Projekti / Programi
Dejavniki, ki strukturirajo mikrobiom obalnega morja s poudarkom na patogenih; celostni pristop
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.03.00 |
Naravoslovje |
Biologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B260 |
Biomedicinske vede |
Hidrobiologija, morska biologija, ekologija voda, limnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.06 |
Naravoslovne vede |
Biologija |
Morski patogeni, diverziteta, bakterije, fitoplankton, obalno morje, modeliranje, hitra detekcija, okoljsko modeliranje, modeli sledenja
Raziskovalci (14)
Organizacije (2)
Povzetek
Izbruhi bolezni v morskih organizmih se po vsem svetu povečujejo, povzročitelji so številni virusi, patogene bakterije, ter toksične vrste cianobakterij in fitoplanktona. Patogeni, ki povzročajo masovno smrtnost, vplivajo tudi na spremembe v sestavi prehranskih spletov in posledično na zdravje ekosistemov. Nove tehnologije in uporaba izredno občutljivih diagnostičnih metod, od koncentriranja do sekvenciranja naslednje generacije (NGS), nam omogoča hitro in zanesljivo detekcijo patogenih in škodljivih mikrobov v okoljskih vzorcih. Namen raziskovalnega projekta je oceniti prisotnost in vplive patogenih in drugih potencialno škodljivih mikrobov v slovenskem obalnem morju. Spremljali bomo sezonsko in prostorsko razporeditev, številčnost in aktivnost na različnih potencialno onesnaženih mestih in pripravili prvi obsežen seznam tovrstnih mikroorganizmov za Jadransko morje. Vrstno sestavo bomo določili z uporabo NGS v kombinaciji s tradicionalnimi taksonomskimi metodami mikroskopiranja in gojenja. Na osnovi podatkov izbranih patogenov, po pregledu podatkovnega niza 16S rRNA amplikonov in podatkov izoliranih sevov, nameravamo razviti specifične molekularnih metode (qPCR, ddPCR, LAMP) za njihovo zaznavanje in kvantifikacijo v okolju. Razvili in testirali bomo hitro, zanesljivo in učinkovito metodo sledenja prisotnosti in koncentracij patogenih in škodljivih mikrobov v morju. Istočasno bomo razvili oceanografski model za sledenje porazdelitve in širjenja patogenih/ škodljivih mikrobov v zalivu. Odnose mikrobne združbe in okoljskih dejavnikov bomo ocenili z uporabo statističnih modelov. Poleg tega bomo opravili niz laboratorijskih eksperimentov, s katerimi bomo preučili prilagoditve patogenih mikrobov na visoko slanost in njihov vpliv na spremembe strukture in aktivnosti naravne mikrobne združbe v morskem okolju.
Pomemben rezultat projekta bo obsežna zbirka podatkov/popis vrst mikrobov, predvsem patogenih in škodljivih, v Jadranskem morju. Hkrati bo spravljena zbirka kultur, ki bo na voljo inovativnemu raziskovalnemu sektorju in gospodarskim družbam. Drugi pomemben rezultat projekta bodo nova orodja in metode za hitro, zanesljivo in natančno odkrivanje in določanje koncentracij patogenov, ki se lahko vpeljejo v programe rednega spremljanja kakovosti voda in se lahko uporabljajo kot komercialno zanimiv produkt. Interdisciplinaren pristop naše projektne skupine zagotavlja statistične in oceanografske modele za napovedovanje širjenja mikrobnih onesnaženj in sprememb zaradi naravnimi in antropogeni pritiskov. Te modele je mogoče uporabljati kot opozorilne sisteme v obalnem okolju in lahko prispevajo k varovanju zdravja ljudi. Poleg tega bomo vsem zainteresiranim stranem in končnim uporabnikom zagotovili boljše znanje o kakovosti morja, širjenju in posledicah patogenih bakterij in škodljivih cvetenj alg v obalnem morskem okolju in njihovih negativnih posledicah na družbo.
Projekt je multidisciplinarno usmerjen, združuje znanja in sodobne tehnike, ki so na voljo v morski mikrobni ekologiji, metagenomiki, bioinformatiki, molekularni biologiji, morski kemiji, statistiki, biofiziki in fizični oceanografiji. Predhodne znanstvene izkušnje in razpoložljiva oprema zagotavlja uspešno izvedljivost projekta. Projekt je pomemben za znananost, ker se ukvarja z različnimi vsebinami različnih področji raziskav - ekologijo morskih mikrobov, učinkom naravnih in/ali antropogenih pritiskov na morsko okolje in oceanografskim modeliranje. Znanstveni rezultati bodo objavljeni v kakovostnih mednarodnih recenziranih revijah in predstavljeni na nacionalnih in mednarodnih konferencah. Odprli bomo posebno spletno stran za projekt, ki bo uporabljena za razširjanje dosežkov projekta. Vsi genomski rezultati bodo shranjeni v javno dostopnih podatkovnih bankah
Pomen za razvoj znanosti
Projekt je pomemben za širšo strokovno javnost, ker vključuje različna področja raziskav in rezultate vpliva naravnih in /ali antropogenih pritiskov na morsko okolje, kot tudi rezultate ekološkega in oceanografskega modeliranja. Projekt je zanimiv predvsem, ker so rezultati neposredno povezani z določanjem kakovosti vod in spremljanjem stanja v ekosistemu, kar posredno vpliva tudi na zdravje ljudi. Znanstveni rezultati bodo objavljeni v kakovostnih mednarodnih revijah in predstavljeni na nacionalnih in mednarodnih konferencah. Ko bo projekt odobren, bomo odprli posebno spletno stran z vsemi potrebnimi informacijami.
Vsi metagenomski podatki bodo deponirani v javno dostopnih bazah podatkov, vse publikacije bodo urejene v skladu s slovensko nacionalno strategijo o odprtem dostopu do znanstvenih publikacij in raziskav (2015-2020). Velik prispevek projekta je priprava novih orodij in metod za hitro in zanesljivo detekcijo patogenih mikroorganizmov v morskem okolju in njihovo sledenje v prostoru z razvojem oceanografskega modela, kar predstavlja pomembno orodje (model) za napovedovanje njihove pojavljanja /disperzije v priobalnem morskem okolju.
Eden od glavnih ciljev slovenske okoljske politike je doseganje dobrega okoljskega stanja (v skladu z Okvirno direktivo o morski strategiji) in eden od deskriptorjev so patogeni mikrobi, ki so del našega projekta. Aktivno bomo vključili različne skupine zainteresiranih, vključno z nacionalnimi oblikovalci politik EU in javnost, za prepoznavanje in pravilno obravnavanje nevarnosti pojavljanja in širjenja patogenih bakterij in škodljivih toksičnih vrst v morskem okolju. Te dejavnosti se bodo izvajale ves čas trajanja projekta. Jasno bomo predstavili konteksti in pomen obravnavane tematike, pripravili bomo priporočila za zagotavljanja zdravja morskega ekosistema in ljudi.
Strategija razširjanja znanja bo vključevala družabne medije, popularne znanstvene publikacije in glasila, da bi (1) omogočili dostopnost znanosti javnosti, (2) pomagali organom upravljanja in oblikovalcem politik (3) pomagali zagotoviti varno in zdravo okolje celotni družbi. Izboljšali bomo poznavanjem stanja okolja in zanesljivost napovedovanj sprememb ekosistemov. Načrtujemo izvajanje aktivnosti ozaveščanja na različnih prireditvah in dogodkih (Open Day in Night of Researchers) v tesnem sodelovanju z mediji in šolami. Odprli bomo tudi spletno stran z vsebinami, ki bodo namenjene sporočanju rezultatov projekta znanstveni in splošni javnosti.
Pomen za razvoj Slovenije
This project is of great relevance for broader scientific community because is tackling different areas of research – ecology of marine microbes, effect of natural and/or anthropogenic pressures on marine environment, ecosystem and oceanographic modelling. Furthermore, this project is potentially of great interest for public as its outcomes are directly linked with human health and wellbeing. The scientific results will be published in high-quality international peer-reviewed journals and presented at national and international conferences. We will open a specific website - page for the project, which will be used to disseminated project’s achievements.
All metagenomic results will be deposited at publically available databanks and all publications will be made open access in accordance with Slovenian National Strategy on open access to scientific publications and research (2015-2020). This project has a potential to bring/develop a quick and reliable method of detection of dominant pathogens in marine environment and will bring/develop an important tool (model) to predict their dispersion/occurrence in study area. As such is of potential great interest to research innovative sector, blue economy agents and promoters and will be presented at science fairs and festivals. Any potential IP issues arise during the project will be handled with NIB’s IP Office.
One of the main goals of Slovenian environmental policy is to achieve good environmental status (in accordance with Marine Strategy Framework Directive) and pathogenic microbes are one of the descriptors. We will actively engage diverse group of key stakeholders, including both national monitoring authorities and national/EU policy makers, and public to discuss the concept and impacts of the legacy of pathogenic bacteria and harmful phytoplankton species in marine environment. These activities will occur throughout the duration of the project. We will clearly present the context and importance of the problem in an understandable way, and we will set out different policy options and make recommendations regarding the best way forward to increase ecosystem services and the overall health of the Adriatic ecosystem.
Our dissemination strategy will include social media, popular science publications and newsletters in order to (1) make our science accessible to the public, (2) help management authorities and policy makers to make the best decisions, and (3) help fulfil the needs of society. We will increase the reliability of predictions of ecosystem changes by providing better knowledge of the environmental status of Slovenian coastal waters and the whole Adriatic Sea. We plan to implement outreach activities, at Open Day Events and Researchers Night, in close collaboration with media and schools to inform society about the most important aspects of pathogenic bacteria in environment and about project’s outcomes. Dissemination will also be achieved through special website designed to communicate project’s outcome to scientific and general public and through MBP/NIB official website.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo
