Istraživački profil Odeljenja karakteriše nekoliko osnovnih pravaca istraživanja: fiziologija razvoja biljaka, sa posebnim akcentom na fotomorfogenezu, morfogenezu in vitro i citodiferencijaciju, zatim fiziologija stresa, genetičko inženjerstvo, sinteza i akumulacija sekundarnih metabolita, ex situ zaštita lekovitih, retkih i ugroženih biljnih vrsta i rastenje i razviće gljiva.
Istraživanja uloge svetlosti i hormona u rastenju i razviću biljaka obuhvataju razvojne procese koje kontrolišu svetlost i/ili hormoni kao što su klijanje semena, rastenje vegetativnih organa, cvetanje, determinacija pola i senescencija. Cilj istraživanja morfogeneze in vitro je razumevanje različitih regenerativnih puteva - androgeneze, somatske embriogeneze i organogeneze i uticaja hormona i drugih faktora koji mogu da indukuju ili modifikuju regenerativne puteve. Od posebnog praktičnog značaja su mogućnosti primene tehnologija kulture in vitro u dobijanju zdravih sadnica ukrasnih biljaka, kao i ex situ umnožavanja retkih i ugroženih vrsta. U okviru fiziologije stresa se uglavnom proučavaju fiziološki i biohemijski odgovori biljaka na uticaj abiotičkih (salinitet, suša, temperaturni ekstremi) i biotičkih (virusi) stresogenih faktora. Genetičko inženjerstvo, odnosno transfer gena od interesa u biljke i praćenje njihove ekspresije kod transgenih biljaka se rutinski koristi u proučavanju morfogeneze, metabolizma hormona, za uvodjenje otpornosti na herbicide, insekte i viruse i u manipulaciji boje cvetova ukrasnih biljaka. Proučavanje produkcije sekundarnih metabolita kod lekovitih biljaka su usmerena na definisanje uticaja raznih faktora na ovaj proces in vitro i u malim biorektorima i usavršavanje analitičkih metoda. Uspostavljena je i medjunarodna saradnja na projektu metaboličkog inženjerstva.
Mikološka istraživanja u okviru Odeljenja za fiziologiju biljaka odnose se na morfologiju, patogenost i životni ciklus biljnih, animalnih, humanih patogenih mikrogljiva i kontaminanata hrane (Aspergillus spp., Penicillium spp., Candida spp., i dr). Testiranje antimikrobne aktivnosti sekundarnih metabolita biljaka i gljiva u cilju dobijanja novih, prirodnih antimikrobnih agenasa koji nemaju štetne efekte na biljke, životinje i ljude obavlja se korišćenjem različitih metoda. Ispitivanja jestivih i medicinski značajnih makrogljiva, njihova kultivacija i kontrola bolesti (bakterija, gljiva i insekata) u gajilištima korišćenjem bioloških metoda. Makrogljive poseduju veliki potencijal za produkciju bioaktivnih metabolita, pa su istraživanja orijentisana na korišćenje lekovitih gljiva u cilju dobijanja farmakološki značajnih produkata i njihovu primenu u medicini i veterini.
Rad na Odeljenju se odvija u sledećim laboratorijama i objektima:
Laboratorija za kulturu tkiva sa pripremnom laboratorijom i sterilnim blokom
Laboratorija za citologiju
Laboratorija za molekularnu biologiju
Mikološka laboratorija
Laboratorija za fitohemiju
Analitička laboratorija
Laboratorija za fotomorfogenezu (mračna soba)
Dva staklenika
OSNOVNE TEME:
fiziologija rastenja i razvića biljaka
fotomorfogeneza
morfogeneza in vitro i citodiferencijacija
fiziologija stresa
genetičko inženjerstvo
sinteza i akumulacija sekundarnih metabolita
ex situ zaštita lekovitih, retkih i ugroženih biljnih vrsta
rastenje i razviće gljiva
Antropogenene aktivnosti, kao i hemijski i fizički zagađivači prisutni u okruženju, menjaju živi svet uključujući i fitofagne insekte i njihove populacije. Uočavaju se rane promene u fiziologiji insekata, tako da one mogu poslužiti kao ekstremno osetljivi biohemijski i molekularno-biološki markeri u ekofiziološkim studijama i biomonitoringu. Sredinske promene, osim direktnog delovanja na insekte, mogu imati i posredan uticaj na ove organizme - menjaju fiziologiju i sastav biljaka kojima se oni hrane (menja se koncentracija biljnih metabolita, dolazi do akumulacije teških metala i toksičnih jedinjenja…).
Ispitujemo prirodne i laboratorijske populacije ekonomski značajnih vrsta insekata koje su u različitoj meri adaptirane na sredinske stresore. Naša istraživanja su usmerena na proučavanje mehanizama adaptacija fitofagnih insekata na stresore, sa ciljem boljeg razumevanja njihove fiziološke plastičnosti. Težimo razjašnjenju specifičnih i nespecifičnih promena (od subćelijskog do populacionog nivoa) posle akutnog i hroničnog izlaganja insekata različitim stresorima - neorganski i organski polutanti, mikotoksini, odbrambene alelohemikalije biljaka, visoka temperatura, konstantna i promenljiva magnetna polja…).
Ispitujemo prirodne i laboratorijske populacije ekonomski značajnih vrsta insekata koje su u različitoj meri adaptirane na sredinske stresore. Fokusirani smo na najosetljivije komponente insekatskog odgovora na stress: neuroendokrini sistem koji je prva linija reagovanja na delovanje stresora (hormoni stresa), digestivni sistem – posrednik između unutrašnje i spoljašnje sredine (aktivnost i ekspresija molekularnih izoformi najvažnijih grupa digestivnih enzima), cirkulatorni sistem (kvantifikacija metabolita u hemolimfi, itd.). U naša istraživanja uključen je i sistem antioksidativne zaštite, detoksifikacione strategije insekata, proteini toplotnog stresa kao i histološke i citološke promene u različitim tkivima insekata posle akutnog i hroničnog izlaganja različitim sredinskim stresorima.
Deo istraživanja je usmeren ka boljem poznavanju fizioloških osnova za poboljšanje metoda uključivanja insekata u sisteme cirkularne ekonomije („Farme insekata“). U fokusu su insekti koji imaju sposobnost biotransformacije plastičnog i organskog otpada, a koji pružaju i druge benefite – mogu biti kvalitetna alternativna hrana za domaće životinje i kućne ljubimce, dok se njihov fras može koristiti kao organsko đubrivo za biljke.
Gubar Lymantria dispar i žutotrba Euproctis chrysorrhoe (značajne šumske štetočine), Tenebrio molitor (brašneni crv) kao štetočina silosa, Morimus funereus i Blatta orientalis su samo neke od vrsta insekata koje koristimo u našim istraživanjima.
Koristimo širok dijapazon savremenih i klasičnih biohemijskih, molekularno-bioloških, histohemijskih i elektrofizioloških metoda.
Kao što je već naglašeno, rezultati multidisciplinarnog pristupa u istraživanjima koja se realizuju u Odeljenju za fiziologiju i biohemiju insekata, pored fundamentalnog značaja daju važan doprinos u pronalaženju fizioloških, biohemijskih i molekularno-bioloških biomarkera sredinskih zagađenja. Takođe, rezultati našeg rada daju značajan naučni doprinos uključivanju insekata u održive sisteme cirkularne ekonomije.
Naša istraživanja su veoma važna i sa aspekta unapređenja održivih metoda za regulaciju brojnosti populacija ekonomski značajnih insekata, kao i biokonzervacije.
OSNOVNE TEME:
• Razjašnjenje mehanizama adaptacija insekata na sredinski stres
• Lokalne adaptacije osetljivih i rezistentnih populacija na stres
• Determinacija fizioloških, biohemijskih i molekularno-bioloških parametara koji se mogu koristiti kao biomarkeri sredinskih promena
• Fiziološka plastičnost ekonomski značajnih vrsta insekata u toleranciji na stres
• Unapređenje održivih metoda za regulaciju brojnosti populacija ekonomski značajnih vrsta insekata
• Insekti u razgradnji plastičnog i organskog otpada
• Insekti kao osnova visokokvalitetne hrane za životinje
• Insekatski fras kao organsko đubrivo za biljke
Odeljenje za imunologiju Instituta za biološka istraživanja „Siniša Stanković" bavi se proučavanjem organ-specifičnih autoimunskih i imunoinflamatornih bolesti (dijabetesa tipa 1 i 2 i multiple skleroze) i eksperimentalnom imunoonkologijom. Istraživanja se vrše prevashodno na animalnim modelima ovih bolesti, mada se značajan deo obavlja i u in vitro sistemima, kao i korišćenjem humanih uzoraka. Osnovni modeli dijabetesa koji se koriste u eksperimentima su imunoinflamatorni dijabetes izazvan višestrukim malim dozama streptozotocina u visokosrodnim osetljivim sojevima pacova i miševa i spontani ili ubrzani dijabetes NOD miševa. Eksperimentalni autoimunski encefalomijelitis (EAE) razvijen je u visokosrodnom osetljivom soju Dark Agouti (DA) pacova u kojima se izaziva aktivnom imunizacijom antigenima centralnog nervnog sistema. U eksperimente su uključeni i pacovi (Albino Oxford) AO soja koji su otporni na indukciju dijabetesa i EAE. Osnovni cilj ovih istraživanja je otkrivanje molekularnih i ćelijskih mehanizama odgovornih za otpočinjanje, razvijanje i ograničavanje autoimunskog odgovora u navedenim bolestima, kao i farmakološka modulacija procesa bitnih za takav odgovor. U oblasti eksperimentalne imunoonkologije, istraživanja su prevashodno zasnovana na ispitivanju efekata potencijalno novih terapeutika prirodnog ili sintetskog porekla u in vitro uslovima na velikom broju različitih animalnih i humanih maligno transformisanih ćelijskih linija kao i u in vivo modelima mišjeg melanoma i kancera kolona. Pored direktnog uticaja na vijabilnost maligne ćelije, ispituje se i promena njene osetljivosti na hemioterapiju kao i citotoksičnu aktivnost ćelija imunskog sistema.
TRENUTNA ISTRAŽIVANJA:
• Uloga mikrobiote creva u autoimunskom dijabetesu i EAE
• Konverzija efektorskih T limfocita u regulatorne
• Modulacija autoimunskog dijabetesa i EAE aplikacijom ekstrakata biljaka
• Uloga faktora inhibicije migracije makrofaga u nastanku dijabetesa tip 1 i tip 2
• Modulacija autoimunskog dijabetesa putem aplikacije donora ugljen monoksida
• Uticaj etil-piruvata na neuroinflamaciju
• Tolerogene dendritske ćelije u EAE
• Uticaj antiinflamatornih i mikrobicidnih lekova prirodnog i sintetskog porekla na vijabilnost i fenotip maligne ćelije
• Ispitivanje antitumorskih svojstava novodizajniranih citostatika kao i derivata postojećih citostatika
• Primena nanotehnologije u dizajniranju novih terapeutskih pristupa
• Fenomeni hemo- i imunosenzitizacije maligne ćelije
IBISS koristi analitičke "kolačiće" (eng. "cookies") za analizu korišćenja sajta u cilju unapređenja korisničkog iskustva, klikom na "Prihvatam" dajete saglasnost za korišćenje kolačića.