Splošni podatki

Faze projekta

Projekt je organiziran v 5 delovnih sklopov (DS), sestavljen iz nalog in zagotavljanja končnih rezultatov v obliki dosežkov:

• DS1 Arhitektura biofilma sevov L. monocytogenes 
• DS2 Vpliv hranil na tvorbo biofilma bakterij L. monocytogenes 
• DS3 Vpliv hranil na surfaktom bakterij L. monocytogenes 
• DS4 Vpliv hranil na virulenco bakterij L. monocytogenes 
• DS5 Upravljanje projekta in širjenje rezultatov 

Vsebinski opis projekta

Projekt obravnava bakterijske nalezljive bolezni kot globalno grožnjo za zdravje, saj se osredotoča na zoonozo listeriozo, ki je povezana z najvišjo stopnjo umrljivosti v EU in naraščajočo razširjenostjo. Listeriozo povzroča bakterija vrste Listeria monocytogenes, z njo se lahko okužimo preko kontaminirane hrane. Bakterija L. monocytogenes ima sposobnost preživetja v neugodnih okoljskih razmerah (kislih, slanih in hladnih razmerah), zato pogosto kontaminira živila in različne materiale v proizvodnji hrane. Najdemo jo na že pripravljeni hrani, mesu in mlečnih izdelkih, surovi zelenjavi in sadju. Perzistenco bakterij L. monocytogenes najverjetneje omogočajo obstojni biofilmi. Bakterije L. monocytogenes lahko znotraj biofilma v okolju preživijo in ohranijo visok potencial patogenosti, kar je razvidno iz več let trajajočih izbruhov v EU. Značilnosti, povezane z mehanizmi prilagoditve, ki omogočajo obstojnost biofilma in večji potencial patogenosti, kar vodi do izbruhov, pa so večinoma neznane. V projektu bomo za reševanje tega vprašanja vpeljali uporabo strojnega učenja, ki bo omogočilo raziskavo fenotipa biofilma ter povezavo le-tega s površinskimi molekularnimi markerji in potencialom patogenosti. Biofilmi so bakterijske združbe obdane z lastnim zunajceličnim matriksom, ki preprečuje dostop protimikrobnim učinkovinam in omogoča bakterijam preživetje v neugodnih okoljskih razmerah;  kar predstavlja osnovo za trdoživost in uspešen prenos bakterij, tudi odpornih proti antibiotikom. Sposobnost tvorbe biofilmov se med sevi listerij razlikuje, korelacija z genetskimi informacijami ni jasna. 

V projektu bomo raziskali značilnosti fenotipov biofilmov različnih sevov L. monocytogenes (DS1), gojenih na različnih površinah in z različnimi viri hranil (DS2). Poseben poudarek bo na ovrednotenju razlik med živalskimi in rastlinskimi viri ter na primerjavi patogenih in nepatogenih sevov. Nato bomo ovrednotili vpliv hranil na metabolom, surfaktom in glikom bakterij L. monocytogenes (DS3), ter pri tem izpostavili molekularne markerje različnih fenotipov biofilma. Nadalje bomo raziskali njihovo sposobnost za adhezijo in invazijo v sesalske celice, ter s tem ocenili njihov potencial patogenosti (DS4). Istočasno bomo razvijali orodja za analizo slik biofilmov z obogatenimi podatki (DS1 in DS2) in orodja za multimodalno učenje s podatki na ravni omike (DS3). Podatke o potencialu patogenosti bomo uporabili za oceno potencialne računalniške predvidljivosti patogenosti seva na podlagi predhodno identificiranih molekularnih markerjev (DS4). Poglobljeno razumevanje značilnosti biofilmov L. monocytogenes bo osnova predlogu novih učinkovitih strategij nadzora in preprečevanja izbruhov listerioze.

Sestava projekte skupine

• dr. Jerica Sabotič (Institut Jožef Stefa, Odsek za biotehnologijo)
• dr. Martin Breskvar (Institut Jožef Stefa, Odsek za tehnologijo znanja)
• dr. Majda Golob (UL, Veterinarska fakulteta)
• prof. dr. Anja Klančnik (UL, Biotehniška fakulteta)
• Boštjan Kokot (Institut Jožef Stefa, Odsek za fiziko trdne snovi)