TOP objave (november 2019)

Ryan McGuire via Gratisography.

Pripravljena je novembrska izdaja rubrike TOP objave, v kateri izpostavljamo vrhunske dosežke slovenskih znanstvenikov in znanstvenic ter njihove objave v prestižnih mednarodnih publikacijah. V sodelovanju s Fakulteto za informacijske študije v Novem mestu tokrat pišemo o:

  • ZDRAVJE: REGISTER REDKIH BOLEZNI V SLOVENIJI
  • ONKOLOGIJA: VEZAVA SENZORJEV DNA NA PLAZMIDNO DNA PO TRANSFEKCIJI
  • METEOROLOGIJA: OCENA NAPAK NUMERIČNIH MODELOV SPLOŠNE CIRKULACIJE OZRAČJA
  • NEVROETOLOGIJA: MEHANIZEM ZAZNAVE OBJEKTOV S POMOČJO POLARIZACIJSKEGA VIDA PRI OBADIH
  • BIOLOGIJA: STRUKTURNE IN FUNKCIJSKE RAZISKAVE PLAŠČNEGA PROTEINA KROMPIRJEVEGA VIRUSA Y
  • VARSTVOSLOVJE: SOCIALNA DISTANCA MED OBSOJENCI IN ZAPORSKIM OSEBJEM
  • PSIHOLOGIJA: STALIŠČA DIJAKOV DO SAMOMORA, IZRAŽENA V MATURITETNIH ESEJIH

ZDRAVJE: REGISTER REDKIH BOLEZNI V SLOVENIJI

V Sloveniji je po grobih ocenah okoli 150.000 pacientov z redko boleznijo. Za ustrezno oblikovanje zdravstvenih politik in spremljanje pacientov z redko boleznijo je nujno potrebno poznati epidemiološke podatke, vključno s podatki o zdravljenju in uporabi ozko specializiranih zdravil.

Registri predstavljajo učinkovit način za zbiranje pomembnih podatkov ter epidemiološke ali klinične raziskave in lahko pripomorejo k izboljšanju zdravstvenega varstva pacientov. Vzpostavitev registra redkih bolezni je ena izmed  ključnih aktivnosti Načrta dela na področju redkih bolezni v Sloveniji.

Raziskovalci z Nacionalnega inštituta za javno zdravje (Dalibor Stanimirović, Eva Murko) in Pediatrične klinike Univerzitetnega kliničnega centra Ljubljana (Tadej Battelino, Urh Grošelj) so analizirali trenutno stanje na področju redkih bolezni v Sloveniji, identificirali sistemske izzive ter opisali razvoj pilotskega registra in vzpostavitev funkcionalnega okolja (ekosistema) na področju redkih bolezni v Sloveniji. Kljub določenim izzivom, vzpostavitev registra redkih bolezni in ustreznega ekosistema predstavlja pomembno razvojno priložnost, ki lahko učinkovito poveže deležnike in poveča izkoristek institucionalnih potencialov ter pripomore k izboljšanju zdravstvene obravnave vseh pacientov z redko boleznijo.

Raziskava je bila objavljena v mednarodni znanstveni reviji Orphanet journal of rare diseases.

SLIKA: Predlagani model ekosistema redkih bolezni v Sloveniji.

ONKOLOGIJA: VEZAVA SENZORJEV DNA NA PLAZMIDNO DNA PO TRANSFEKCIJI

Receptorji za prepoznavo vzorcev (PRR ang. Pattern Recognition Receptors) so ključni pri zaznavanju patogenov (virusov ali bakterij) in se aktivirajo ob prisotnosti specifičnih s patogeni ali poškodbo povezanih molekularnih vzorcev. Kadar se DNA znajde v citosolu, kjer je navadno ni, se nanjo veže skupina receptorjev PRR, imenovanih citosolni senzorji DNA. Aktivacija senzorjev DNA pa sproži prepisovanje genov za provnetne citokine interferona β (IFNβ) in faktorja tumorske nekroze α (TNFα), neposredno ali posredno povzročata celično smrt. V njihovih preteklih raziskavi so ugotovili, da se po elektroprenosu plazmidne DNA molekule v celice poveča izražanje nekaterih senzorjev DNA.

Namen raziskave, ki so jo naredili Maša Bošnjak, Boštjan Markelc, Katarina Žnidar in Maja Čemažar (Inštitut za onkologijo in Univerza na Primorskem), je bil ugotoviti začetni potek zaznavanja tuje – plazmidne DNA v neimunskih celicah. Kot celični model so raziskovalci izbrali mišične celice in eElektroporacijo kot metodo vnosa.

Dokazali so, da se senzor od interferon regulatornega faktorja odvisen aktivator (DAI) veže na plazmidno DNA v 15 minutah po njenem prenosu. Senzor z interferonom aktiviran protein 204 (p204) in senzor DEAH  boks helikaza 9 (DHX9) se tudi vežeta na DNA zelo hitro, v 15ih do 30ih minutah po elektroprenosu. Niso pa zaznali vezave pDNA s senzorjem ciklični gvanozin monofosfat-adenozin monofosfat sintaze (cGAS) in s senzorjem DEAD boks polipeptid 60 (DDX60), ki sta tudi udeležena v prepoznavanje tuje DNA v celicah. Z to raziskavo so kot prvi pokazali na začetne korake pri prepoznavanju tuje DNA v neimunskih celicah in pokazali, da v kompleksnem procesu zaznavanja nukleinskih kislin v citosolu sodelujejo številni senzorji DNA.

Raziskava objavljena v prestižni reviji Nucleic Acids Research.

SLIKA: Vezava senzorja DAI na pDNA 15 min po elektroprenosu. Vezave senzorja cGAs in DDX60 na pDNA niso zaznali.

METEOROLOGIJA: OCENA NAPAK NUMERIČNIH MODELOV SPLOŠNE CIRKULACIJE OZRAČJA

Modeli splošne cirkulacije so orodja, s katerimi opisujemo stanje globalnega ozračja, oceanov in tal, napovedujemo vreme nekaj dni in tednov vnaprej ter izdelujemo scenarije prihodnjega stanja ozračja in celotnega podnebja. Ker so numerični modeli zgolj približki realnega ozračja, je potrebno preveriti kvaliteto takšnih simulacij.

Raziskovalci s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani (Nedjeljka Žagar, Katarina Kosovelj in Martin Horvat) so skupaj s tujima sodelavcema razvili novo metodo za oceno kvalitete numeričnih modelov v primerjavi z analizami (narejenimi iz izmerjenih podatkov ob upoštevanju fizikalnih zakonov). Metoda med drugim podaja zvezo med sistematično napako ter prostorsko in časovno variabilnostjo modela.

Poznavanje te zveze je pomembno, ker sta prostorsko-časovna variabilnost in sistematična napaka v termodinamskih poljih (npr. temperature in vlage) in v cirkulaciji (veter) med seboj sklopljena. Dodatna lastnost nove metode je možnost kvantitativne ocene napake za atmosferske procese različnih prostorskih razsežnosti.

Članek objavljen v mednarodni reviji Climate dynamics.

SLIKA: Primerjava 50-letnega povprečja padavin (v mm/dan) v (a) analizi ERA-20C in (b), (c) v modelu SPEEDY z dvema različnima formulacijama temperature površine oceanov. Padavine so rezultat kompleksnih procesov v ozračju. V modelih želijo izboljšati simulacije teh procesov, da bi s tem izboljšali tudi napoved padavin.

NEVROETOLOGIJA: MEHANIZEM ZAZNAVE OBJEKTOV S POMOČJO POLARIZACIJSKEGA VIDA PRI OBADIH

Oči žuželk so naključni mozaik dveh ali več tipov optičnih enot, očesc. Nekatera očesca lahko vsebujejo svetločutne celice, občutljive na polarizirano svetlobo, vendar njihova funkcionalna integracija v vidni sistem ni pojasnjena.

Samice obadov so izvrsten model za raziskave polarizacijskega vida, saj svoje žrtve iščejo z zaznavo polariziranih odsevov iz bleščečega živalskega krzna.

Raziskovalci z Oddelka za biologijo Biotehniške fakultete v Ljubljani (Andrej Meglič, Primož Pirih, Aleš Škorjanc, Marko Kreft in Gregor Belušič) so v sodelovanju s kolegi iz tujine preučili vid obadov s kombinacijo fizioloških, anatomskih in vedenjskih metod. Ugotovili so, da njihova mrežnica vsebuje dva tipa očesc, ki ločeno analizirata barvo ter polarizacijo svetlobe. Odkrili so funkcionalno specializacijo tipov očesc, ki presega barvni vid in je verjetno skupna značilnost oči številnih žuželk. Pojasnili so, zakaj obade privlačijo bleščeči, pa tudi modri predmeti.

Razumevanje mehanizma bo pomagalo pri nadzoru pikajočih muh, ki so prenašalci bolezni. Oči obadov predstavljajo tudi biološki osnutek miniaturnega hibridnega slikovnega senzorja, po katerem se bodo lahko zgledovali napredni sistemi za umetni vid, npr. v avtonomnih vozilih.

Odkritje je opisano v ugledni multidisciplinarni reviji Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.

SLIKA: Ilustracija očesa žuželke in opravljene raziskave.

BIOLOGIJA: STRUKTURNE IN FUNKCIJSKE RAZISKAVE PLAŠČNEGA PROTEINA KROMPIRJEVEGA VIRUSA Y

Krompirjev virus Y (PVY) je eden najnevarnejših rastlinskih virusov in obenem najbolj pomemben virusni patogen krompirja.

Raziskovalci Kemijskega inštituta (Andreja Kežar, Luka Kavčič, David Pahovnik, Ema Žagar, Franci Merzel, Gregor Anderluh, Marjetka Podobnik) so skupaj s kolegi iz Nacionalnega inštituta za biologijo (Ion Gutiérrez-Aguirre, Magda Tušek Žnidarič, Anna Coll, Katja Stare, Kristina Gruden, Maja Ravnikar) ter inštituta Ceitec, Češka, z uporabo krio-elektronske mikroskopije prvi določili tridimenzionalno strukturo virusa PVY ter virusu podobnega delca pri visoki ločljivosti, katerih vlakna so edinstveno zgrajena iz več tisoč kopij plaščnega proteina. Pokazali so tudi, kateri deli proteina so pomembni za sestavljanje vlaken in funkcijo. Plaščni protein je ključen za zaščito virusnega genetskega materiala, razmnoževanje, sestavljanje ter širjenje virusa, zato so ti rezultati pomembni za specifično načrtovanje strategij za varstvo kulturnih rastlin.

Delo je bilo objavljeno v prestižni mednarodni reviji Science Advances.

SLIKA: Tridimenzionalni strukturi krompirjevega virusa Y ter virusu podobnega delca. V obeh primerih je prikazan izsek (pribl. 10 %) periodičnih struktur.

VARSTVOSLOVJE: SOCIALNA DISTANCA MED OBSOJENCI IN ZAPORSKIM OSEBJEM

Ustrezni odnosi med obsojenci in zaporskimi delavci predstavljajo temelj »normalnega« delovanja zaporov in izvajanja tretmajske obravnave obsojencev. Za vzpostavitev takšnih odnosov morata biti izpolnjena dva temeljna pogoja: 1) obsojenci morajo priznavati legitimnost položaja zaporskih delavcev in 2) postopki zaporskih delavcev v zaporu morajo temeljiti na pravičnih odločitvah.

Gorazd Meško in Rok Hacin s Fakultete za varnostne vede Univerze v Mariboru sta se v prispevku osredotočila na ugotavljanje dejavnikov, ki vplivajo na povečanje socialne distance med obsojenci in zaporskimi delavci. Ugotovila sta, da zaznava pravičnosti v postopkih in legitimnosti zaporskega osebja pri obsojencih, starost obsojencev in prisotnost nasilne zaporske subkulture vplivajo na zaznavo socialne distance pri obsojencih. S primerjavo dejavnikov v različnih časovnih obdobjih in v različnih slovenskih zaporih sta ugotovila, da se socialna distanca med obsojenci in zaporskim osebjem spreminja v različnih časovnih obdobjih in glede na zaporsko okolje, v katerem obsojenci prestajajo kazen zapora.

Prispevek je bil objavljen v mednarodni znanstveni reviji The Prison Journal.

SLIKA: OLS regresijska analiza: Napovedovanje socialne distance pri obsojencih.

PSIHOLOGIJA: STALIŠČA DIJAKOV DO SAMOMORA, IZRAŽENA V MATURITETNIH ESEJIH

Samomor predstavlja drugi najpogostejši vzrok umrljivosti med mladimi (15–29 let) v Sloveniji. Med dejavniki tveganja je tudi posnemanje vedenja resničnih ali domišljijskih modelov, zato je treba v šolah premišljeno obravnavati literarna dela, ki problematizirajo samomor.

Spomladi 2017 so dijaki pisali maturitetni esej iz slovenščine z naslovom »Samomor kot izstop iz kolesja sistema«, ki je v javnosti sprožil polemike. Dijaki so morali razložiti, zakaj sta junaka dveh romanov storila samomor in se do njunega dejanja opredeliti.

Z analizo vsebine 142 esejev so raziskovalke z Nacionalnega inštituta za javno zdravje (Saška Roškar) in Oddelka za psihologijo Filozofske fakultete v Ljubljani (Lina Berlot, Jana Malovrh, Sanja Jurjević, Anja Podlesek) ugotovile, da so se večinoma negativno opredeljevali do samomora, naletele pa so tudi na nekaj primerov samorazkrivanja in navedb dijakov, da se lahko poistovetijo z glavnima likoma in njunima samomoroma. V šolskem prostoru je treba ozaveščati o samomoru, vendar so rezultati študije pokazali, da moramo biti pri tem pozorni na ranljive posameznike ter po potrebi ukrepati.

Članek je objavljen v reviji Death Studies.

SLIKA: Ilustracija maturitetnega eseja iz slovenščine.

 

Rubriko TOP objave pripravlja in ureja dr. Zoran Levnajić s Fakultete za informacijske študije v Novem mestu.

Enkrat mesečno skuša širši javnosti približati vrhunske dosežke slovenskih raziskovalcev in raziskovalk, ki so po njegovem mnenju pogosto spregledani. #TOPobjave