To znanstveno delo zajema pregled rezultatov najnovejših raziskav na področju inaktivacije virusov z uporabo hladne plinske plazme, ki predstavlja novo, okolju prijazno metodo za inaktivacijo virusov. Bralec se seznani z uspešno inaktivacijo številnih humanih, živalskih in rastlinskih virusov v ali na različnih medijih od tekočin in zraka do modelnih površin in hrane. V prispevku so opisani tudi mehanizmi inaktivacije, ki zajemajo opis najbolj pomembnih plazemskih delcev pri virusni inaktivaciji, kot tudi njihov vpliv na različne virusne dele. Zaradi tega ta publikacija predstavlja prvi celovit pregled področja virusne inaktivacije s hladno plazmo v svetovnem merilu. Članek je mesece po objavi bil uvrščen med najbolj brane članke prestižne revije Trends in Biotechnology., IF = 14.3. V članek smo uvrstili tudi naše raziskave na področju virusne inaktivacije s hladno plazmo, ki smo jih predstavili na številnih narodnih in mednarodnih konferencah med drugim tudi v obliki vabljenih predavanj. Za naša predavanja smo bili večkrat nagrajevani kar potrjuje pomembnost teme in kakovost rezultatov.
COBISS.SI-ID: 33308199
Raziskovali smo biologijo, evolucijo in epidemiologijo rastlinskih virusov in vzpostavili najnovejše metode za njihovo detekcijo ter predstavili naše delo v okviru vabljenih predavanj na največji konferenci o rastlinskih škodljivcih (Kutnjak, Denis, Pecman, Anja, Bačnik, Katarina, Gutiérrez-Aguirre, Ion, Mehle, Nataša, Tušek-Žnidarič, Magda, Ravnikar, Maja, IPPC, COBISS ID: 4793167) in epidemiologiji rastlinskih virusov (Ravnikar, Maja, Kutnjak, Denis, Bačnik, Katarina, Pecman, Anja, Mehle, Nataša, Kogovšek, Polona, Tušek-Žnidarič, Magda, Gutiérrez-Aguirre, Ion, IPVE, COBISS ID: 5322575). V visoko citiranem članku (Pecman, Anja, Kutnjak, Denis, Gutiérrez-Aguirre, Ion, Adams, Ian, Fox, Adrian, Boonham, Neil, Ravnikar, Maja, Frontiers in Microbiology, COBISS ID: 4476495, IF=4.019) smo prvič sistematično primerjali metode za detekcijo rastlinskih virusov z visokozmogljivim sekvenciranjem. To metodo smo uporabili tudi za študij eksperimentalne evolucije virusov (Kutnjak, Denis, Elena, Santiago F., Ravnikar, Maja, Journal of Virology, COBISS ID: 4390479, IF=4.368), in, v nedavni študiji, za raziskavo slabo poznanega dela viroma odpadnih vod, ki ga sestavljajo rastlinski virusi. Z uporabo optimiziranega postopka koncentracije, visokozmogljivega sekvenciranja in testov infektivnosti smo raziskovali pogostost, raznolikost in biološki pomen rastlinskih virusov v odpadni vodi. Zaznali smo predstavnike 47 vrst rastlinskih virusov, tudi porajajoče se škodljivce poljščin. Dokazali smo infektivnost virusov iz rodu Tobamovirus (družina Virgaviridae), ki so ostali infektivni tudi po prehodu skozi čistilno napravo. Rezultati kažejo na uporabnost takega metagenomskega pristopa za določanje raznolikosti virusov, ki krožijo v okolju in opozarjajo na možna tveganja pri uporabi reciklirane odpadne vode za zalivanje rastlin. Raziskava je bila s strani ARRS izbrana med izbor dosežkov Odlični v znanosti (kot eden izmed dveh najboljših dosežkov na področju Biotehnologije) v letu 2020.
COBISS.SI-ID: 5318735
Virusi, ki se prenašajo z vodo predstavljajo veliko zdravstveno, okoljsko in gospodarsko tveganje, zato je njihova inaktivacija ključnega pomena. V tej študiji smo ta problem obravnavali in prvič opisali inaktivacijo virusa, ki se prenaša z vodo, virusa blage lisavosti paprike (PMMoV; angl. peper mild mottle virus) s hladno atmosfersko plazmo (CAP; angl., cold atmospheric plasma). Poleg tega je ta publikacija ena od prvih, ki preučuje inaktivacijo rastlinskih virusov s CAP in inaktivacijo virusov v večjih volumnih vode. V tej študiji smo raziskali učinke CAP na zelo odporen tobamovirus PMMoV. PMMoV ni pomemben le kot škodljivec v kmetijstvu, saj povzroča velike izgube pri pridelkih paprike, temveč predstavlja tudi pomembno povezavo med problematičnimi tobamovirusi in enteričnimi virusi. Uspešno inaktivacijo tega stabilnega virusa smo dosegli že po nekaj minutah obdelave s CAP. V tej študiji smo raziskali tudi učinke CAP na virusne beljakovine in RNK ter potencialno genotoksičnost in citotoksičnost vode obdelane s CAP. Pokazali smo, da lahko CAP vpliva na virusne beljakovine in RNK, brez vnosa škodljivih stranskih produktov v vodo. Zato CAP predstavlja alternativno metodo za dekontaminacijo voda, ki lahko inaktivira tudi najbolj odporne viruse, ki se prenašajo z vodo.
COBISS.SI-ID: 49725955
Eden glavnih izzivov pri razvoju genske terapije je vzpostavitev optimiziranega procesa za masovno proizvodnjo virusnih vektorjev. Analitične metode, ki se uporabljajo za ovrednotenje posameznega koraka postopka in omogočajo karakterizacijo virusa, igrajo pomembno vlogo pri optimizaciji procesov. Množica formulacij virusnih vektorjev pa predstavlja težavo pri analitiki, saj mnoge komponente motijo analitične tehnike. Na Adeno virusu povezanem virusu (AAV, angl. adenoassociated virus), ki smo ga izbrali kot modelni organizem, smo pokazali prednosti kombinacije uporabe molekularnih metod in transmisijske elektronske mikroskopije (TEM) za karakterizacijo in kvantifikacijo virusnih vektorjev. Rezultati analiz so pokazali, da digitalni kapljični PCR (ddPCR) z vidika robustnosti in variabilnosti deluje bolje kot kvantitativni PCR v realnem času, kar je še posebej pomembno za delno očiščene vzorce. Poleg tega smo pokazali pomembnost priprave vzorca pred analizo PCR. Z analizo TEM smo preverili virusno strukturo, prisotnost agregatov in nečistoč. Ugotovili smo da agregati in nečistoče vplivajo na razlike v titru virusa, ki jih opažamo pri qPCR in ddPCR analizi, in da na jih lahko vplivamo s spremembo priprave vzorca. Predstavljeni rezultati služijo kot vodilo za vzpostavitev analitičnih metod, potrebnih za pripravo vodil za določanje identitete in čistosti virusnih vektorjev AAV.
COBISS.SI-ID: 5125199
Ta publikacija opisuje pionirsko delo o inaktivaciji PVY v vodi s hladno atmosfersko plazmo (CAP; angl. cold atmospheric plasma) in je ena od prvih, ki obravnava inaktivacijo rastlinskih virusov s CAP in inaktivacijo virusov v večjih volumnih vode. V tej študiji je bil uporabljen posebej agresiven sev PVY: PVYNTN. PVY lahko okuži različne rastline iz družine Solanaceae, vključno s papriko, paradižnikom, jajčevci, tobakom in krompirjem. PVY je gospodarsko najpomembnejši virusni patogen krompirja in lahko povzroči 85 % izgubo pri proizvodnji le-tega. To predstavlja velik problem, saj je krompir ena najpomembnejših poljščin na svetu. Ker PVY lahko povzroči velike izgube pridelka, je pomembno, da se prepreči njegov prenos z vodo. V naših poskusih smo uporabili dve vrsti vzorcev vode in sicer hranilno raztopino z visoko (tj. bolj onesnaženi vzorci) in z nizko (tj. manj onesnaženi vzorci) organsko onesnaženostjo. S tem smo želeli opazovati učinkovitost virusne inaktivacije v okoljih z različno organsko obremenjenostjo. Poleg tega smo preučevali mehanizme inaktivacije, vključno z opisom lastnosti CAP, ki so bile povezane z inaktivacijo PVY, in njihove učinke na virusno RNK. Pokazali smo, da imajo reaktivne kisikove zvrsti pomembno vlogo pri inaktivaciji virusa, medtem ko UV sevanje nima nobenega učinka. Opazili smo tudi, da med obdelavo CAP lahko poškoduje virusno RNK. Pridobljeni rezultati predstavljajo pomembno iztočnico za nove poskuse na področju dekontaminacije vode s CAP.
COBISS.SI-ID: 5060943