Õpilaste teadustööde riiklikul konkursil saavutasid edu instituudi teadlaste juhendatud noored

Autor: Marion Lisette Kasela (Hugo Treffneri Gümnaasium)

Juhendajad:

Mikroobigeneetika kaasprofessor Hedvig Tamman (TÜMRI) ja doktorant Angela Peeb (TÜMRI, juhendas õpilast Hugo Treffneri Gümnaasiumi bioloogiaõpetajana)

Image

Autori kirjutatud lühikokkuvõte

Pseudomonas putida on biotehnoloogiliselt oluline bakter, sest seda kasutatakse tööstuses kemikaalide tootmiseks ja saasteainete lagundamiseks. Tööstusprotsesside tõhususe suurendamiseks on oluline mõista, millised kaitsesüsteemid kaitsevad P. putida’t faagide eest kõige paremini. Töö eesmärk oli isoleerida keskkonnast P. putida’t nakatavaid faage ja tuvastada seda bakterit kaitsvate kaitsemehhanismide tõhusus.

Faagid isoleeriti Raadi Majoraadi pargi tiigi veeproovist ja aia kompostihunniku mullaproovist, kasutades P. putida PaW85 tüve derivaate ΔDef8 ja ΔDef8RloC. Isoleeritud faagid määrati PCRanalüüsi ja geelelektroforeesi abil. Kaitsesüsteemide mõju hindamiseks võrreldi faagide võimet nakatada derivaattüvesid, millest olid eemaldatud kindlad kaitsesüsteemid. Töös isoleeriti G2, G5 ja G8 perekonna faage. Kompostmullast saadi suurem faagide mitmekesisus kui tiigiveest, millest eraldati vaid G5 faage.

Tulemustest selgus, et P. putida kaitsesüsteemid mõjusid eraldatud faagidele erinevalt. Sarnaselt varasemate uuringutega kaitsesid profaagid bakterit oluliselt ka selles töös isoleeritud faagide vastu. P1 profaag kaitses mõlema G5 faagi eest, kuid profaag P2 vaid aia G5 faagi eest. Profaagid mõjutasid üldiselt rohkem aia G5 faagi. G8 perekonna faagi vastu ilmnes profaagide sünergiline toime. Lisaks mõjutasid faagide nakatumist oluliselt ka HerA-DUF süsteem ja tüüp I restriktsiooni-modifikatsioonisüsteem (RM-I).

HerA-DUF süsteem kaitses mõlema G5 faagi vastu, kuid efektiivsemalt aia G5 faagi vastu, sest Raadi G5 faagi eest kaitses bakterit peamiselt RM-I süsteem. RM-I süsteemi aktiivsust P. putida faagikaitsesüsteemina pole varem täheldatud, mistõttu oli tulemus märkimisväärne. Aia G2 faagi mõjutas vähesel määral vaid RM-I süsteemi eemaldamine, kuid järelduste tegemiseks on vaja täiendavaid katseid. Samuti kaitses P. putida’t aia G5 faagi eest ka Wadjet-süsteem, mille mõju teiste G5 faagide korral pole varem märgatud.

Tööst järeldub, et P. putida faagivastased kaitsesüsteemid on väga faagispetsiifilised ja nende tõhusus erineb ka geneetiliselt sarnaste faagide korral. Edasised uuringud võiksid keskenduda RM-I ja Wadjet-süsteemide täpsema rolli ja toimemehhanismide uurimisele.

Allikas: Õpilaste teadustööde konkursi kogumik 2026, Eesti Teadusagentuur

Autor: Hanna Karileet (Miina Härma Gümnaasium)

Juhendajad:

Molekulaarse mikrobioloogia teadur Cristina Durante Cruz (TÜMRI), geneetika professor Angela Ivask (TÜMRI) ja loodusteadusliku hariduse teadur Helin Semilarski (Tartu Ülikooli ökoloogia ja maateaduste instituut, juhendas õpilast Miina Härma Gümnaasiumi bioloogiaõpetajana)

Autori kirjutatud lühikokkuvõte

Image

Antud uurimistöö eesmärk oli ühelt poolt uurida looduslike antibakteriaalsete ainete segude mõju E. coli laboritüve MG1655 kasvule ning teiselt poolt selgitada välja kõige efektiivsema antibakteriaalse toimega aine. Eesmärkide täitmiseks ja uurimisküsimustele vastamiseks testiti kuut looduslikku antibakteriaalset ainete segu: küüslaugumahla, sidrunimahla, kaneeliekstrakti, mett, matcha rohelise tee ekstrakti ja tüümianiekstrakti. Töö käigus viidi läbi kuus eksperimenti, kus igas eksperimendis testiti kaht erinevat loodusliku antibakteriaalset proovi korraga.

Tulemustest saab järeldada uurimistöös kasutatavate looduslike ühendite võimalikku mõju bakterite kasvule ja optimaalset kontsentratsiooni tõhusa bakterivastase lahuse loomiseks.

Mee puhul ei suudetud mõõta antibakteriaalset tegevust. Matcha rohelise tee inhibeeriv toime ulatus madala kontsentratsioonini. Kaneel näitas bakteriostaatilist ja bakteritsiidset toimet minimaalse bakteritsiidse kontsentratsiooni (MBC) põhjal.

Sidrunimahlal oli antibakteriaalne toime, mida võis mõjutada madal pH, mistõttu on happesust tegelikust bioaktiivsest toimest keeruline eristada. Tüümian näitas stabiilset inhibeerimist kuni 6,25 mg/ml. Küüslaugumahl oli kõige tugevama toimega segu, näidates bakterite kasvu pärssimist 1,56–0,39% (MIC).

Katsed andsid usaldusväärseid tulemusi: õnnestus määrata minimaalne inhibeeriv kontsentratsioon (MIC) ja enamik tulemusi kattus varasema kirjandusega. Saadud andmed pakuvad esialgset teavet uurimisküsimustele vastamiseks. Piiravaks faktoriks oli viienädalane katseaeg, mis oleks võinud olla pikem.

Lisauuringud võimaldaksid töös esitatud tulemusi korrata ning looduslike segude mõju testida ka teistsugustele bakteritele. Ideena võiks tulevikus keskenduda sünergistlikele kombinatsioonidele ja laiemale bakteritüvede katsetamisele.

Allikas: Õpilaste teadustööde konkursi kogumik 2026, Eesti Teadusagentuur

Autor: Andreas Kurvits (Miina Härma Gümnaasium)

Juhendajad:

Molekulaarbioloogia professor Tiina Tamm (TÜMRI) ja bioloogiahariduse kaasprofessor Anne Laius (Tartu Ülikooli ökoloogia ja maateaduste instituut, juhendas õpilast Miina Härma Gümnaasiumi bioloogiaõpetajana)

Image

Autori kirjutatud lühikokkuvõte

Suvioder (Hordeum vulgare) on üks tähtsamaid teraviljakultuure parasvöötmes, olles maailmas neljas enimtoodetud teravili. Suviodra füsioloogilist seisundit, ökoloogilist talitlust ning seetõttu ka saagikust mõjutavad taime füllosfääril ehk taime maapealsetel osadel (lehed, varred, õied) paiknevad mikroorganismid. Taime kasvustaadiumi roll füllosfääri pärmikoosluste kujunemisel on jäänud suhteliselt vähe käsitletuks, mida peegeldab ka ligikaudne hinnang, mille kohaselt on dokumenteeritud vaid 1% kõikidest pärmseente liikidest.

Uurimisküsimused:
1. Kuidas muutub pärmikoosluste mitmekesisus suviodra lehel erinevate kasvustaadiumite vältel (võrsumine ja piimküpsus)?
2. Milline on pärmikoosluste mitmekesisus suviodra lehtedel (kogu liikide arv, erinevate liikide arv, millist liiki esineb kõige rohkem)?

Seatud uurimisprobleemide lahendamiseks koguti mõlemas suviodra kasvustaadiumis kolmelt erinevalt suviodra sordilt lehed, mille pindadelt eraldatud pärmikooslused iseloomustati nende DNA järjestuste alusel, kasutades PCRi, et paljundada isolaatide ITS regioon, misjärel saadeti isolaadid TÜ tuumiklaborisse sekveneerimisele. Saadud andmete põhjal kasutati bioanalüütikas kasutatud statistilisi ning matemaatilisi mudeleid, et hinnata tuvastatud proovide mitmekesisust lokaalsel ning omavahelisel tasandil, kasutades alfa- ning beetamitmekesisuste indekseid.

Saadud tulemused näitasid vegetatsiooniperioodi laialdast mõju füllosfääri pärmikoosluste koosseisule. Suviodra võrsumisfaasis oli kõikide indeksite kohaselt pärmikoosluste liigirikkus palju suurem kui hilisemas kasvustaadiumis, mis viitab koosluste liigilisele homogeniseerumisele ning selektiivse keskkonna kujunemisele. Uurimistöö peamine piirang oli proovide piiratud arv, mis võis mõjutada statistiliste analüüside pädevust.

Edasistes uuringutes võiks koguda suviodra füllosfäärilt proove ka vahepealsetes kasvustaadiumites, et saada paremat ning täpsemat pilti mitmekesisuse dünaamikast terve vegetatsiooniperioodi vältel.

Allikas: Õpilaste teadustööde konkursi kogumik 2026, Eesti Teadusagentuur