Raziskovalni projekti

VSEBINSKI OPIS PROJEKTA

Intenzivna uporaba protimikrobnih zdravil  v medicini, veterini in intenzivni reji živali je v preteklih 50-ih letih s seboj prinesla problem razvoja odpornosti proti njim pri patogenih mikroorganizmih in zmanjšanje učinkovitosti zdravljenja infekcij, kar je Svetovna zdravstvena organizacija razglasila za eno od največjih groženj za zdravje. V preteklosti so že opozarjali na problem, da tudi komenzalne bakterije v živilski verigi lahko predstavljajo rezervoar za gene, povezane z odpornostjo proti antibiotikom (ARG), vendar do nedavnega še ni bilo na voljo tako naprednih in zmogljivih molekularnih metod in tehnologij, ki omogočajo razkrivanje celih bakterijskih genomov in mikrobiomov kompleksnih vzorcev, vključno z »rezistomom« - skupom vseh genov za AR, prisotnih v določenem okolju. V predlagani raziskavi se bomo osredotočili na bakterijske predstavnice starterskih kultur in probiotikov, ki jih namerno dodajamo v prehransko verigo. S pomočjo primerjalne genomske analize bomo raziskali njihova celotna genomska zaporedja (WGS), identificirali (in silico) ARG, mutacije in mobilne elemente ter ugotavljali skladnost rezultatov in silico napovedovanja odpornost proti antibiotikom z rezultati fenotipskega ugotavljanja. Izbrane vzorce živil preiskali z metagenomskim sekvenciranjem, s ciljem odkriti več tarčnih ARG in ugotoviti relativno zastopanost le-teh, ter oceniti prispevek dodanih probiotičnih in starterskih kultur k rezistomom preiskanih vzorcev živil. Pristop, predstavljen v raziskavi, bo omogočil učinkovitejše odkrivanje ARG v različnih rezistomih, povezanih z živili, ter boljše ocenjevanje tveganja za prenos ARG vzdolž živilske verige.

FAZE PROJEKTA IN NJIHOVA REALIZACIJA

• D1: Izolacija, identifikacija in fenotipsko ugotavljanje AR (meseci 1-12),
• D2: Sekvenciranje celih genomov in bioinformacijska analiza (meseci 6-12),
• D3: In silico detekcija ARG in mutacij (meseci 1-24),
• D4: Razvoj in validacija kvantifikacije izbranih tarčnih ARG s qPCR (meseci 24-30),
• D5: Metagenomsko sekvenciranje vzorcev živil z bioinformacijsko analizo (meseci 24-32),
• D6: Sinteza rezultatov in diseminacija (pisanje člankov, konference). 

V prvem letu (2019) je večina dejavnosti osredotočena na osamitev mlečnokislinskih bakterij in bifidobakterij iz starterskih in probiotičnih kultur, ki so na voljo na trgu EU, taksonomska identifikacijo, ugotavljanje fenotipske odpornosti proti antibiotikom in razkrivanje njihovih celotnih genomov (WGS), za nadaljnje in silico analize narave odpornosti proti antibiotikom. Vzporedno smo že pregledali prisotnost genetskih elementov in mutacij, povezanih z odpornostjo na antibiotike, v bakterijskih genomih, ki so javno dostopni.

Bibliografske reference:
http://izumbib.izum.si/bibliografije/V20191007114247-V-000.html

SICRIS povezava