Morska in mikrobna biotehnologija

Nosilec projekta: dr. Ana Rotter

Šifra: P4-0432

Trajanje: 1.1.2022 – 31.12.2027

Raziskovalni program ""Morska in mikrobna biotehnologija"" se osredotoča na morska in ekstremna okolja, povezana z nizko vodno aktivnostjo, ki so večinoma neraziskana, neizkoriščena in podvrednotena. Naša vizija je postati vodilni v širši regiji v razvoju biotehnologije iz morskih in ekstremnih okolij. V ta namen bomo povezali raziskovalne in ostale interesne skupine z ustanovitvijo nacionalnih in mednarodnih mrež sodelovanj, ki se bodo spopadale z akutnimi družbenimi izzivi ter nudile konkretne nove in inovativne rešitve, izdelke in procese. Naši dosežki bodo temeljili na izvirnem ""4B pristopu"" (Biodiverziteta-Biofilmi-Bioinformatika-Bioaktivnost):

1. Biodiverziteta: Nadaljevali bomo s svojim pionirskim delom pri opisovanju mikrobne raznolikosti morskega in z njim povezanih ekstremnih okolij, tako naravnih kot antropogenih. Osredotočili se bomo na glive in aktinobakterije - dve skupini z največjim biotehnološkim potencialom. Z ekstremofilnimi glivami delamo že več kot dve desetletji in bomo to delo nadaljevali in razširili v programu, medtem ko je preučevanje aktinobakterij na nacionalni še v povojih. Naprej bomo razvijali pogoje za izolacijo in gojenje ter odkrite mikrobne vrste shranili v največji svetovni zbirki ekstremofilnih gliv Ex, ki jo je ustanovila in z njo upravlja članica programske ekipe.

2. Biofilmi: Mikroorganizmi v biofilmih razvijejo odpornost proti zdravljenju z razkužili ali antibiotiki, kar povzroča težave v zdravstvu in industriji. Program bo prvi na nacionalni ravni preučeval sestavo, nastanek in uničenje morskih biofilmov. Biofilme bomo uporabljali v naslednjih primerih: (i) uničenje neželenega biološkega obraščanja in biofilmov, ki vsebujejo patogene, z oblikovanjem novih proti-biofilmskih strategij, (ii) uporaba biofilmov kot vira novih mikroorganizmov, novega razumevanja medorganizemskih interakcij in novih bioaktivnih spojin s širokim biotehnološkim potencialom.

3. Bioinformatika: Izraba biotehnoloških potencialov preučevanih mikroorganizmov bo olajšana z integriranim pristopom bioinformatike, biostatistike in kemijskih presejalnih analiz. Tako bomo postavili postopke za analizo podatkov iz -omskih ved, integracijo podatkov, statistično modeliranje, analize omrežij, učinkovito vizualizacijo in vključitev fizikalno-kemijskih lastnosti v modele. Slednje bo izboljšalo interpretacijo rezultatov in biološko odkrivanje ter trajnostno biotehnološko izkoriščanje naravnih virov.

4. Bioaktivnost: Z uporabo biomase in biomolekul iz makro- in mikroorganizmov bomo identificirali nove bioprodukte v boju proti velikim družbenim izzivom: izboljšanje zdravja in počutja (vključno z iskanjem novih antibiotikov), agroživilstvo (od vil do vilic), valorizacija odpadkov. To bo omogočilo trajnostni razvoj in zagon krožnega gospodarstva. Posebej se bomo osredotočili na encimske sisteme za biorazgradnjo odpornih antropogenih onesnažil, kot so plastični polimeri.