Wydział Biologii UW

Białka są składnikami wszystkich żywych komórek, a ich nieustanna praca zapewnia prawidłowe funkcjonowanie całych organizmów. Naukowcy starają się zgłębić tajniki białek, aby jak najlepiej zrozumieć mechanizmy komórkowe, w tym te odpowiedzialne za procesy chorobowe. Z drugiej strony, białka są wykorzystywane jako leki (np. insulina), a dzięki swoim zróżnicowanym właściwościom znajdują zastosowanie także w przemyśle, np. spożywczym i chemicznym. Zarówno niektóre cele badawcze (coraz lepsze poznawanie białek), jak i praktyczne zastosowania przemysłowe wymagają uzyskania wyizolowanych białek, oczyszczonych od innych składników komórkowych. W trakcie zajęć opowiemy o tym, jak skłonić bakterie, by produkowały dowolne (nawet ludzkie) białko oraz zaprezentujemy wybrane metody, które naukowcy stosują na co dzień do otrzymywania białek, ich oczyszczania i podstawowej analizy. W trakcie lekcji uczniowie będą również mogli przeprowadzić własnoręcznie (w kilkuosobowych zespołach) prostą procedurę eksperymentalną.

Wbrew obiegowym opiniom, rośliny nie są pozbawione zdolności do poruszania. Wręcz przeciwnie, czasem ruchy roślin są bardzo dynamiczne. W trakcie pokazu zobaczą Państwo przykłady ruchów roślin, a my postaramy się wyjaśnić, jakie mechanizmy są za nie odpowiedzialne.

Historia chorób bakteryjnych: wielkie epidemie i wielkie odkrycia w bakteriologii. Przegląd wybranych bakterii chorobotwórczych i chorób przez nie wywoływanych – aspekty kliniczne i mikrobiologiczne. Problem lekooporności. Wykrywanie i zwalczanie bakterii chorobotwórczych.

Białka fluorescencyjne, po uprzednim wzbudzeniu, są zdolne do emisji światła o różnych długościach fali, czyli do świecenia w różnych kolorach. Ich wielka kariera rozpoczęła się niepozornie od wyizolowania na początku lat sześćdziesiątych XX w. zielonego białka fluorescencyjnego  (GFP) z komórek stułbiopława Aequorea victoria. Od tego czasu została skonstruowana cała paleta różnokolorowych białek fluorescencyjnych, które stały się potężnym narzędziem w badaniach biologicznych, pozwalająca zobaczyć to, co wcześniej pozostawało niewidoczne. Dziś jednym z podstawowych zastosowań białek fluorescencyjnych jest używanie ich jako świecących znaczników. Dzięki dołączeniu takiego znacznika można analizować inne (nieświecące) białka bezpośrednio w komórkach, czyli tam, gdzie normalnie funkcjonują. W 2008 r. badania nad białkami fluorescencyjnymi zostały uhonorowane Nagrodą Nobla, którą otrzymali Osamu Shimomura, Martin Chalfie i Roger Y. Tsien. Na wykładzie będzie można usłyszeć o historii tych badań, o niezwykłej budowie GFP, która warunkuje jego szczególne właściwości oraz o zastosowaniu białek fluorescencyjnych w badaniach biologicznych na poziomie komórkowym.

Życie na naszej planecie trwa dzięki energii słonecznej, która jest przekształcana w energię chemiczną w niezwykłym procesie zwanym fotosyntezą. Z fotosyntezą kojarzy nam się przede wszystkim zielony barwnik chlorofil. Tymczasem światło jest absorbowane także przez barwniki pomocnicze – żółte i pomarańczowe karotenoidy. Wszystkie te związki współistnieją w pozornie jednolicie zielonych liściach. Co więcej, u roślin wyższych zieleń chlorofilu też nie jest jednolita, gdyż występuje on w dwóch odmianach, jako niebieskozielony chlorofil a i żółtozielony chlorofil b. W proponowanym doświadczeniu wszystkie te barwniki można samodzielnie otrzymać i zobaczyć!

Uczestnicy zajęć wykonują całe doświadczenie całkowicie samodzielnie, zapoznając się z technikami homogenizacji i ekstrakcji materiału biologicznego oraz identyfikacji związków chemicznych. Ze świeżych liści różnych roślin uzyskują ekstrakt acetonowy zawierający mieszaninę barwników, którą rozdzielają metodą chromatografii cienkowarstwowej na chlorofile a i b, karoteny i ksantofile. Związki te identyfikują, porównując otrzymane wyniki z danymi literaturowymi.

Enzymy – biologiczne katalizatory reakcji chemicznych – są niezbędne dla istnienia życia na Ziemi. To dzięki nim, we wszystkich żywych organizmach mogą zachodzić reakcje chemiczne, bez szkody dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Enzymy odpowiadają nie tylko za trawienie pokarmu, ale przede wszystkim biorą udział w neutralizowaniu toksycznych związków czy wytwarzaniu energii. Bardzo wiele enzymów już znamy, ale jeszcze wiele oczekuje na odkrycie. Jedną z takich grup są enzymy sieroce – jedna z największych zagadek współczesnej biochemii. Od lat prowadzone są intensywne badania, których głównym celem jest charakterystyka molekularna (czyli określenie genów) nieznanych nam enzymów. Mimo pracy, jaką do tej pory włożono w rozwikłanie największych zagadek enzymów sierocych, nadal wiele z nich czeka na odkrycie i opisanie. Dopiero niedawny rozwój nowoczesnych technik biologii molekularnej, bioinformatyki i proteomiki (nauki o białkach) przyśpieszył badania nad tymi niezwykłymi enzymami. Dzięki metodom sekwencjonowania białek z wykorzystaniem spektrometrii mas, możliwe stało się dokładne określanie genów kodujących enzymy sieroce. Wszystko to pozwala na badanie enzymów sierocych pod kątem nowoczesnych terapii skierowanych przeciwko chorobom cywilizacyjnym, nowotworom czy – dużo słabiej opisanym – chorobom sierocym. W trakcie wykładu przedstawię Państwu aktualny stan wiedzy w dziedzinie enzymów sierocych, a także przybliżę to, w jaki sposób poszukuje się i rozwiązuje ich zagadki. Co więcej, w trakcie wykładu przewidziany jest pokaz, który pomoże przybliżyć Publiczności, w jaki sposób działają enzymy i dlaczego są one tak istotne dla naszego życia. Wszystko to przedstawię Państwu ja – Biochemiczny Detektyw. Zapraszam każdego, kto jest głodny wiedzy biochemicznej!

Komórki macierzyste obecne w naszych organizmach odpowiedzialne są za odnowę i regenerację tkanek i narządów. W laboratoriach wykorzystywane są do badań, których celem jest zrozumienie ich funkcjonowania, a także opracowanie terapii różnego rodzaju schorzeń. Podczas wykładu zaprezentowane zostaną te, z których może powstać każdy rodzaj tkanki: komórki pluripotencjalne.

Jeśli nie możesz uciec, pozostaje Ci tylko bezwzględna walka o własne życie. Tak właśnie robią rośliny - związane na dobre i na złe z miejscem, w którym wyrosły, wytwarzają cały arsenał środków chemicznych, aby odstraszyć grożących im roślinożerców. Część z wytwarzanych przez rośliny substancji nauczyliśmy się wykorzystywać np. kofeinę (poranna kawa!) czy trucizny mitotyczne (w leczeniu nowotworów), inne pozostają ciągle poważnym zagrożeniem (np. furanokumaryny wytwarzane m.in. przez barszcz Sosnowskiego). Każdą z tych substancji na pewno warto lepiej poznać! 

Transmisja pionowa pasożytów, nazywana również wertykalną, jest zjawiskiem obserwowanym u wielu gatunków zwierząt, w tym u człowieka. Do wrodzonego zarażenia może dochodzić poprzez inwazję pasożyta z matki na potomstwo w trakcie ciąży, podczas porodu bądź laktacji. Możliwym skutkiem są powikłania w przebiegu ciąży, poronienia lub zarażenie rozwijającego się zarodka. Transmisja pionowa pasożytów może również prowadzić do zaburzeń rozwoju oraz wad wrodzonych potomstwa. Drogą wertykalną mogą być przenoszone zarówno wywołujące malarię pierwotniaki z rodzaju Plasmodium, jak i Toxoplasma, dla której nosicielami są koty domowe. Również nicienie (glisty Toxocarai Ascaris, węgorki z rodzaju Strongyloides) zdolne są do zarażenia rozwijającego się płodu. Leczenie matki w trakcie ciąży jak i noworodków bywa problematyczne, z tego względu profilaktyka przeciwpasożytnicza w okresie ciąży ma szczególne znaczenie dla zdrowia zarówno ciężarnej, jak i rozwijającego się dziecka. Podczas wykładu zaprezentowane zostaną przykładowe gatunki pasożytów zdolnych do inwazji płodu, drogi zarażenia oraz proponowane działania mające na celu zapobieganie zarażeniom. 

Pokazy wprowadzające do metody naukowej. Uczestnicy wezmą udział w ćwiczeniach praktycznych, dotyczących warsztatu pracy przyrodnika i będą mieli okazję sami poeksperymentować.

Jeśli nie możesz uciec, pozostaje Ci tylko bezwzględna walka o własne życie. Tak właśnie robią rośliny - związane na dobre i na złe z miejscem, w którym wyrosły, wytwarzają cały arsenał środków chemicznych, aby odstraszyć grożących im roślinożerców. Część z wytwarzanych przez rośliny substancji nauczyliśmy się wykorzystywać np. kofeinę (poranna kawa!) czy trucizny mitotyczne (w leczeniu nowotworów), inne pozostają ciągle poważnym zagrożeniem (np. furanokumaryny wytwarzane m.in. przez barszcz Sosnowskiego). Każdą z tych substancji na pewno warto lepiej poznać! 

Przyjrzymy się miastu jako miejscu życia ludzi, innych zwierząt, roślin. Troje wykładowców wyposażonych w różne narzędzia badawcze spojrzy na miejską przyrodę, każde z innej perspektywy:

1. Ewolucja – jakie cechy zwierząt migrujących do miast i osiedlających się w miastach faworyzuje dobór naturalny?

2. Ekologia – jak działają łąki w mieście? Czy jest tu miejsce dla owadów? 

3. Ochrona – czy dzika przyroda w mieście jest potrzebna człowiekowi? Jak o nią dbać w obliczu presji deweloperów?