy

. Jak rozpoznać zaginionego osobnika?

Za pomocą przeźrocza ze wzorem genetycznym poszukamy zagubionego szczura. Nagroda za dopasowanie

1. POZNAJ ŻYCIE MRÓWEK

Różne gatunki mrówek w gniazdach obserwacyjnych i poznanie interakcji społecznych. Struktura i funkcjonowanie mrowiska.   

Zapoznanie z pojęciem synantropizacji na przykładzie wybranych gatunków zwierząt. Przedstawienie czynników wpływających na przyzwyczajanie się dzikich zwierząt do obecności człowieka.

Regeneracja to niezwykły proces prowadzący do odbudowy prawidłowej struktury mięśni szkieletowych, po uszkodzeniu mechanicznym lub wynikającym z miopatii. Podczas wykładu zostaną zaprezentowane najnowsze doniesienia naukowe dotyczące regeneracji mięśni i badań nad wspomaganiem tego procesu oraz mobilizacji komórek macierzystych do uszkodzonej tkanki.

Dunkleosteus uważany jest za szczytowego drapieżnika w morzach późnodewońskich. Pancerne ryby tego rodzaju dorastały bowiem do kilkunastu metrów długości, miały potężne szczęki i były świetnymi pływakami. Przez miliony lat to one, a nie rekiny, trzymały inne grupy kręgowców w swoim cieniu. Jednak zanim na Ziemi pojawił się dunkleosteus, plakodermy ewoluowały przez niemal 50 milionów lat. Ich początki właśnie poznajemy i okazują się one zaskakująco zbieżne z linią rozwojową kostnoszkieletowych z których powstały m in. tetrapody. Wykład będzie dotyczył powstania i ewolucji ryb pancernych, których zwieńczeniem, na krótko przed wymarciem był właśnie dunkleosteus.

To już kolejna odsłona imprezy prowadzonej przez Pracowników Wydziału Medycyny Weterynaryjnej, podczas której dzieci będą mogły zapoznać się z różnymi ciekawostkami na temat zwierząt. Zaplanowano wszystkie atrakcje, które cieszyły dzieci w poprzedniach latach, ale pojawią się również nowe, ciekawe propozycje. W formie pokazów i warsztatów dzieci będą mogły obejrzeć różne preparaty pod mikroskopem, zapoznać się z ciekawymi owadami i pajęczakami, poznać przystosowania zwierząt do życia w różnych środowiskach, dowiedzieć się jak ważną pracę wykonują krwinki oraz obejrzeć i poznać niebezpieczne pasożyty zwierząt i człowieka. Zapraszamy rownież do naszego magicznego laboratorim, w ktorym każdy może poczuć się jak chemik odkrywca. Ciekawe atrakcje czekaja również na tych, którzy chcą poznać fizjologię organizmu: prowadzący wykonają wraz z dziećmi wiele ciekawych badań takich jak EKG, pomiar tętna i ciśnienia, spirometria czy saturacja krwi. W czasie imprezy będzie można również obejrzeć szkielety ptaków i ssaków, w tym najbardziej egzotycznych. Nie może również zabraknąć naszego szpitala dla pluszaków, w którym każde dziecko może poczuć się przez chwilę jak lekarz weterynarii. Orócz nauki wykonywania drobnych zabiegów jak zastrzyki czy opatrunki, zapraszamy na unikatową w skali światowej operację: przeszczep międzypluszakowy. Podczas spotkania planowane są również konkursy z drobnymi nagrodami.

Wycieczka poświęcona będzie realizacji projektu pt. "Kampinoskie Bagna", finansowanego ze środków Funduszu Life, którego celem jest zapewnienie właściwego stanu siedlisk mokradłowych obszaru Natura 2000 „Puszcza Kampinoska”. W ramach projektu wykonaliśmy około 30 budowli spowalniających odpływ wody. Niektóre z nich zaprezentujemy w czasie spaceru. Ponadto wspomnimy o powstaniu i budowie kampinoskich wydm oraz historii tego terenu.

Trasa wycieczki: przejście żółtym szlakiem (Sejmikowa Droga) do Mogilnego Mostku, następnie czerwonym szlakiem na południe do cmentarza w Palmirach oraz czarnym szlakiem (Graniczną Drogą, a następnie Kościelną Drogą) do parkingu we wsi Palmiry.

Trasa ma kształt pętli, długość około 15 km.

Zapraszam wszystkich, którzy czują się na siłach przejść taki dystans po drogach leśnych.

Uczestnicy dowiedzą się jak wygląda laboratorium zajmujące się hodowlami komórkowymi in vitro w Instytucie Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN. Prowadzący opowiedzą, co jest potrzebne przy pracy z hodowlami komórkowymi. Pokażemy, gdzie mieszkają komórki w laboratorium (praca z komorą laminarną, prezentacja naczyń hodowlanych) i opowiemy, co jedzą (wytłumaczymy co i dlaczego znajduje się w pożywce hodowlanej). Każdy będzie mógł wcielić się w rolę naukowca – założyć fartuch laboratoryjny, rękawiczki oraz samodzielnie przygotować pożywkę hodowlaną przy użyciu prawdziwych probówek laboratoryjnych, pipet, cylindrów, zlewek i mieszadeł. Sprawdzimy jakie są odczyny przygotowanych przez nas roztworów przez pomiar pH. Zastosowane płyny i substancje będą nieszkodliwą imitacją składników pożywki, np. soki, roztwory barwników spożywczych, sól, cukier.

Ponadto, zaprezentujemy jakie komórki są hodowane w Instytucie Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN (szalki i szkiełka z utrwalonymi komórkami oglądane pod mikroskopem) i wyjaśnimy, do czego nam wszystkim może się to przydać.

Uczestnicy:

- dowiedzą się jak opracowuje się szczepionki nowej generacji;

- dowiedzą się czy możliwe jest uzyskanie uniwersalnej szczepionki przeciw grypie, która chroniłaby nas przez całe życie;

- prześledzą etapy odkrywania eksperymentalnych szczepionek w laboratorium.