Opcije pristupačnosti Pristupačnost
Znanstvena istraživanja na Biološkom odsjeku


BOTANIČKI ZAVOD

Znanstveno-istraživačke skupine unutar Botaničkog zavoda istražuju alge i biljke iz različitih aspekata: molekularnih i genetičkih, kemijskih i  biokemijskih,  fizioloških i patofizioloških, filogenetskih i evolucijskih, geobotaničkih i ekoloških. Istraživanja koja se kreću  od analiza rasprostranjenosti, staništa i ekoloških uvjeta u kojima žive alge i biljke, preko istraživanja bioaktivnih tvari u biljkama s mogućom primjenom u fitoterapiji pa do analiza genetičke raznolikosti populacija i vrsta provode se u laboratoriju ali i na terenu. Iznenađujuće velik broj različitih, naročito endemičnih, biljaka na tako malom području kao što je Hrvatska, neminovno je utjecao na smjer istraživanja naših botaničara.  Poznavanje građe i funkcije algi i biljaka te uvjeta i načina života bitno je za razumijevanje temeljnih životnih procesa, proizvodnju hrane, proizvodnju lijekova koji se dobivaju od biljaka, prevenciju i zaštitu od biljnih alergena, unapređenje turističke ponude pojedinih područja. Prema postignutim rezultatima znanstvenici Botaničkog zavoda profilirali su se u vodeće hrvatske botaničare, prepoznatljive i na međunarodnoj znanstvenoj sceni. Unutar svjetskog popisa herbarijskih zbirki (INDEKS HERBARIORUM) službeno su registrirane i dvije herbarijske zbirke  Biološkog odsjeka PMF-a: „Herbarium Croaticum“ i Herbarij „Ivo  i Marija Horvat“.

Ciljevi:

  1. podizanje svijesti o značaju biljaka i njihove bioraznolikosti za održanje života na Zemlji
  2. uvid u sadašnje stanje, ugroženost i potencijalne probleme u očuvanju bioraznolikosti
  3. predlaganje mjera gospodarenja i zaštite pojedinih vrsta i specifičnih botanički važnih područja za kvalitetan život na Zemlji
  4. rezultatima istraživanja utjecati na proizvodnju hrane, proizvodnju lijekova koji se dobivaju od biljaka, prevenciju i zaštitu od biljnih alergena, unapređenje turističke ponude pojedinih područja
  5. očuvanje i unapređenje hrvatske kulturne baštine kao i edukacija iz područja poznavanja biljaka kroz održavanje i rad na herbarskim zbirkama

 

ZOOLOGIJSKI ZAVOD

Zoologijski zavod bavi se istraživanjima raznolikosti, rasprostranjenosti, ekologije, taksonomije, ekotoksikologije, reproduktivne biologije, filogenije, evolucije i biogeografskim značajkama svih segmenata faune Hrvatske, te procesima koji dovode do takovih značajki faune. Takva djelatnost Zavoda koja ima elemente i stručnog i znanstvenog rada provodi se samostalnim aktivnostima djelatnika Zavoda, ali i u suradnji sa srodnim institucijama u Hrvatskoj i izvan nje. Tri su bitna pravca u kojima će se istraživanja razvijati u idućem razdoblju:

  1. Ekotoksikološka istraživanja usmjerena na proučavanje posljedica djelovanja onečišćenja na organizme koji žive u takvom okolišu te razvoj specifičnih bioloških metoda za što brže i točnije utvrđivanje takvog negativnog antropogenog djelovanja. Također se provode i laboratorijska istraživanja učinka pojedinih onečišćivala na tijek diferencijacije stanica i (ultra)strukturu stanica u određenih vodenih organizama.
  2. Filogenetska i filogeografska istraživanja, biološko-ekoloških aspekata (u prvom redu  utjecaj klimatskih i ekoloških promjena u okolišu) na današnju rasprostranjenost, taksonomiju i filogeniju člankonožaca (kukaca, rakova) i riba, virnjaka, slatkovodnih žarnjaka i njihovih endosimbionata, te istraživanje evolucijskih aspekata simbioze u nekih žarnjaka.
  3. Ekološka  istraživanja, od kojih treba spomenuti sinekološke studije vodenih zajednica bentosa (slatkih voda i mora), planktona i nektona, te obilježja različitih vodenih biotopa. Primijenjena istraživanja u okviru Nacionalnog programa praćenja vodenih ekosustava kao inicijalna strategija u kontekstu Okvirne direktive o vodama EU. Bioindikacija, izrada protokola praćenja stanja, odabir skupina organizama za kategorizaciju vodenih staništa. Posebno područje čine faunistička istraživanja, inventarizacija i invazivne vrste.

 

ZAVOD ZA ANIMALNU FIZIOLOGIJU

U Zavodu za animalnu fiziologiju rade se istraživanja sprječavanja rasta tumora i metastaza inhibicijom angiogeneze, iznalaženjem poveznica aktivacije VEGF-a, polarizacije makrofaga, oksidacijskog stresa i angiogeneze. Istražit će se kako razine oksidacijskog stresa  utječu na razinu oštećenja DNA stanica tumora i limfocita. Nastavit će se  istraživanja ključnih molekularnih mehanizama protuupalne, protuoksidativne, fitoestrogenske i regenerativne učinkovitosti bioaktivnih sastavnica (polifenola) biljaka i pčelinjih proizvoda u dijabetesu, osteoporozi, upalniim bolestima kože i crijeva te modulaciji aktivnosti crijevne mikroflore i njenog značaja u procesu detoksifikacije karcinogenih i toksičnih tvari.

U području neurofiziologije istraživat će se posljedice perinatalne izloženosti promijenjenim koncentracijama serotonina, na animalnom modelu perinatalno tretiranom  inhibitorom razgradnje serotonina (tranilcipromin) i u ljudskoj populaciji (osobe s poremećajem iz autističnog spektra). Imunohistokemijskim metodama ispitat će se  posljedice promijenjene serotoninske homeostaze u središnjem odjeljku na organizaciju somatosenzoričke kore mozga štakora, a u perifernom odjeljku na građu koštane srži, bubrega i jetre. U ljudi će se, mjerenjem koštanih i krvnih parametara, istražiti utjecaj promijenjene homeostaze perifernog serotonina na metabolizam glukoze, lipida i kostiju.

U području endokrinologije i reprodukcije istraživati će se utjecaj različitih postupaka in vitro manipulacije reproduktivnim stanica na oksidativni stres i stabilnost genoma.

U području fiziologije prehrane i metabolizma istraživati će se učinci intracelularnog nagomilavanja kolesterola na oksidativni stres stanica i organa. Provodit će se toksikološka in vivo i in vitro istraživanja sigurnosti različitih bioaktivnih tvari i rezidua prisutnih u hrani.

U sklopu ekofizioloških istraživanja nastaviti će se istraživanje populacija divljih vrsta sisavaca u Hrvatskoj (vuk, čagalj, divlja svinja, jelen, vidra, dupini) upotrebom neutralnih i adaptivnih genetičkih biljega. Provesti će se i ekofiziološka bihevioralno kognitivna istraživanja ponašanja životinja koja omogućuju preživljavanje u okolišu na modelu Dinarskog voluhara, endemskog  glodavca zapadnog Balkana. Dodatno u području ponašanja životinja Istraživati će se mehanizmi djelovanja apliciranih tvari na promjene u kogniciji i ponašanju laboratorijskog miša i štakora.

 

ZAVOD ZA MOLEKULARNU BIOLOGIJU

Zavod za molekularnu biologiju obuhvaća nekoliko znanstveno-istraživačkih grupa različitih tema istraživanja.

Istraživački interes Grupe za biologiju stresa je utjecaj abiotičkog stresa na biljke te razumijevanje mehanizama biljnog odgovora na stres na staničnoj, kromosomskoj, genskoj i proteinskoj razini. 

Najstarija grupa na Zavodu bavi se organizacijom i evolucijom biljnog genoma na citogenetičkoj i molekularnoj razini. Cilj ove grupe u budućim istraživanjima je primjena kromosomskih biljega u filogenetskim istraživanjima, kao i organizacija i evolucija ponavljajućih sekvenci DNA, te njihova uloga u specijaciji.

Grupa koja se bavi mehanizmima biljnog razvitka istražuje spolnu i nespolnu reprodukciju biljaka na modelima Arabidopsis thaliana i Vitis vinifera. Buduća istraživanja su usmjerena ka razrješavanju mehanizama i regulacije reproduktivnih kapaciteta jajne stanice i somatskih stanica uz korištenje metoda sekvenciranja RNA, reverzne genetike, te metode za dokazivanje proteinskih interakcija. Također, plan je primijeniti potencijal somatske embriogeneze u dobivanju novih agronomski poželjnih svojstava bez primjene tehnika genetičkog inženjerstva.

Grupa za biomedicinska istraživanja bavi se istraživanjem matičnih stanica te njihovoj primjeni u regenerativnoj ortopediji, regulacijom transkripcije u animalnim stanicama te istraživanjima komunikacijskih mreža tumorskih stanica i mikrookoliša. Cilj budućih istraživanja je regulacija sustava plazminogenske aktivacije koji upravljaja remodeliranjem tkiva te analiza biopatologije hematoloških neoplazimi multidisciplinarnim pristupom.

Bioinformatička grupa se bavi metagenomikom u sistemskoj biologiji koristeći računalne alate. Cilj istraživanja je rasvijetliti procese koji se odvijaju u živim bićima na razini cjelokupnih bioloških sustava.

Epigenetička grupa se bavi regulacijom glikozilacije proteina u normalnom fiziološkom stanju te u kompleksnim bolestima u ljudi. Cilj je rasvijetliti kako varijabilnost glikozilacije, proteina postignuta epigenetičkom regulacijom, sudjeluje u podložnosti i različitom tijeku bolesti u populaciji ljudi. U tu svrhu koriste moderne metode bisulfitnog sekvenciranja i kromatinske imunoprecipitacije. Također, cilj je otkriti funkcionalnu važnost GWAS hitova u IgG glikozilaciji koristeći najmodernije metode genetičkog i epigenetičkog inježenjerstva kao što su TALEN/CRISPR tehnologija.

 

ZAVOD ZA MIKROBIOLOGIJU

U Zavodu za mikrobiologiju nastavit će znanstvena istraživanja na bakterijama, virusima, subvirusnim agensima i gljivama. Glavne planirane teme istraživanja bit će:

  1. Raznolikost i interakcije kestena, patogene gljive koja izaziva rak kestena i virusa koji inficira gljivu: učinak na oporavak kestena.
  2. Epidemiologija klinički značajnih bakterija Acinetobacter baumannii.
  3. Molekularna epidemiologija, raznolikost i genotipizacija fitoplazmi (rod 'Candidatus Phytoplasma') gospodarski važnih biljnih vrsta u Hrvatskoj
  4. Komparativna i funkcionalna genomika fitoplazmi: plastičnost genoma, interakcije s domaćinom i mehanizmi/strategije patogenosti
  5. Genetička struktura, molekularna raznolikost i evolucija biljnih virusa s jednolančanim i dvolančanim RNA-genomima.
  6. Molekularna raznolikost i epidemiologija virusa iz okoliša.
  7. Molekularna raznolikost i populacijske strukture viroida.
  8. Primjena monolitne kromatografije u istraživanju virusa i virusnih nukleinskih kiselina.