https://nastava.biol.pmf.unizg.hr/
AAI@Edu.Hr prijava
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.

Znanstveni i stručni projekti na Biološkom odsjeku

Popis projekta možete preuzeti OVDJE

ESF projekti


Izbor najznačajnijih znanstvenih radova u razdoblju 2009-2015.

2015.

Polak P., Karlić R., Koren A., Thurman R., Sandstrom R., Lawrence M. S., Reynolds A., Rynes E., Vlahoviček K., Stamatoyannopoulos J. A., Sunyaev S.R. Cell-of-cell origin chromatin organization shapes the mutational landscape of cancer. NATURE 518: 360-364.

2014.

Seric Jelaska, L., Jurasovic, J. Brown, D.S., Vaughan, I. P., Symondson, W.O.C. Molecular field analysis of trophic relationships in soil-dwelling invertebrates to identify mercury, lead and cadmium transmission through forest ecosystems. MOLECULAR ECOLOGY 23: 3755-3765.

Lauc, G., Vojta, A., Zoldos, V. Epigenetic regulation of glycosylation is the quantum mechanics of biology. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS 1840 (1): 65-70

Randi, E., Hulva, P., Fabbri, E., Galaverni, M., Galov, A., Kusak, J., Bigi, D., Bolfíková, B.Č., Smetanová, M., Caniglia, R. Multilocus detection of wolf x dog hybridization in Italy, and guidelines for marker selection.  PLoS ONE  9(1): e86409. 

Tkalec, M., Štefanić, P.P., Cvjetko, P., Šikić, S., Pavlica, M., Balen, B. The effects of cadmium-zinc interactions on biochemical responses in tobacco seedlings and adult plants. PLoS ONE 9(1): e87582.

2013.

Flemr, M., Malik, R., Franke, V, Nejepinska, J., Sedlacek, R., Vlahovicek, K., Svoboda, P.
A Retrotransposon-Driven Dicer Isoform Directs Endogenous Small Interfering RNA Production in Mouse Oocytes. CELL 155(4): 807-816.

Klobučar G.I.V.; Podnar, M., Jelic, M., Franjevic, D., Faller, M., Stambuk, A., Gottstein, S., Simic, V., Maguire, I. Role of the Dinaric Karst (western Balkans) in shaping the phylogeographic structure of the threatened crayfish Austropotamobius torrentium. FRESHWATER BIOLOGY 58: 1089-1105.               

Roller, Masa; Lucic, Vedran; Nagy, Istvan; Perica, Tina; Vlahovicek, Kristian. Environmental shaping of codon usage and functional adaptation across microbial communities. NUCLEIC ACIDS RESEARCH 41(19): 8842-8852.

Zoldos V, Horvat T, Lauc G. Glycomics meets genomics, epigenomics and other high throughput omics for system biology studies. CURRENT OPINION IN CHEMICAL BIOLOGY 17: 1-7.

2012.

Blazevic, Sofia; Colic, Lejla; Culig, Luka; Hranilovic, Dubravka. Anxiety-like behavior and cognitive flexibility in adult rats perinatally exposed to increased serotonin concentrations. BEHAVIOURAL BRAIN RESEARCH  230: 175–181.               

Jezic, Marin; Krstin, Ljiljana; Rigling, Daniel; Curkovic-Perica, Mirna. High diversity in populations of the introduced plant pathogen, Cryphonectria parasitica, due to encounters between genetically divergent genotypes. MOLECULAR ECOLOGY 21: 87-99.

Krohn NG, Lausser A, Juranić M, Dresselhaus T. Egg Cell Signaling by the Secreted Peptide ZmEAL1 Controls Antipodal Cell Fate. DEVELOPMENTAL CELL  23(1): 219-225.

Mlinarec, J.; Satovic, Z.; Malenica, N.; Ivancic-Bace, I.; Besendorfer, V. Evolution of the tetraploid Anemone multifida (2n = 32) and hexaploid A. baldensis (2n = 48) (Ranunculaceae) was accompanied by rDNA loci loss and intergenomic translocation: evidence for their common genome origin. ANNALS OF BOTANY 110 (3): 703-12.

Oršolić, N. Bee venom in cancer therapy. CANCER AND METASTASIS REVIEWS 31(1-2): 173-194.              

Zoldoš, V., Horvat, T., Novokmet, M., Cuenin, C., Mužinić, A., Pučić, M., Hufman, J.E., Gornik, O., Polašek, O., Campbell, H., Hayward, C., Wright, A.F., Rudan, I., Owen, K., Mccarthy, M.I., Herceg, Z., Lauc, G. Epigenetic silencing of HNF1A associates with changes in the composition of the human plasma N-glycome. EPIGENETICS 7(2): 164-172.

2011.

Kobir A, Shi L, Boskovic A, Grangeasse C, Franjevic D, Mijakovic I. Protein phosphorylation in bacterial signal transduction. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA. G, GENERAL SUBJECTS  1810:  989–994.

Komes, D., Belščak-Cvitanović, A., Horžić, D., Rusak, G., Likić, S., Berendika, M. Phenolic composition and antioxidant properties of some traditionally used medicinal plants affected by the extraction time and hydrolysis. PHYTOCHEMICAL ANALYSIS 22 (2): 172-80.       

Oršolić, N., Gajski, G., Garaj-Vrhovac, V., Crossed D Signikić, D., Prskalo, Z.S., Sirovina, D. DNA-protective effects of quercetin or naringenin in alloxan-induced diabetic mice. EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY 656 (1-3): 110-8.

Radic, S.; Stipanicev, D.; Cvjetko, P.; Rajcic, M. Marijanovic; Sirac, S.; Pevalek-Kozlina, B.; Pavlica, M. Duckweed Lemna minor as a tool for testing toxicity and genotoxicity of surface waters. ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY 74 (2): 182-187

Šrut, M., Traven, L., Štambuk, A., Kralj, S., Žaja, R., Mićović, V., Klobučar, G.I.V. Genotoxicity of marine sediments in the fish hepatoma cell line PLHC-1 as assessed by the Comet assay. TOXICOLOGY IN VITRO 25: 308-31.

2010.

Harcet, Matija; Roller, Masa; Cetkovic, Helena; Perina, Drago; Wiens, Matthias; Mueller, Werner E. G.; Vlahovicek, Kristian. Demosponge EST Sequencing Reveals a Complex Genetic Toolkit of the Simplest Metazoans. MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION 27(12): 2747-2756.      

Karlic, Rosa; Chung, Ho-Ryun; Lasserre, Julia; Vlahovicek, Kristian; Vingron, Martin. Histone modification levels are predictive for gene expression. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 107(7): 2926-2931.              

Klobučar, G.I.V., Štambuk, A., Pavlica, M., Sertić Perić, M., Kutuzović Hackenberger, B., Hylland, K. Genotoxicity monitoring of freshwater environments using caged carp (Cyprinus carpio)ECOTOXICOLOGY 19(1): 77-84

Pucic, Maja; Pinto, Sofia; Novokmet, Mislav; Knezevic, Ana; Gornik, Olga; Polasek, Ozren; Vlahovicek, Kristian; Wang, Wei; Rudd, Pauline M.; Wright, Alan F.; Campbell, Harry; Rudan, Igor; Lauc, Gordan Common aberrations from the normal human plasma N-glycan profile. GLYCOBIOLOGY 20 (8):  970–975.

Radić, S., Stipaničev, D., Cvjetko, P., Mikelić, I.L., Rajčić, M.M., Širac, S., Pevalek-Kozlina, B., Pavlica, M. Ecotoxicological assessment of industrial effluent using duckweed (Lemna minor L.) as a test organism. ECOTOXICOLOGY 19 (1):216-22.

Radic, Sandra; Stipanicev, Drazenka; Vujcic, Valerija; Rajcic, Marija Marijanovic; Sirac, Sinisa; Pevalek-Kozlina, Branka. The evaluation of surface and wastewater genotoxicity using the Allium cepa test. SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT 408: 1228–1233.

Radic, Sandra; Babic, Marija; Skobic, Dragan; Roje, Vibor; Pevalek-Kozlina, Branka. Ecotoxicological effects of aluminum and zinc on growth and antioxidants in Lemna minor L. ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY 73 (3): 336-342    

Supek, Fran; Skunca, Nives; Repar, Jelena; Vlahovicek, Kristian; Smuc, Tomislav. Translational Selection Is Ubiquitous in Prokaryotes. PLoS GENETICS 6(6): e1001004.

2009.

Hranilovic, Dubravka; Bujas-Petkovic, Zorana; Tomicic, Maja; Bordukalo-Niksic, Tatjana; Blazevic, Sofia; Cicin-Sain, Lipa. Hyperserotonemia in autism: activity of 5HT-associated platelet proteins. JOURNAL OF NEURAL TRANSMISSION  116 (4): 493-501.

Hrenovic, J.; Ivankovic, T.; Tibljas, D. The effect of mineral carrier composition on phosphate-accumulating bacteria immobilization. JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS  166: 1377–1382.

Previsic, Ana; Walton, Catherine; Kucinic, Mladen; Mitrikeski, Petar T.; Kerovec, Mladen. Pleistocene divergence of Dinaric Drusus endemics (Trichoptera, Limnephilidae) in multiple microrefugia within the Balkan Peninsula. MOLECULAR ECOLOGY 18 (4): 634-47.

Sikic, Mile; Tomic, Sanja; Vlahovicek, Kristian. Prediction of Protein-Protein Interaction Sites in Sequences and 3D Structures by Random Forests. PLoS COMPUTATIONAL BIOLOGY  5(1): e1000278.

Šarić, A., Balog, T., Sobočanec, S., Kušić, B., Šverko, V., Rusak, G., Likić, S., Bubalo, D., Pinto, B., Reali, D., Marotti, T. Antioxidant effects of flavonoid from Croatian Cystus incanus L. rich bee pollen. FOOD AND CHEMICAL TOXICOLOGY  47: 547-554.         

Tkalec, Mirta; Malaric, Kresimir; Pavlica, Mirjana; Pevalek-Kozlina, Branka; Vidakovic-Cifrek, Zeljka. Effects of radiofrequency electromagnetic fields on seed germination and root meristematic cells of Allium cepa L. MUTATION RESEARCH-GENETIC TOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL MUTAGENESIS 672 (2): 76-81.