Aktuálne riešené projekty:
Názov projektu: Aktinobaktérie a aktinomycéty z extrémnych prostredí ako zdroj biodiverzity pre moderné biotechnológie
Program: VEGA 1/0779/21
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Peter Pristaš, CSc.
Doba trvania: január 2021 – december 2024
Viac: Aktinobaktérie a aktinomycéty su fylogeneticky príbuzná skupina Gram-pozitívnych baktérií. Ich unikátna organizácia bunkovej steny, je jeden z faktorov umožňujúcich kolonizovať im aj prostredia s extrémnymi podmienkami pre život (pH, salinita, prítomnosť kovov a pod). Biodiverzita týchto prostredí nie je dostatočne preskúmaná a viaceré výskumy naznačujú, že extrémne prostredia môžu byť zdrojom unikátnych, pre vedu nateraz neznámych mikroorganizmov. Najmä aktinomycéty sú pritom hlavnými producentmi látok s antibakteriálnou aktivitou a v súčasnej kríze antibiotickej terapie je silná požiadavka na nové zdroje látok s antibakteriálnou aktivitou. Aktinobaktérie a aktinomycéty sa však intenzívne využívajú aj v priemyselných biotechnológiách. Cieľom projektu je analýza biodiverzity extrémnych prostredí so zameraním na biodiverzitu aktinobaktérií a aktinomycét. Získané izoláty budú charakterizované s využitím moderných genetických a genomických metód a bude sa študovať ich využitie v moderných biotechnológiách.
Názov projektu: Biotechnologický potenciál streptomycét z prostredia kontaminovaného ťažkými kovmi
Program: VVGS PF UPJŠ 2021-2022
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Michaela Cimermanová
Doba trvania: apríl 2021 – jún 2022
Viac: Extrémne, teda aj prostredia kontaminované kovmi, predstavujú v súčasnosti atraktívny zdroj pre objav nových bakteriálnych druhov a nových účinných zlúčenín pre použitie v biotechnológiách. Rod Streptomyces predstavuje významných producentov sekundárnych metabolitov, ktoré majú široké využitie v medicíne, poľnohospodárstve a priemysle. Cieľom predkladaného projektu je bližšia genetická charakterizácia a detekcia biosyntetických génov u izolátov streptomycét izolovaných z prostredia banskej haldy a analýza celkového biotechnologického potenciálu vybraného izolátu pomocou celogenómovej analýzy.
Názov projektu: Genetická diverzita, genomika a fylogeografia síru-oxidujúcich baktérií z prostredia sírnych minerálnych prameňov Slovenska
Program: VVGS PF UPJŠ 2021-2022
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Lea Nosáľová
Doba trvania: 2021 – 2022
Viac: Slovensko je neobyčajne bohaté na minerálne pramene a balneologicky a mikrobiologicky z nich najzaujímavejšie sú pravdepodobne sírne, prevažne studené minerálne pramene. Tieto pramene predstavujú vhodné prostredie pre život unikátnej mikrobioty chemolitoautotrofných sírnych baktérií s unikátnym spôsobom získavania energie prostredníctvom metabolizmu síry. Cieľom navrhovaného projektu je poznanie biodiverzity mikrobiómu sírnych minerálnych prameňov na Slovensku prostredníctvom kultivačných a nekultivačných metód, genomická analýza vybraných druhov síru-oxidujúcich baktérií, štúdium ekologických vplyvov ovplyvňujúcich mikrobiotu sírnych prameňov a evolučných vzťahov síru-oxidujúcich baktérií. Získané údaje prispejú k poznaniu biodiverzity genetických zdrojov baktérií Slovenska, a v širšom meradle aj k objasneniu fylogeografie a genetiky sírnych baktérií.
Názov projektu: Interakcie mikroorganizmov s kovmi ako základ pre progresívne biotechnologické postupy.
Program: DS-FR-19-0008
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mária Piknová, PhD.
Doba trvania: marec 2020 – december 2022
Viac: Mikroorganizmy a kovy na seba vzájomne pôsobia v rôznych prostrediach už po stáročia. Kovy predstavujú pre mikroorganizmy esenciálne látky potrebné pre ich rast, na druhej strane mikrobiálna aktivita mení rozpustnosť a oxidačný stav kovov. V súčasnosti, keď naša závislosť na kovoch rastie, rastie aj ich množstvo v životnom prostredí a živých systémoch. Pochopenie interakcií kovov a mikroorganizmov a následkov týchto interakcií je nevyhnutné pri pochopení mechanizmov rezistencie mikroorganizmov voči kovom, ktoré sa zdajú byť úzko spojené s mechanizmami rezistencie voči antibiotikám. Podobne až na základe poznania mechanizmov, ktoré mikroorganizmy využívajú ako obranu voči účinku kovov je možné navrhovať dostatočne účinné, ale zároveň environmentálne prijateľné (bio)technológie vhodné na remediáciu kovov z jednotlivých zložiek životného prostredia. Hlavným cieľom projektu je študovať vybrané prostredia, silne kontaminované kovmi, z pohľadu prítomných mikrobiálnych populácií a získať poznatky o mechanizmoch, ktoré tieto mikroorganizmy využívajú pri obrane voči kovom a tie využiť pri návrhu biotechnológií vhodných na odstraňovanie kovov zo životného prostredia. Práve unikátne spojenie znalostí troch partnerov z oblasti techniky a mikrobiológie môže zaručiť dosiahnutie navrhovaných cieľov.
Ukončené projekty:
Názov projektu: Nové mikroorganizmy izolované z banského prostredia pre využitie pri biolúhovaní kovov z vybraných elektronických odpadov
Program: SK-PL-18-0012
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mária Piknová, PhD.
Doba trvania: január 2019 – december 2020
Viac: Prostredia znečistené kovmi prestavujú veľké riziko pre okolité prostredie ale aj pre zdravie človeka. Na druhej strane môžu slúžiť ako zdroj zaujímavých mikroorganizmov, ktoré môžu byť využité pri tvorbe biotechnologických postupov zameraných na čistenie životného prostredia alebo spracovanie rôznych surovín. Na základe doterajších poznatkov je jasné, že biotechnológie budú v budúcnosti hrať kľúčovú úlohu pri extrakcii, spracovaní a recyklácii kritických primárnych surovín, pretože umožňujú ekonomické využitie chudobných alebo už vyťažených zdrojov, ale aj získavanie kovov z nových zdrojov – odpadov. Cieľom projektu je hľadať nové druhy mikroorganizmov, ktoré by bolo možné využiť pri biolúhovaní a aplikovať ich na biolúhovanie In a Sn z vybraných elektronických odpadov. Práve spojenie znalostí oboch partner z mikrobiológie a metalurgie je predpokladom úspešného dosiahnutia stanovených cieľov.
Názov projektu: Štúdium interakcií medzi mikroorganizmami a kovmi a ich využitie v environmentálnych aplikáciách
Program: VEGA 1/0229/17
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Jana Sedláková, PhD.
Doba trvania: január 2017 – december 2020
Viac: Už po stáročia hrajú mikroorganizmy kľúčovú úlohu pri transformácii rôznych prvkov, vrátane kovov. Ich vzájomné interakcie vedú k zmenám fyzikálno-chemických vlastností kovov. Kovy sú však častokrát životne dôležité pre mikroorganizmy. Poznanie týchto procesov viedlo k vytvoreniu biotechnologických postupov získavania kovov z primárnych surovín a dnes, keď Európa čelí vážnej kríze kvôli nedostatku surovín a nadmernej produkcii odpadov, môže viesť k tvorbe nových biotechnológií, ktoré budú dostatočne flexibilné, aby sa prispôsobili meniacim sa vstupným materiálom, zároveň energeticky nenáročné a environmentálne prijateľné. Cieľom predkladaného projektu je študovať interakcie mikroorganizmov a kovov počas bakteriálne katalyzovaného rozpúšťania kovov z vybraných odpadových surovín (elektronických odpadov, Ni lúženca a pod.), ale tiež študovať aj možnosti získavania kovov z výluhov alebo roztokov pomocou mikroorganizmov so zameraním na bioprecipitáciu a produkciu nanočastíc.
Názov projektu: Progresívne metódy zabraňujúce vzniku a šíreniu rezistencie baktérií voči klinicky relevantným antibiotikám
Program: APVV-16-0171
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Lucia Birošová, PhD.
Zodpovedný riešiteľ za UPJŠ: prof. RNDr. Jana Sedláková, PhD.
Doba trvania: júl 2017 – jún 2020
Viac: Rezistencia mikroorganizmov voči antibiotikám predstavuje v súčasnosti natoľko závažný problém v klinickej humánnej aj veterinárnej praxi, že sa stala prioritou riešení mnohých významných medzinárodných a svetových organizácií ako FAO, WHO, EFSA, atď. Diseminácia a výskyt antibiotík, ale aj rezistentných kmeňov v životnom prostredí výrazne prispieva k narastaniu a globalizácii tohto problému. Odolnosť baktérií spojená s následným znížením efektivity a arzenálu použiteľných antibiotík už nie je problémom iba nemocničného prostredia. Ako poukazujú mnohé štúdie, rezistentné mikroorganizmy možno nájsť vo zvýšenej miere v odpadových vodách, poľnohospodárstve, potravinách, pričom ich rezervoárom mnohokrát môžu byť ľudia či živočíchy. Projekt sa preto zameriava na analýzu prevalencie rezistentných baktérií vo vybraných prostrediach úzko súvisiacich s ľudskou činnosťou. Cieľom projektu bude tiež štúdium genetického materiálu súvisiaceho s odolnosťou baktérii z týchto prostredí ako aj procesov podporujúcich nárast rezistencie voči antibiotikám. V nadväznosti na fakt, že odpadová voda z nemocníc a komunity predstavuje významný rezervoár baktérií rezistentných voči antibiotikám a génov rezistencie, projekt sa sústredí najmä na vývoj a sledovanie efektivity inovatívnych degradačných postupov (Fentonova reakcia, bórom dopované diamantové elektródy, železany) pri eliminácii baktérií a génov rezistencie v odpadovej vode.
Názov projektu: Genetická podstata antibiotickej rezistencie izolátov Acinetobacter johnsonii pochádzajúcich z rôznych prostredí
Program: VVGS-PF-2019-1044
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Ivana Timková
Doba trvania: apríl 2019 – jún 2020
Viac: Zo zlatej bane v Hodruši-Hámroch a z čističky odpadových vôd z Kokšov-Bakše neďaleko Košíc boli izolované baktérie Acinetobacter johnsonii, ktoré sa vyznačujú vysokou toleranciou voči viacerým antibiotikám. Tieto mikroorganizmy, okrem toho že sú vysoko zastúpené v životnom prostredí, patria medzi významné klinické patogény. Cieľom navrhovaného projektu je analýza rezistencie A. johnsonii voči vybraným ťažkým kovom a genomická analýza vybraného izolátu prostredníctvom sekvenovania novej generácie so zameraním na identifikáciu génov zodpovedných za rezistenciu voči antibiotikám a kovom.
Názov projektu: Zriadenie zbierky extrémofilných mikroorganizmov ako prostriedok pre zvýšenie úspešnosti UPJŠ v domácich a zahraničných projektoch
Program: VVGS-2019-1298
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mária Piknová, PhD.
Doba trvania: november 2019 – október 2020
Viac: V súčasnosti čelíme mnohým globálnym výzvam, čo iniciovalo zmenu zmýšľania a vývoj inovatívnych metód na ceste k udržateľnej a k životnému prostrediu šetrnej bioekonomike. Extrémofily a ich enzýmy reprezentujú zelenú alternatívu k tradičným neekologickým prístupom v mnohých odvetviach priemyslu. Jednou z prekážok použitia inovatívnych metód, založených na extrémofiloch/extrémozýmoch, je problém s ich dostupnosťou a nedostatočné poznanie ich biológie. Vytvorenie prvej slovenskej zbierky extrémofilných mikroorganizmov, udržiavanej katedrou Mikrobiológie na PF UPJŠ, zlepšuje dostupnosť tejto špecializovanej skupiny mikroorganizmov pre pracovníkov UPJŠ na vlastný vedecký výskum a všeobecne pre vedeckú komunitu. Zbierka môže priniesť nové príležitosti pre nadviazanie spolupráce s ďalšími výskumnými pracoviskami v celosvetovom meradle a zvýšiť tak úspešnosť UPJŠ v domácich i medzinárodných vedeckých projektoch.
