Циклус ГЕНИ И ПОПУЛАЦИЈЕ

Поводом 50 година Друштва генетичара Србије

 

ЕФЕКАТ ОСНИВАЧА: НАСЛЕДНЕ БОЛЕСТИ КОД РОМА

Доц. др Милица Кецкаревић Марковић,

Биолошки факултет, Универзитет у Београду

Четвртак, 1. 11. 2018. у 18 сати

 

КУДА ИДЕ ДИВЉАЧ БАЛКАНА:

ГЕНСКЕ ИНФОРМАЦИЈЕ КРОЗ ПРОСТОР И ВРЕМЕ

Проф. др Михајла Ђан,

Природно-математички факултет, Универзитет у Новом Саду

Четвртак, 8. 11. 2018. у 18 сати

 

ИСТОРИЈА И САДАШЊОСТ У ГЕНИМА

Проф. др Весна Миланков,

Природно-математички факултет, Универзитет у Новом Саду

Четвртак, 15. 11. 2018. у 18 сати

 

ГЕНИ ОДГОВОРНИ ЗА САСТАВ ПРОТЕИНА ПШЕНИЦЕ

Проф. др Десимир Кнежевић,

Пољопривредни факултет у Лешку, Универзитет у Приштини

са привременим седиштем у Косовској Митровици

Четвртак, 22. 11. 2018. у 18 сати

 

АНТРОПОГЕНИ УТИЦАЈ НА ЖИВОТНУ СРЕДИНУ:

ПРИЧА ВОЋНЕ МУШИЦЕ

Др Марија Танасковић,

Институт за биолошка истраживања Синиша Станковић

Четвртак, 29. 11. 2018. у 18 сати

 

Мала сала Коларчеве задужбине – Улаз слободан

 

 

ЕФЕКАТ ОСНИВАЧА: наследне болести код Рома

Доц. др Милица Кецкаревић Марковић

Роми представљају највећу и најраспрострањенију етничку мањину у Европи, са становништвом од 10 милиона људи широм континента, пре свега у централној и југоисточној Европи. Антрополошки и генетски подаци указују да је оснивачка ромска популација живела на територији Северозападне Индије пре око 1500 година, као и да се насељавање Европе дешавало пре 850–900 година. Данас, ромску популацију чини групација међусобно генетички изолованих потпопулација, међутим, рецесивне мутације настале у оснивачкој ромској популацији су и данас присутне у ромским потпопулацијама. Учесталост ових мутација у појединим ромским популацијама и разлике међу популацијама постоје и углавном су последица случајности (генетичког дрифта), односно заступљености одговарајуће мутације у појединим групама приликом одвајања у потпопулације.  Иако постоји известан степен мешаних бракова, значајан део бракова и оснивања породице остварује се унутар саме ромске популације, те резултира честом појавом наследних болести карактеристичних за Роме, узрокованих рецесивним оснивачким мутацијама.

Циљ овог предавања био би да се скрене пажња јавности на наследне болести узроковане оснивачким рецесивним мутацијама у популацији Рома, и садржало би  преглед и кратак опис болести, доступне податке о узрочним мутацијама и њиховом настанку,  као и популационо – генетичке и епидемиолошке податке  о распрострањености мутација и одговарајућих болести. Предавање би укључило и резултате пилот – пројекта у оквиру кога је анализирано присуство једног дела рецесивних оснивачких мутација код особа ромске националности, са територије Србије.

 

КУДА ИДЕ ДИВЉАЧ БАЛКАНА: ГЕНСКЕ ИНФОРМАЦИЈЕ КРОЗ ПРОСТОР И ВРЕМЕ

Проф. др Михајла Ђан 

Промене у животној средини, како у прошлости тако и у скорашњем периоду под утицајем човека, обликовале су диверзитет и дистрибуцију природних популација биљака и животиња. Популације дивљачи на простору Балкана постају предмет интензивних истраживања услед регистрованих феномена пада бројности, као код нпр. европског зеца, пада фекундитета регистрованог у популацијама срндаћа, или пак значајног повећања бројности забележеног у популацијама дивље свиње што доводи до конфликта у урбаним зонама. Све ове појаве интензивирале су истраживања генетичке варијабилности и популационе структуре популација дивљачи, као врста од значајне биолошке и економске вредности. У последњих петнаест година, наш истраживачки тим је спроводио генетички мониторинг најпопуларнијих врста дивлјачи у региону Балкана: европског зеца, срндаћа, дивлје свиње и вука. Анализирана је варијабилност микросателита (најполиморфнији генетички маркери нуклеарног генома) и секвенци контролног региона (ЦР) мтДНК. Као резултат ових истраживања, добијене су информације о просторној дистрибуцији генетичког диверзитета и одређене су јединице еколошког менаџмента, како би се спречили негативни ефекти фрагментације популације (пример срндаћа) или спречили негативни ефекти раста популације дивље свиње на шумске и пољопривредне екосистеме, као и урбане зоне. Показан је висок генетички диверзитет популација европског зеца, те није показана потреба за транслокацијама јединки што је била негативна пракса у прошлости. Висок генетички диверзитет је уочен и у популацијама вука, које су по први пут генетички окарактерисане како би се ефикасно пратио процес реколонизације из нашег региона ка западној Европи. Генске информације послужиле су за развој нових прекограничних концепата за одрживо газдовање овим популацијама дивљачи. Генетички подаци су примењени и у реконструкцији кретања популације кроз време. Резултати филогеографских анализа коришћењем ЦР мтДНК за све врсте подржавају „хипотезу експанзивног фронта“ колонизације европског континента са Балкана након последње глацијације (ЛГМ). Регистрован генетички сигнал дисперзије из јужних рефугијума ка северним деловима полуострва, и даље ка Европи показује ефекат уског грла, што је довело до смањења генетичке варијабилности у северним субпопулацијама, као и различито време и интензитет појаве уских грла у прошлости. Висок генетички диверзитет у популацијама Балканског полуострва представља значајан природни ресурс који је потребно очувати мерама еколошког менаџмента.

 

ИСТОРИЈА И САДАШЊОСТ У ГЕНИМА

Проф. др Весна Миланков

Еволуциона биологија је интегративна научна дисциплина којом се свакодневно стичу нове чињенице и сазнања о чудесном богатству живог света и биолошкој еволуцији која траје више од 3,5 милијарде година. Примарна питања која проучава савремени човек у контексту драматичних глобалних климатских промена су разумевање настанка и одржавања биолошке разноврсности, и прилагођености организама свом окружењу. Током еволуције одређене линије организама могу се модификовати и мењати композиција ДНК молекула, морфолошке, анатомске и физиолошке особине, као и карактери понашања у потомачким генерацијама у односу на претке. Због тога, варијабилност гена рецентних популација осликава утицај савремених микроеволуционих процеса, али и представља јединствени еволуциони отисак процеса којима је дата популација била изложена у прошлости. Детекција и разликовање савремених од историјских еволуционих процеса који утичу на просторну и временску организацију генетичког диверзитета је од изузетног значаја са фундаменталног и апликативног аспекта. На првом месту се истиче значај разумевања савремених процеса који су уско повезани или су продукт предеоних промена насталих под утицајем човека. Антропогене карактеристике подручја (урбана подручја, агроекосистеми, хидроелектране, ветробрани, аутопутеви…) имају снажан ефекат на фрагментацију станишта, дисконтинуитет у повезаности популација, што мења смер и ефекат појединих еволуционих механизама. Такође, за стварање ефикасних стратегија заштите угрожених врста кључно је разумевање потенцијала популације да одговаре на климатске промене у будућности. Са друге стране, развила се и посебна научна дисциплина, Филогеографија, која истражује еволуциони отисак историјских процеса присутан у популацијама савремених организама. Познато је да се гени и/или фрагменти ДНК међусобно разликују у брзини еволуционих промена. Спороеволуирајући гени, као и особине које дати гени детерминишу, ће рефлектовати варијабилност која је настала у прошлости, те се њиховим проучавањем добијају информације о микроеволуционим процесима који су у прошлости обликовали просторну дистрибуцију генске генеалогије. Насупрот томе, брзоеволуирајући гени, тј. гени са бржом стопом еволуционих промена, пружају информације о савременим процесима одговорним за географску дистрибуцију генетичког диверзитета.

У циљу разумевања утицаја савремених и еволуционих процеса из далеке прошлости који су оставили запис у генима рецентних популација, користићемо интегративни метод који укључује предеону екологију, популациону генетику, еволуциону биологију, биогеографију, просторну статистику и систематику. Упоредном анализом варијабилности гена једарног и митохондријалног генома врста од еколошког и конзервационог значаја (полинаторске врсте осоликих мува и ендемске врсте риба крашког подручја Динарида) и епидемиолошког (комарци- вектори узроковача бројних обољења код човека и животиња) указаћемо на повезаност фундаменталних научних сазнања и апликативних дисциплина (конзервациона биологија, екологија, ветеринарска епидемиологија, историјска биогеографија).

 

ГЕНИ ОДГОВОРНИ ЗА САСТАВ ПРОТЕИНА ПШЕНИЦЕ

Проф. др Десимир Кнежевић

Пшеница (Triticum aestivum L.) је алохексаплоид (2н=6x=42) која садржи три хомеолога подгенома (А, Б, Д) са по седам хромозома чија величина је  око 17 гигабаза (Гб). Настала из два широка укрштања, прво измедју предачке врсте носиоца генома А (Triticum Urartu AA) и генома Б пореклом од непознате биљне врсте, вероватно сродне врсти Aegilops speltoides BB (настала је дивља тетраплоидна пшеница Triticum turgidum ssp. dicoccoides, ААББ). Друга хибридизација је измедју гајене тетраплоидне пшенице и диплоидне (Aegilops tauschii, DD) при чему је настала алохексаплоидна пшеница која се догодила приближно пре 9000 година. На основу величине генома, пшеница има измедју 94000-96000 гена. Породице гена код обичне пшенице су редуциране у односу на диплоиде претке, што указује да је геном пшенице има знатно динамичњиу еволуцију.

Хексаплоидна пшеница је селекционисана више него предачка са диплоидним геномом, јер се гаји на 95% сетвених површина под пшеницом. Користе за исхрану преко 30% људске популације у свету и представља главни извор хранљивих материја у преко 80% неразвијених и преко 50% економски развијених земаља у свету. Семе хлебне пшенице садржи око 10-16% протеина. Квалитативни састав протеина је под генетичком контролом, а квантитативни садржај поред генетичке контроле варира у зависности од услова спољашње средине.

У ендосперму пшенице су смештени резервни протеини који су према растворљивости класификовани у четири групе: албумини, глобулини, глијадини и глутенини. Глијадини и глутенини представљају око 80% од укупног садржаја протеина ендосперма семена. Композиција глијадина се налази под контролом Гли– алела са локуса на кратким крацима хромозома 1А, 1Б, 1Д, 6 А, 6Б и 6Д, а композиција глутенина се налази под контролом Глу– алела са локуса на дугим крацима 1А, 1Б, 1Д хромозома.

У обухваћеним истраживањима за преглед идентификованих генских алела који су одговорни за контролу глијадина код сорти у различитим земљама у свету је престављена детерминација алела,  укупно 31 алел на Гли-А1 локусу, 35 на Гли-Б1, 17 на Гли-Д1, 32 на Гли-А2, 25 на Гли-Б2, и 32 на Гли-Д2 локусу. Код  анализираних сорти пореклом из различитих земаља у свету је детерминисан различит броја глијадинских алела, на свих шест Гли-локуса, чија је учесталост различита. Примера ради наводимо да је на Гли-А1 локусу код италијанских сорти детерминисано 3 алела (а, б, о) код франсцуских 4 алела (ф, к, о, ц), британских 3 (б, ф, о), руских 11 (б, ф, к, м, о, ц, q, т, и, ј, л), румунских 6 (а, б, ф, м, о, п), мексичких 3 (а, ф, о), мадјарских 4 (б, ф, м, в) југословенских  6 алела (а, б, ф, х, к, м) од укупно 31 идентификованих алела код сорти у светској колекцији. Глијадински алели: Гли-А1б, Гли-А1ф, Гли-А1о,  су били присутни код сорти пшенице у скоро свим наведеним земљама порекла, док су алели Гли-А1q, Гли-А1т, Гли-А1и, Гли-А1ј, Гли-А1л, били присутни код руских сорти, алел Гли-А1п само код румунских, Гли-А1в само код мадјарски и Гли-А1х само код југословенских сорти пшенице. Идентификовани алели су имали различиту учесталост у распону од 1% (Гли-А1х, код југословенских сорти) до 60% (Гли-А1а код италијанских сорти) итд. Изражена  варијабилност композиције глијадинских алела и њихове учесталости постоји и на преосталих пет Гли-локуса.

До сада установљена варијабилност композиције  Гли-алела и њихова учесталост на свих шест локуса је резултат концепта оплемењивања, усмерености селекције, адаптивности гена као  и распрострањености алела у природним ресурсима, што указује на географску специфичност и изолованост, као и на размену семена за коришћење у хибридизацији пшенице.

Циљ овог рада је да се представи варијабилност композиције алела који контролишу синтезу глијадина код сорти пшенице из различитих земаља и могућност њиховог коришћења у идентификацији генотипова одређивање чистоће и аутентичности сорти пшенице, динамику алела различитости у времену и простору.

 

АНТРОПОГЕНИ УТИЦАЈ НА ЖИВОТНУ СРЕДИНУ: ПРИЧА ВОЋНЕ МУШИЦЕ

Др Марија Танасковић

Од првих друштвених заједница и проналаска ватре човек активно мења средину у којој живи прилагођавајући је својим растућим потребама за новим ресурсима. Од индустријске револуције човеков утицај на биосферу експоненцијално расте и мења њене  абиотичке и биотичке компоненте. Често се у новинама и на телевизији могу наћи наслови који помињу глобално отопљавање, растуће загађење земљишта, емисију гасова који повећавају ефекат стаклене баште, ацидификацију океана. Већ дуги низ година смо забринути због панди а ове године смо били сведоци изумирања једне сисарске врсте. И све се то може великим делом приписати човеку.

Да ли су климатске промене стварне или је то само пропаганда научника како тврде неки политичари? Како то можемо проценити и утврдити? Колики и какав је утицај тешких метала на састав и структуру заједница и на који начин они обликују генетичку структуру природних популација? Како смањење станишта и отварање нових миграторних коридора утиче на природне популације? Шта се дешава када се врсте ненамерно интродукују на нова станишта? И да ли је човеков утицај увек негативан? Одоворе на ова и многа друга питања могу дати деценијска истраживања на природним и лабораторијским популацијама различитих врста воћне мушице.