V splošnem vlada percepcija, da bakterije v razredčenih raztopinah niso mehansko povezane, kot je to značilno za biofilme. Uporabili smo optično pinceto in z na novo razvito metodo kot prvi na svetu pokazali, da se bakterijske celice, ki ne plavajo, medsebojno povežejo v nevidno mrežo preko katere sledijo gibanju optično ujete bakterije. Pojav ni omejen samo na B. subtilis, pač pa je bil prisoten tudi pri številnih drugih vrstah. Z merjenjem viskoznih in elastičnih lastnosti zunajcelične mreže smo ovrgli temeljno idejo, da so bakterijske celice v suspenziji neodvisne druga od druge in se premikajo zgolj zaradi hidrodinamskih interakcij. Rezultati kažejo, da so bakterije v suspenziji sposobne izdelati dobro povezane mikrobne strukture na dolge razdalje (tudi več kot 100 ?m). Za vidno bakterijsko strukturo se skriva do sedaj nevidna mreža medceličnih povezav, ki predstavlja osnovno tkanino ekosistema. Spoznanje, da je možen popolnoma nov vpogled v fiziologijo bakterij, je vznemirljivo in obeta veliko. To spoznanje je lahko v pomoč za razumevanje razvoja biofilma, osmotskega toka hranil, difuzije signalnih molekul in zaznavanja kvoruma in različnosti delovanja antibiotiokov pri nizki in visoki celični gostoti. Objava je bila izbarna med Odlične v znanosti za leto 2017 in tudi med 10 najbolj odmevnih objav na Univerzi v Ljubljani. Vodilni avtor in član projektne skupine David Stopar je o dognanjih poročal tudi javnosti.
COBISS.SI-ID: 33363673
V okviru projekta J4-7637 je bil eden od ciljev raziskati mehanizme sorodstvene diskriminacije med sevi B. subtilis. Objava v prestižni reviji Current biology (IF=8.9) prvič razkrije molekularne mehanizme sorodstvenega razlikovanja med talnimi sevi Bacillus subtilis. S pomočjo metod transpozonske mutageneze, genetike, transkriptomike, primerjalne genomike in testa rojenja smo v sodelovanju s skupino s Harvarda ugotovili, da je sorodstveno razlikovanje posledica razlik v genih, ki kodirajo 1) toksine/antibiotike ter antitoksine/antibiotično odpornost, 2) oblikujejo celično steno, 3) vplivajo na sintezo zunajceličnih polisaharidov in 4) regulirajo stresni odziv na poškodbo ovojnice in morebiti na stradanje. V splošnem so KD geni direktno ali indirektno povezani z antagonističnimi interakcijami. V genomih sevov B. subtilis smo našli različne kombinacije genov za napad in obrambo in razlike v prisotnosti/odsotnosti teh so se večale s filogenetsko oddaljenostjo med sevi. Torej sorodstveno razlikovanje (KD) temelji na kombinaciji več genskih determinant. Tak kombinatorni sistem razlikovanja omogoča visoko natančnost in hitro prilagajanje na kompeticijo s strani bakterij, ki pogosto zavzemajo prekrivajočo ekološko nišo ter omogoča stabilizacijo kooperativnosti med sorodniki. Članek je bil citiran že 29 krat (v google scholar 39 krat) in izbran med Odlične v znanosti v letu 2016.
COBISS.SI-ID: 4636280
V članku smo izpostavili mnoge mehanizme komunikacije po Gramu pozitivne bakterije Bacillus subtilis, s katerimi je mogoča medcelična komunikacija in vzpostavitev bakterijskih socialnih struktur. Opisali smo mnogo načinov komuniciranja, med njimi zaznavanje kvoruma in regulacija izražanja genov s signalnimi molekulami, intimne povezave bakterij in izmenjava citoplazemske vsebine celic z »nanocevkami« ter sklopitev metabolnih procesov znotraj in med biofilmi s pomočjo električnega signaliziranja na daljše razdalje. V pregledu smo raziskali kako lahko celice zagotavljajo delitev zunajceličnih »javnih dobrin« (ali omejijo izkoriščanje javnih dobrin na račun proizvajalcev le-teh), s pomočjo mehanizmov za zaznavanje bolj sorodnih (ali celo »goljufivih) bakterij. Končno smo, ob temeljitem premisleku obširnega nabora preučenih mehanik, s katerimi bakterija maksimira lasten fitnes in fitnes njenih potomcev, izpostavili problem integracije preučenega znanja v kompleksnejše sisteme bakterijskih skupnosti z več vrstami
COBISS.SI-ID: 4959608
V obsegu projekta J4-7637 je Streptomyces rimosus eden od modelnih organizmov, producent antibiotika oksitetraciklina (OTC). Kot je opisano v publikaciji, smo razvili različna genska orodje, kot so primerni promotorji, vektorji in markerji. Genska orodja, ki so opisana v tej publikaciji smo uporabili tudi za izbitje genov za biosintezo OTC pri bakteriji S. rimosus. Ta orodja v nadaljevanju uporabljamo tudi za identifikacijo in manipulacijo genskih skupin, za katere predpostavjamo, da je njihova biosinteza inducirana v času ko-kultivacije z bakterijo B. subtilis.
COBISS.SI-ID: 4879480
Ob praznovanju svetovnega dneva hrane v l. 2018 smo na slovenski konferenci s predavanjem in objavljenim člankom predstavili tekoče projekte s področja zagotavljanja varnosti hrane z obvladovanjem bakterij iz rodu Campylobacter. V ta okvir sodi tudi pričujoči projekt o mikrobnih interakcijah patogenih bakterij Campylobacter jejuni in potencialno probiotičnih bakterij B. subtilis. Obe bakteriji sta medelna organizma tudi v projektu J4-7637 . Bilaterala med Slovenijo in ZDA (2018-2019, koord. Prof. Zhang, Prof. Smole Možina), predstavlja organsko povezano komponento tega projekta, saj gradi na znanju, ki smo ga pridobili v tem projektu in ga obogati z možnostjo testiranja sevov domače zbirke v živalskem modelu. Članek opiše ternutno razumevanje interakcij med bakterijo B. subtilis in Campylobacter jejuni in pomen poznavanja temeljnih mehanizmov o interakcijah za razvoj aplikacij za obvladovanje patogenih bakterij, prenosljivih s hrano.
COBISS.SI-ID: 4990584