Projekti / Programi
Nanopore visokozmogljivo sekvenciranje mikrobnih genomov za razrešitev epidemioloških in diagnostičnih vprašanj v rastlinski patologiji
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.06.05 |
Biotehnika |
Biotehnologija |
Rastlinska biotehnologija |
| 4.03.01 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
Kmetijske rastline |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.04 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijska biotehnologija |
| 4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
Rastlinski virusi, fitoplazme, visoko pretočno sekveniranje, nanopore, viroid
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
23. marec 2023;
A3 za obdobje 2017-2021
Podatki za razpise ARRS (
04.04.2019 - Programski razpis,
arhiv
)
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
403 |
14.016 |
12.449 |
30,89 |
| Scopus |
421 |
15.226 |
13.538 |
32,16 |
Raziskovalci (15)
Organizacije (3)
Povzetek
Visokopretočno sekvenciranje (HTS) je povzročilo revolucijo v mikrobiološkem raziskovanju, saj je to edina generična, netarčna molekularna metoda za odkrivanje neznanih in znanih mikrobov, vključno z porajajočimi se patogeni v človeških, živalskih, rastlinskih in okolijskih vzorcih (kot so voda in zemlja). Ena izmed omejitev, ki preprečuje širšo uporabo trenutno pogosto uporabljanih platform HTS (npr. Illumina), je, da običajno zahtevajo uporabo dragih sekvenatorjev ali nekaj tednov časa, če se vzorci pošljejo zunanjim izvajalcem sekvenciranja. Tehnologija sekvenciranja na osnovi Nanopore (t.i. Oxford Nanopore Technologies) se v zadnjih nekaj letih hitro razvija in kaže velik potencial za ekonomično uporabo HTS v laboratorijih različnih velikosti (zelo majhnih do zelo velikih), tako glede časa kot denarja. Trenutno je to edini pristop HTS, ki kaže potencial za analizo vzorcev zunaj laboratorijev ali v prepostih laboratorijih– on-site. Poleg tega nanopore v nasprotju z večino drugih trenutno najpogosteje uporabljenih platform HTS omogoča sekvenciranje dolgih fragmentov genoma, kot so celotni virusni genomi, in zato ponuja možnost učinkovitejšega razlikovanja med genotipi iste vrste mikrobov, kadar so prisotni, npr. v mešanih okužbah in quazivrstah. V tem projektu bomo raziskal in razvilii sekvenciranje z nanopore tehnologijo kot nadomestilo in/ali dopolnilo metodam sekvenciranja s kratkimi sekvencami (Illumina) za odkrivanje patogenih mikrobov v rastlinah in za reševanje pomembnih epidemioloških vprašanj. Naše predhodne raziskave kažejo, da ima metoda potencial za določanje vseh vrst virusnih genomov, vključno z viroidi. To želimo pokazati z obsežno primerjalno študijo sekvenciranja celotne RNA iz vzorcev okuženih rastlin z uporabo pristopov Illumina in nanopore zaporedja. V nadaljevanju bomo razvili uporabo nanopor sekvenciranje za preučevanje rastlin, okuženih z virusom, npr. paradižnika in ga uporabili za sestavljanje celovitih virusnih genomov v primeru mešanih okužb z več virusnimi genotipi. Raziskave bodo usmerjene tudi v pripravo nanoporne tehnologije za hitro in cenovno dostopno odkrivanje virusov na terenu in v vzorcih vode. Uporabili bomo nanopor sekvenciranje v kombinaciji z Illumino za reševanje epidemioloških težav v patologiji rastlin. Kot primer študije bomo uporabili nedavno odkrite fitoplazme, povezane s Flavescence dorée (FD) v lešnikih (Corylus avellana), identificirane le na podlagi delnega 16S rRNA, secY, map in genetskega lokusa ribosomalnega proteina. Potrebne so nadaljnje študije, da bi raziskali fitoplazme, ki okužujejo lešnike in vinsko trto, s ciljem pridobiti čim več informacij o njihovem genomu, saj ta trenutno ni na voljo in s tem odkriti sorodstvene vezi med obema fitoplazmama. Če bo dokazano, da gre za isto fitoplazmo, bo to korenito spremenila epidemiologijo in ukrepe varstva rastlin pred FD fitoplazmo, ki je karantenski mikrob. Če ne, bomo revidirali metode določanja FD in razvili teste, ki ločujejo karantenske fitoplame, ki povzročajo trsno rumenico od nekarantenskih. Z nadgradnjo rezultatov obeh opisanih delovnih paketov, povezanih z odkrivanjem virusov in epidemiologijo, bomo razvili visoko pretočno sekvenciranje za istočasno odkrivanje različnih vrst mikrobov v enem samem vzorcu. Iz rastlin (npr. vinske trte), okuženih z virusi in fitoplazmi, bomo izolirali in sekvenirali totalno RNA. V projektu bomo uporabili najsodobnejša bioinformacijska orodja in razvili nove algoritme in delotoke za obdelavo in interpretacijo podatkov. Izkušena interdisciplinarna raziskovalna skupina bo naslovila svetovni trend razvoja HTS in posebej tehnologije nanopore za razvoj novih pristopov v epidemiologiji, odkrivanju mikrobov in diagnostiki. To bo rezultiralo v boljšem varstvu rastlin, ki je nujno potrebno pri omejevanju hitrega širjenja patogenih mikrobov zaradi podnebnih sprememb in hitrega transporta rastlin in njihovih proizvodov.
