Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARRS

Biotehnologija in sistemska biologija rastlin

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.06.00  Biotehnika  Biotehnologija   

Koda Veda Področje
4.04  Kmetijske vede in veterina  Kmetijska biotehnologija 
Ključne besede
sistemska biologija rastlin, stres, povzročitelji bolezni, epidemiologija, biotehnološke in biološke metode varstva rastlin, GSO, tehnološka platforma, kvan. določanje nukleinskih kislin, bioinformatika, metrologija, modeliranje omrežji, detekcija, mehanistično modeliranje, suša, sintezna biologija
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
8.455,87
A''
1.822,42
A'
5.082,05
A1/2
6.093,33
CI10
9.093
CImax
210
h10
44
A1
31,19
A3
44,67
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 26. 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  519  11.106  9.334  17,98 
Scopus  574  12.768  10.746  18,72 
Raziskovalci (33)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  36320  dr. Špela Alič  Biologija  Raziskovalec  2022 - 2023  59 
2.  50563  dr. Katarina Bačnik  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2022 - 2023  107 
3.  19116  dr. Špela Baebler  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023  292 
4.  52760  Aleksander Benčič  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2022 - 2023  13 
5.  54569  dr. Carissa Robyn Bleker  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023 
6.  37410  dr. Alexandra Bogožalec Košir  Biologija  Raziskovalec  2022 - 2023  73 
7.  34130  dr. Anna Coll Rius  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2022 - 2023  139 
8.  08280  dr. Marina Dermastia  Biologija  Raziskovalec  2022 - 2023  842 
9.  23611  dr. Tanja Dreo  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023  450 
10.  55810  Tim Godec  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2022 - 2023  10 
11.  12688  dr. Kristina Gruden  Biotehnologija  Vodja  2022 - 2023  931 
12.  55807  Vladimir Grujić  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2022 - 2023 
13.  51987  Mojca Juteršek  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2022 - 2023  36 
14.  52584  Zala Kogej Zwitter  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2022 - 2023  82 
15.  37409  dr. Maja Križnik  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023  36 
16.  54678  Valentina Levak  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2022 - 2023 
17.  36323  dr. Tjaša Lukan  Biologija  Raziskovalec  2022 - 2023  86 
18.  53968  Nastja Marondini  Biotehnologija  Tehnični sodelavec  2022 - 2023 
19.  23610  dr. Nataša Mehle  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023  483 
20.  19119  dr. Mojca Milavec  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023  284 
21.  54306  Karmen Pogačar  Biotehnologija  Tehnični sodelavec  2022 - 2023 
22.  18467  dr. Maruša Pompe Novak  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023  280 
23.  34502  dr. Živa Ramšak  Biologija  Raziskovalec  2022 - 2023  106 
24.  05229  dr. Maja Ravnikar  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023  1.322 
25.  29635  Katja Stare  Biologija  Tehnični sodelavec  2022 - 2023  78 
26.  50566  dr. Špela Tomaž  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2022 - 2023  22 
27.  36377  dr. Miha Tome  Biotehnologija  Raziskovalec  2022 - 2023  27 
28.  50578  dr. Eva Turk  Biologija  Raziskovalec  2022 - 2023  18 
29.  34129  mag. Neža Turnšek    Tehnični sodelavec  2022 - 2023  24 
30.  54287  dr. Ana Vučurović  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2022 - 2023  183 
31.  39320  dr. Maja Zagorščak  Interdisciplinarne raziskave  Tehnični sodelavec  2022 - 2023  45 
32.  32446  dr. Jan Zrimec  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2022 - 2023  88 
33.  27522  dr. Anže Županič  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2022 - 2023  162 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0105  Nacionalni inštitut za biologijo  Ljubljana  5055784  13.217 
Povzetek
V prihodnjih desetletjih ne bo več okoljsko vzdržno povečevati kmetijskih zemljišč, da bi zagotovili hrano naraščajočemu svetovnemu prebivalstvu. Namesto tega bo treba povečati donos na hektar in hkrati zmanjšati izgube v distribucijski verigi in predelavi hrane. Predlagani raziskovalni program se s ciljem zagotoviti orodja in znanje za trajnostno kmetijstvo prihodnosti, osredotoča na razumevanje odzivov rastlin na abiotski in biotski stres, ki povzročata velike izgube pridelka. Izvirnost predloga je v multidisciplinarnem pristopu, ki vključuje občutljive in generične pristope odkrivanja povzročiteljev bolezni rastlin, kvantitativna orodja za molekularno biologijo, bioinformatiko, populacijsko genetiko in multiomske analize ter matematično modeliranje sistemov. To nam bo omogočilo spremljanje širjenja mikroorganizmov ter pametni nadzor in napovedovanje povezanih tveganj bolezni, Znanstveni preboj bo predstavljal tudi celovit vpogled v dinamiko stresnega odziva rastline v zapletenih razmerah, podobnim naravnim, kar bo osnova za razvoj novih strategij za zaščito poljščin in novih agronomskih praks. Specifični cilji raziskave so: o preučiti odzive rastlin v kompleksnih okoljih z uporabo kombinacije sistemske, sintetične in celične biologije ob upoštevanju več molekularnih ravni pri visoki prostorsko-časovni ločljivosti o preučiti biologijo, raznolikost, epidemiologijo, razvoj in razširjanje patogenih in nepatogenih mikroorganizmov, povezanih z rastlinami, ter razviti zanesljive vrhunske teste za njihovo odkrivanje in karakterizacijo o razviti nove strategije varstva rastlin in strategije za varnost hrane, ki temeljijo na trajnostnih biotehnoloških metodah o nadgraditi tehnološko platformo za podporo novemu razvoju orodij sistemske in kvantitativne molekularne biologije ter razviti napredno, meroslovno zanesljivo tehnološko podporo za ta orodja, ki so lahko uporabna na področjih farmakologije, zdravja ljudi in okolja Najsodobnejša tehnološka platforma bo tudi v naprej zagotavljala inovacije. Prav zaradi napredne tehnologije smo bili že do sedaj uspešni pri prenosu tehnologij in tudi v prihodnje bomo metodološke novosti prenašali na različna biotehnološka področja ter tesno sodelovali z industrijo. Ustvarjeno znanje se bo prenašalo na študente in mlajše raziskovalce iz Slovenije in tujine. Nadaljevali bomo odlično sodelovanje v mednarodnem znanstvenem okolju, v okviru evropske znanstvene infrastrukture in z evropsko mrežo laboratorijev za določajo gensko spremenjene organizme ter kot partner referenčnih laboratorijev Evropske unije na področju zdravstvenega varstva rastlin.
Pomen za razvoj znanosti
Kmetijstvo na eni strani ogroža kakovost podzemnih voda, na drugi strani pa naraščajoče svetovno prebivalstvo zahteva povečanje proizvodnje hrane, zato so potrebne večje spremembe v kmetijskih praksah. Razumevanje temeljnih načel interakcije kmetijskih rastlin z njihovim okoljem je ključnega pomena za prehransko varnost po vsem svetu. Mehanizmi odzivanja rastlin na okolje trenutno še niso dobro razumljeni. Študije imunske signalizacije rastlin so v preteklosti pogosto vodile do nasprotujočih si ugotovitev. Primer je interakcija med signalizacijo JA in SA, ki pri večini rezultatov kaže antagonizem, medtem ko so v nekaterih študijah poročali o sinergizmu. Poleg tega se iste komponente imunske signalizacije odzivajo tako v interakciji s koristnimi mikrobi kot tudi z patogeni in škodljivci, vendar z različno hitrostjo in intenzivnostjo. Še več, omrežje imunske signalizacije se močno prekriva z omrežjem signalizacije odziva na abiotski stres. Iz navedenega izhaja, da so lastnosti celotnega omrežja in ne posamezne signalne komponente pomembne za učinkovit odziv na stres. S predlaganim programom bomo s kombinacijo sintetične in sistemske biologije prvič omogočili vpogled v dinamiko odziva rastlin. Rezultati bodo predstavljali preboj k razumevanju signalnih mehanizmov v kompleksnih razmerah z multiplimi stresorji, ki bodo podobne naravnim razmeram v pridelavi kmetijskih rastlin. Poleg tega bo izvedba multiomične analize na ravni posameznih celic in tkiv omogočila boljše temeljno razumevanje heterogenosti celic ter njihove komunikacije in organizacije znotraj tkiv, kar je področje, ki je v rastlinskih znanostih šele na začetku. Razširitev raziskav sestave mikrobnih populacij kmetijskih in drugih rastlin, bo pripomogla k vzpostavitvi osnovnega kataloga škodljivih in neškodljivih povzročiteljev bolezni, kar bo pripomoglo k razumevanju škodljive vloge patogenov pri gojenju poljščin in hkrati omogočilo razvoj natančne diagnostike in drugih orodji za preprečevanje prihodnjih izbruhov in epidemij. Raziskave o evoluciji virusov nam bodo omogočile boljše razumevanje dejavnikov, ki so odgovorni za prilagajanje in (ponovni) izbruh virusov, kar je ključno za doseganje optimalnih strategij varstva rastlin. Izboljšane strategije varstva rastlin so nujne za zmanjšanje gospodarskih izgub, ki jih povzročajo rastlinski povzročitelji bolezni in škodljivci ter hkrati za zagotovitev trajnosti kmetijske pridelave "od njive do krožnika". Nekateri geni, za katere bomo odkrili, da so vključeni v stresno signalizacijo, bodo uporabni za označevalce zgodnjega odkrivanja bolezni, odpornosti in ozdravljenja ter možne tarče biološkega nadzora bolezni. Rezultati raziskovanja bodo tako imeli velik pomen pri pripravi novih strategij in orodij za varstvo rastlin ter pri zagotavljanju varne hrane in vode. Nenazadnje predlagana najsodobnejša tehnološka platforma, skupaj z naprednimi eksperimentalnimi zasnovami, omogoča razvoj inovacij ne samo v kmetijstvu ampak tudi v biotehnologiji in farmaciji
Pomen za razvoj Slovenije
Zdaj je splošno priznano, da človeško preživetje na zemlji ni odvisno samo od našega zdravja, ampak tudi od zdravja našega biotskega in abiotskega okolja. Koncept "Eno zdravje" (ang. "One Health"), s katerim so naše raziskave tesno povezane, zato ne vključuje le javnega zdravja, temveč tudi varnost hrane in varstvo okolja. Naša raziskava bo zagotovila orodja za proizvodnjo varnih živil za potrošnike, za zmanjšanje okoljskega odtisa kmetijstva in za izboljšanje zdravstvenih in ekonomskih razmer za kmete. Naše raziskave so tudi v skladu s pobudo EU za zdrava tla, ki je del strategije biotske raznovrstnosti, ki jo bomo izboljšali z uporabo novih strategij zaščite pridelkov. Ob upoštevanju geografske lege Slovenije in sedanjih agro-ekonomskih gibanj bomo raziskali zlasti rastlinske povzročitelje, ki so že bili prisotni v Sloveniji, ali njihov pojav pričakujemo v bližnji prihodnosti. Tako abiotski kot biotični stresorji povzročajo velike izgube pridelka, kar predstavlja velik socialno-ekonomski problem za kmete v Sloveniji in po svetu ter pomembno vpliva na ceno hrane, kar zmanjšuje kupno moč prebivalstva in zlasti ogroža socialno najšibkejše skupine. Pridobljeno znanje se bo v nadaljevanju uporabljalo za oblikovanje novih inovativnih strategij za zaščito pridelkov. Razvili bomo lahko na znanju temelječe označevalce za žlahtnjenje, kar je predpogoj za natančno žlahtnjenje prihodnosti. S tem pristopom lahko dolgoročno oblikujemo rastline, odporne na različne okoljske biotske in abiotske stresorje. Mikroorganizmi so nedvomno eden najpomembnejših dejavnikov zdravja ekosistemov. Naši pripravki za zdravstveno varstvo pridelkov, ki temeljijo na raziskavah mikroorganizmov, veljajo za obetavno strategijo za izboljšanje trajnostne proizvodnje hrane in zanesljive preskrbe s hrano. Združeni narodi in EU so prepoznali pomen in potencial inovacij na področju mikrobiomov, zato so bili vključeni v strategijo bio-ekonomije in zeleni dogovor (ang. Green Deal). Razumevanje epidemiologije bolezni in dovzetnosti kmetijskih rastlin v različnih okoljih bo pripomoglo k oblikovanju izboljšanih kmetijskih praks. Predlagana tehnološka platforma, ki vključuje najsodobnejše tehnologije, strokovno znanje in orodja za bioinformatiko, zagotavlja in bo tudi v prihodnje zagotavljala razvoj inovacij. Novo zasnovana orodja za sintetično biologijo bodo prispevala tako k razvoju sintetične biologije rastlin kot tudi k različnim biotehnološkim aplikacijam. Razvite aplikacije, aplikacije v razvoju in izdelana orodja bodo omogočili uvajanje mehanističnega modeliranja v rastlinskih znanostih in širše. Meroslovni vidiki raziskave bodo trdna podlaga za zanesljivo kvantifikacijo in kvalifikacijo nukleinskih kislin in celic. Najprej se bodo začeli izvajati meroslovni pristopi za uskladitev mednarodnih pristopov odkrivanja in določanja GSO ter človeških in rastlinskih patogenov. Metodološke novosti bomo lahko prenesli na različna druga biotehnološka področja, vključno s prenosi v industrijo. V preteklem obdobju smo bili člani slovenskih centrov odličnosti COBIK in KC-Brin ter sodelovali v konzorcijih javno-zasebnega partnerstva za proizvodnjo bioloških zdravil in cepiv Biopharm.si. Ponujamo in bomo še naprej ponujali inovativne tehnološke rešitve za slovenska in svetovna podjetja (npr. BIA doo, Lek-Novartis, BIA Separations-Sartorius, Agdia, Promega, Dechra, AciesBio, HZPC). Tak pristop je že privedel do odcepitve dveh podjetij iz naše skupine, zelo uspešne Biosistemike (https://biosistemika.com/) in laboratorija Niba Labs, ustanovljenega v letošnjem letu. Na področju razvoja in validacije metod za odkrivanje GSO smo eden vodilnih partnerjev v evropski mreži laboratorijev za GSO (ENGL). Vsi rezultati predlaganega programa, povezani z varstvom rastlin, se neprestano prenašajo na nacionalne in evropske organe za varstvo rastlin. Več članov raziskovalne skupine je aktivnih članov odborov Evropske organizacije za varstvo rastlin (EPPO) in smo partnerji v dveh od petih referenčnih laboratorijev Evropske unije na področju zdravstvenega varstva rastlin: EURL za bakterije in EURL za viruse, viroide in fitoplazme. Pravočasno prepoznavanje potencialnih novih patogenov in sledenje njihovemu širjenju je bistvenega pomena za preprečevanje in zmanjševanje gospodarske škode v kmetijstvu. Aktivno sodelujemo tudi v evropskih infrastrukturah; smo vodja skupnosti Plant Science Community v okviru infrastrukture za bioinformatiko ELIXIR in aktivno promoviramo sistemsko biologijo znotraj iste infrastrukture. Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo je tudi nosilec nacionalnega merilnega standarda za količino snovi v živilih rastlinskega izvora (NNE) na področju varnosti živil. Ustvarjena znanstvena dognanja se, z vključevanjem članov programa na podiplomski in podiplomski študij različnih univerz, učinkovito prenašajo na študente in mlajše raziskovalce iz Slovenije in tujine. Člani skupine sodelujejo v mrežah Marie Curie ITN, kot je INEXTVIR MSCA ITN, ki jo koordinira NIB (Maja Ravnikar). Naši diplomanti pogosto nadaljujejo kariero v industriji, zato prispevamo k regionalnemu razvoju človeških virov. Člani programa sodelujejo in vodijo več mednarodnih projektov (opisanih v poglavju D32), zato bo program močno vključen v mednarodne raziskovalne trende, kar bo omogočilo učinkovito razširjanje rezultatov programa in zagotovilo uporabo najsodobnejših znanj tudi v Sloveniji. Člani raziskovalne skupine svoje rezultate redno objavljajo v medijih, sodelujejo v javnih razpravah in kot gostje televizijskih in radijskih oddaj dogodkih. So tudi organizatorji dogodkov za promocijo znanosti (npr. Noč raziskovalcev, Dan očarljivih rastlin).
Zgodovina ogledov
Priljubljeno