Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARRS

Mehanizmi in posledice socialnih interakcij v mešanih biofilmih Bacillus - Salmonella

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.06.04  Biotehnika  Biotehnologija  Mikrobna biotehnologija 
Ključne besede
Bacillus subtilis, Salmonella enterica, socialne interakcije, mehanizmi biokontrole, biofilm, probiotik, sorodstveno razlikovanje
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (1)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  35370  dr. Eva Kovačec  Rastlinska produkcija in predelava  Vodja projekta  2020 - 2022  43 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0481  Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta  Ljubljana  1626914  64.118 
Povzetek
Znanstveno ozadje: Biofilmi so v zadnjih letih postali osrednji predmet raziskav na področju mikrobiologije, medicine, kmetijstva in sistemske biologije, saj je tvorba biofilma najpogostejše večcelično obnašanje bakterij v naravi. Mikrobna socialnost je lahko kooperativna ali kompetitivna, zaradi česar se lahko spremeni obseg in funkcija biofilmov, tako kvalitativno kot kvantitativno. Vpliv socialnih interakcij na prostorsko razporeditev in mehanske lastnosti biofilmov je ključnega pomena za razumevanje fizikalne stabilnosti biofilmov, za izboljšanje postopkov čiščenja ali za razvoj boljših metod zdravljenja. Probiotični dodatki, ki vsebujejo bakterije iz rodu Bacillus sp. postajajo vedno bolj priljubljeni, saj izražajo dober potencial za boj proti enteropatogenom (npr. Salmonella) in za izboljšanje rasti, preživetja in zdravstvenega stanja živali. Kljub temu, da so probiotiki iz rodu Bacillus že v uporabi, ne razumemo dobro mehanizmov, ki jim omogočajo, da postanejo učinkoviti probiotiki. Namen tega projekta je raziskati kompetitivne mehanizme med bakterijama Bacillus subtilis in Salmonella enterica z obravnavanjem fitnesa, adhezije, prostorskega razporejanja in mehanskih sprememb v mešanih biofilmov. Poleg omenjenega bomo raziskali tudi molekularne mehanizme, ki so morda v ozadju interakcij. Glavni poudarek tega projekta bo na dveh vrstah socialnih interakcij: interferenčni kompeticiji in sorodstvenem razlikovanju (SR). SR je fascinantno socialno vedenje sevov B. subtilis, ki se različno obnašajo do bolj ali manj sorodnih sevov. Kljub temu ni znano, kako SR med sevi B. subtilis vpliva na interakcije B. subtilis - S. enterica in njihov soobstoj v mešanih biofilmih in ravno to vprašanje bo obravnavano v tem projektu. Poleg tega bakterije v večvrstnih biofilmih izražajo posebnosti v fiziologiji, povezane s povečano toleranco na/odpornostjo proti protimikrobnim sredstvom, in v projektu načrtujemo raziskovanje vloge SR v njej. Opredelitev problema: V EU so izbruhi zaradi bakterije Salmonella ponovno v porastu, pri čemer je bakterija S. enterica povzročila enega od šestih izbruhov bolezni v letu 2016, ki se prenašajo s hrano. Intenzivna uporaba antibiotikov je vodila v razvoj večkratno odpornih sevov, ki so nedovzetni za najpogosteje uporabljene antibiotike, kar predstavlja potrebo za razvoj alternativnih protimikrobnih snovi, kot so npr. probiotiki. Med bacilli vrsta B. subtilis proizvaja največje število znanih antibiotikov s 4–5% njenega genoma dodeljenega za proizvodnjo protimikrobnih učinkovin. Spore bakterije B. subtilis zmanjšajo okužbe z bakterijo S. enterica pri perutnini, kar je že dolgo poznano. Vendar manjkajo podatki o molekularnih mehanizmih, ki poganjajo ta dvoboj. Na podlagi našega pregleda literature sklepamo, da mehanizmi njunih interakcij v mešanih biofilmih še niso bili preučeni. Prav tako še ni v celoti znano, zakaj imajo večvrstni biofilmi povečano toleranco na protimikrobna sredstva. Da bi preučili učinke socialnih interakcij na protimikrobno toleranco in mehanizme, ki so podlaga za le-to, bomo preizkusili različne protimikrobne spojine (antibiotike in razkužila) na mešanih biofilmih bakterij Bacillus – Salmonella. Cilji predlaganega projekta: Glavni cilj projekta je raziskati medvrstne socialne interakcije med bakterijama B. subtilis in S. enterica, s poudarkom na vlogi antagonističnih faktorjev bakterije B. subtilis in komponent zunajceličnega matriksa v kompeticiji, adheziji, prostorskem razporejanju in mehanskih lastnostih mešanih biofilmov iz obeh vrst. Poleg tega navdušujoče odkritje sorodstvenega razlikovanja med sevi B. subtilis še ni bilo nikoli obravnavano v situaciji z več vrstami. V projektu želimo uporabiti modelni sistem, ki posnema pogoje človeškega črevesnega epitelija, kar nam bo omogočilo raziskati interakcije bakterij B. subtilis - S. enterica v bolj realističnih razmerah. Raziskava protimikrobne občutljivosti mešanih biofilmov bo razkrila, ali ima bakterija B. subtilis negativen učinek na
Zgodovina ogledov
Priljubljeno