Projekti / Programi
Mikrobiologija in mikrobna biotehnologija
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.02.00 |
Biotehnika |
Živalska produkcija in predelava |
|
| 4.06.00 |
Biotehnika |
Biotehnologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B230 |
Biomedicinske vede |
Mikrobiologija, bakteriologija, virologija, mikologija |
| B420 |
Biomedicinske vede |
Prehrana |
| B400 |
Biomedicinske vede |
Zootehnika, živinoreja, vzreja |
| T490 |
Tehnološke vede |
Biotehnologija |
mikrobna ekologija (m.e.) prebavil; m.e. poživljenega blata; m.e. metanogeneze; molekularna identifikacija mikroorganizmov;
Raziskovalci (11)
Organizacije (1)
Povzetek
1. Mikrobno ekološke raziskave stresnih in nestresnih ekosistemov s pomočjo molekularno bioloških tehnik v povezavi z in situ hibridizacijami, epifluorescentno in konfokalno mikroskopijo ter pretočno citometrijo
1.1. Preiskave poselitve prebavil prostoživečih, domačih in laboratorijskih živali ter človeka s predstavniki striktno anaerobnih bakterij iz rodov Bacteroides, Prevotella, Bifidobacterium ter še neidentificiranimi mikroorganizmi
1.1.1. Analiza mikrobne raznolikosti v preiskovanih ekosistemih s pristopi namnoževanja, kloniranja, sekvenciranja in filogenetske analize ribosomskih genov
1.1.2. Priprava novih (in optimizacija obstoječih) super in semispecifičnih oligonukleotidnih sond na podlagi 16S rRNA sekvenc za preiskovane skupine organizmov
1.1.3. Analiza prostorske distribucije in dinamike rasti preiskovanih mikroorganizmov v konkretnih ekosistemih
1.1.4. Uvajanje postopkov za specifične izolacije doslej še neizoliranih mikroorganizmov
1.1.5. Preiskave vpliva lektinov (fitohemaglutinina) na mikrobno poselitev prebavnega trakta laboratorijskih podgan s poudarkom na rodovih Bifidobacterium in Bacteroides in organizmi iz filogenetske skupine -proteobakterij
1.1.6. Uvajanje/razvoj metod za odkrivanje nekaterih patogenih mikroorganizmov (Salmonella spp.) v živilskih vzorcih
1.2. Poselitev različnih faz aerobnega dela biološke čistilne naprave z nitrifikacijskimi mikroorganizmi
2. Molekularno genetske in filogenetske preiskave ribosomskih operonov pri vrstah Prevotella spp.
2.1. Določanje števila, velikosti in strukture ribosomskih operonov z molekularno biološkimi in genetskimi metodami
2.2. Analiza sekvence genov za 16S rRNK teh organizmov in analiza njihove molekularne filogenoije
2.3. Priprava specifičnih DNA sond za spremljanje posameznih operonov in njihovega izražanja v različnih pogojih rasti
2.4. Ugotavljanje pomena prisotnosti in aktivnosti različnih operonov (mutageneza)
3. Mehanizmi, pogostost in gostiteljske specifičnosti lateralnih genskih prenosov nekaterih virulenčnih dejavnikov in antibiotskih rezistenc v rodu Prevotella iz humanega in živalskih prebavnih traktov
3.1. Priprava in optimizacija specifičnih DNK sond za Prevotella spp. v "in situ" in "in vitro" hibridizacij
3.2. Uvajanje anaerobnih metod kultivacije na trdnih gojiščih za učinkovit genetski monitoring mikroorganizmov
3.3. Priprava primernega delovnega gostiteljskega mikroorganizma z metodami mutacije in selekcije
3.4. Iskanje in molekularno biološka analiza primernih genetskih elementov
3.5. Priprava detekcijskih sistemov (DNA sonde, začetni oligonukleotidi za reakcije PCR)
3.6. Molekularni monitoring dogodkov genskega prenosa in vivo in in vitro4. Biokemijsko encimske raziskave polisaharidaz bakterij iz rodov Prevotella in Butyrivibrio, ki naseljujejo vamp prežvekovalcev
Pomen za razvoj znanosti
Znanje o biotski različnosti mikroorganizmov postaja zaradi pomena, ki ga predstavlja za razumevanje dogajanja v okolju in za prihodnji razvoj biotehnologij, središčni interes številnih raziskovalnih skupin v svetu. Pri tem se informacije bliskovito kopičijo tudi zaradi uvajanja modernih, na molekularni biologiji temeljenih metod. Na DNK sekvencah temelječa taksonomija in filogeneza sta bili pionirski vedi pri izkoriščanju molekularnobioloških tehnik, zdi pa se, da bo prav področje mikrobne različnosti tisto, ki bo pridobilo največ. Prvi pregledi naravnih mikrobnih ekosistemov z molekularnimi metodami so daleč presegli dotedanje konzervativne ocene o številu vseh mikrobnih vrst, ki naseljujejo naš planet. Medtem ko se večina raziskovalcev strinja, da doslej znani in opisani mikroorganizmi predstavljajo le droben delček celotnega bogastva mikrobne različnosti sveta, nihče ne zna oceniti njene prave velikosti. Tehnike, ki niso pogojene in vezane na postopke izolacije in gojitve mikrooorganizmov obetajo ključni napredek na tem fascinantnem področju znanosti. Nova znanja, ki si jih obetamo z uporabo omenjenih metod pri preiskavah najrazličnejših mikrobnih ekosistemov, nam bodo ponudila povsem nove možnosti pri razumevanju obstoječega stanja in sprememb na našem planetu in tudi izkoriščanje lastnosti in sposobnosti množice novih, doslej še neznanih mikroorganizmov. Pomembno je, da smo na tem aktualnem in za tehnologije obetavnem področju znanja živo prisotni.
Pomen za razvoj Slovenije
Predlagano raziskovalno delo predstavlja ključno možnost raziskovanja za potrebe izobraževanje na dodiplomskem študiju mikrobiologije v organiziciji BF, kjer skupina sodeluje s pomembnim deležem. Ta aktivnost je tudi osnova za potrebe podiplomskega izobraževanja v programih mikrobiologije in biotehnologije, tako za poučevalni del in za prevzemanje mentorstva pri magisterijih in doktoratih. Ekspertiza v segmentu molekularnih metod identifikacije mikroorganizmov iz različnih okolij je pomemben povezovalni dejavnik za sodelovanje z drugimi skupinami v raziskavah mikrobne ekologije prebavil domačih živali na pr. v sodelavi s profesorji dr. J. Salobirjem, dr. M. Štruklecom in dr. A. Orešnikom iz Inštituta za prehrano živali, Oddelka za zootehniko BF in mikrobne ekologije prebavil prostoživečih živali v sodelavi s prof. dr. J. Štrusovo iz Oddelka za biologijo BF. Analiza mikrobne različnosti vampne mikroflore nam omogoča odmevno in za skupino nujno potrebno sodelavo z dr. H. J. Flintom iz Rowett Research Institute iz Aberdeena na Škotskem. Uvajanje postopkov za specifične izolacije doslej še neizoliranih mikroorganizmov nam je odprla novo sodelovanje z dr. J. Dorejem iz INRA inštituta v Jouy en Josas v Franciji. Z raziskavo vplivov lektinov (fitohemaglutinina) na mikrobno poselitev prebavnega trakta laboratorijskih podgan s poudarkom na rodovih Bifidobacterium že vrsto let sodelujemo v mednarodni skupini, organizirani okrog projekta COST98. V sodelovanju s prof. dr. P. Rasporjem iz Oddelka za živilstvo BF razvojamo nove metode za odkrivanje patogenih mikroorganizmov (Salmonella spp.) v živilih. Z raziskavami mikrobne poselitve različnih faz aerobnega dela biološke čistilne naprave smo pričeli sodelavati s CČN Kamnik Domžale in s prof. dr. M. Rošem, iz Kemijskega Inštituta Slovenije. Biokemijsko encimske raziskave polisaharidaz bakterij iz rodov Prevotella in Butyrivibrio vežemo na sodelave z dr. J. Kopecny-jem iz Inštituta za genetiko in fiziologijo živali češke akademija znanosti in doc. dr. A. Štrancarjem iz BIA d.o.o. iz Ljubljane.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
