Raziskovalni projekti

Vsebinski opis projekta 

Intenzivna uporaba antibiotikov pri ljudeh in živalih je privedla do naglega širjenja bakterij, odpornih proti antibiotikom, kar se vse bolj odraža v zmanjšani učinkovitosti zdravljenja infekcij. Pojav odpornosti pri patogenih bakterijah, ki se prenašajo s hrano, proti antibiotikom, in širjenje teh bakterij vzdolž celotne agroživilske verige, resno ogroža varnost hrane in predstavlja problem, ki ga znanstveniki že dlje časa intenzivno raziskujejo. V zadnjih letih so številne raziskave potrdile, da lahko tudi komenzalne bakterije, vključno z mlečnokislinskimi bakterijami, predstavljajo rezervoar genov za odpornost proti antibiotikom (ARG), vendar do nedavnega napredne in zmogljive tehnologije sekvenciranja naslednje generacije, npr. metagenomsko sekvenciranje, še niso bile na voljo za raziskovanje rezistomov in mobilomov pri mikrobioti fermentiranih živil. Dejansko varnostno tveganje, povezano z odpornostjo pri mlečnokislinskih bakterijah iz fermentiranih živil ter njihovim potencialom za širjenje ARG vzdolž agroživilske verige, zato še vedno ni dobro raziskano. V predlagani raziskavi bomo z naprednimi tehnologijami sekvenciranja ovrednotili breme mobilnih rezistomov v mikrobioti fermentiranih živil in ocenili dejansko nevarnost prenosa vnesenih elementov v agroživilsko verigo na druge bakterije. Različne vzorce fermentiranih živil, ki jih bomo razdelili na več skupin glede na njihov izvor, npr. fermentirani mlečni izdelki in fermentirani zelenjavni izdelki, bomo pridobili pri lokalnih proizvajalcih, v trgovinah ali na tržnicah. S sekvenciranjem naslednje generacije bomo pridobili metagenomske sekvence mikrobiote vzorcev, ki jih bomo z uporabo bioinformacijskih orodij in programov sestavili de novo in temeljito preiskali za ARG in mobilne genetske elemente. Pri tem bomo uporabili lastne programe in podatkovno zbirko ARG in mobilnih genetskih elementov z zmanjšano redundantnostjo. Prenosljivost izbranih genov za odpornost bomo ugotavljali z različnimi analizami in vitro ter in situ. Seve s pridobljenimi ARG, ki smo jih predhodno izolirali iz probiotičnih izdelkov, sirov in drugih fermentiranih mlečnih izdelkov, bomo uporabili v poskusih prenosa ARG v izbrani sprejemni sev in vitro z metodo s filtri (ang. filter-mating). Na podlagi teh rezultatov bomo zmožnost prenosa izbranih ARG v sprejemni sev analizirali tudi in situ med fermentacijo mleka. Potencialne transkonjugante bomo pri obeh metodah potrdili s fenotipskimi in molekularnimi metodami, kot so mikrodilucija, PCR/qPCR, RAPD. Poleg tega bomo prenos ARG, ki jih vsebujejo izbrani sevi (do pet), spremljali in situ na modelu poltrdega sira, pripravljenega iz surovega mleka. Mikrobioto vzorcev sira v različnih časovnih točkah zorenja bomo spremljali z metagenomskih sekvenciranjem in pridobljene sekvence preiskali za prisotnost ARG in mobilnih genetskih elementov donorskih sevov. Kontrolno fermentacijo bomo izvedli brez donorskih sevov. Pristop, predstavljen v prijavljenem projektu, ki vključuje in silico preiskovanje metagenomskih sekvenc ter analizo prenosljivosti genov za odpornost in situ med fermentacijo živil, bo razkril breme mobilnih rezistomov fermentiranih živil in izboljšal ocenjevanje tveganja za prenos ARG vzdolž živilske verige. Pričakujemo, da bomo zapolnili vrzeli preteklih preiskav in pomembno prispevali k izboljšanju varnosti fermentiranih živil, ki jih ljudje uživamo dnevno v večjih količinah. 

Sestava projektne skupine 

• Zunanja povezava na Vita Rozman Odpira se v novem oknu

Faze projekta in njihova realizacija