Akvatični ekosistemi su konstantno izloženi multistres uslovima, jerna njih simultano deluju različiti tipovi pritisaka - od globalnihpromena, preko hidromorfoloških izmena vodnih tela do zagađenjaporeklom iz koncentrisanih i rasutih izvora. Efikasnost upravljačkihmera u cilju zaštite ili unapređenja statusa akvatičnih ekosistemazavise u velikoj meri od pouzdane procene rizika i precizneidentifikacije ključnih pritisaka, što u multistres uslovima nijejednostavno. Regulatorno uslovljeni monitoring programi imaju za ciljpre svega procenu hemijskog i ekološkog statusa (potencijala) vodnihtela. Međutim, dugogodišnja iskustva pokazuju da po pravilu, ocenestatusa na osnovu ova dva ključna kriterijuma nisu saglasne, pa je teškoustanoviti jasne uzročno – posledične veze između zagađenja hazardnimsupstancama i promena na nivou akvatičnih životnih zajednica. Jednaod mogućnosti za prevazilaženje ovog problema je primenabioanalitičkih (mahom in vitro) metoda i biomarkera (kod eksponiranihjedinki i populacija) u retrospektivnoj proceni rizika kao sponeizmeđu hemijskog i biološkog monitoringa. Biomarkeri kao ranipokazatelji prisustva i / ili efekata hemijskog stresa mogu doprinetiidentifikaciji prioritenih lokacija, hazardnih supstanci i njihovihsmeša i povezati izloženost određenim klasama polutanata ilinjihovim smešama u životnoj sredini, sa efektima uočenim na višimnivoima biološke organizacije. Odabir optimalne baterijekomplementarnih opštih i specifičnih ekosistemski relevantnihbiomarkera, različitih nivoa biološke organizacije, od molekularnihdo fizioloških, primenljivih u različitim prostorno-vremenskimokvirima, i dalje predstavlja istraživački izazov i stoga je i predmetistraživanja ove doktorske disertacije. Opšti cilj istraživanja je bioodabir, optimizacija i integracija baterije fizioloških, enzimskih imolekularnih biomarkera kod riba, kao ključnog segmenta kompleksnogmultiparametarskog dijagnostičkog pristupa za identifikacijuhemijskog stresa koji predstavlja značajan pritisak na akvatičneekosisteme u realnim multistres uslovima. Specifični ciljevi suvezani za zadatke dve studije slučaja u okviru kojih je istraživanjesprovedeno. U okviru studije slučaja Novi Sad procenjeno je da jetoksični pritisak na odabranim lokalitetima nizak, ali ipak viši ugradskoj zoni Novog Sada u odnosu na uzvodne lokalitete. Na osnovuefekata uzoraka vode sa istih lokaliteta in vitro pERK1/2 esej se pokazaokao potencijalno koristan alat za monitoring efekta zagađenja uakvatičnim ekosistemima, zadovoljavajuće osetljivosti, kojom je mogućetektovati odgovor pri tretmanu kompleksnim uzorcima iz životnesredine koji sadrže jedinjenja koja utiču na ERK1/2 signalni put.Ograničenje ove metode, kao samostalnog alata predstavlja je niskaspecifičnost ERK1/2 signalnog puta na koji može uticati veliki brojsupstanci sa različitim načinima delovanja, pa se njegov potencijalogleda u primeni sa komplementarnim metodama u okviru kompleksnihbaterija in vitro bioeseja. Studija slučaja Novi Sad je u fokusu imala iunapređenje terenskih protokola i eksperimentalnih postavki kojiomogućavaju primenu biomarkera na različitim prostorno-vremenskimskalama u istražnim monitoring programima sa akcentom na velike reke,a koji podrazumevaju kavezni sistem izlaganja jedinki riba i procenuefekata hemijskog stresa kod jedinki iz prirodnih populacija.Primenom kavezne postavke izlaganja jedinki C. carpio je potvrđeno da jeza upotrebu biometrijskih parametara kao biomarkera potrebno duževreme izlaganja, dok su najosetljiviji parametri bili aktivnost enzimakatalaza, parametri imunog odgovora i autofagije kao i biomarkerineurotoksičnosti, među kojima se posebno istakao gen za bazni proteinmijelina. Zajedno sa detektovanim supstancama u serumu i mišićnomtkivu jedinki, odgovori biomarkera neurotoksičnosti su ukazali nazastupljenost ove grupe polutanata na analiziranim lokalitetima.Rezultati analize biomarkera kod jedinki riba iz prirodnih populacijaističu značaj novoidentifikovanih uloga različitih gena i proteinakoji su uobičajeno smatrani biomarkerima efekta, pokazujući da promeneu ovim parametrima ne moraju nužno ukazivati na pogoršanje zdravljajedinki riba, već bi se trebale tumačiti kao adaptivni odgovor nahemijski stres, pre nego direktan dokaz ekološkog uticaja zagađenja ine slučaja na široj prostornoj skali-tok reke Dunavizvršena je analiza efekata polutanata u prirodnim populacijama Alburnus alburnus, pri čemu nisu uočene razlike između analiziranihlokaliteta usled prirodne varijabilnosti i male veličine uzorka, kao inedostatka adekvatnog referalnog lokaliteta.