Univerza v Ljubljani prejela že šesti prestižni projekt Evropskega raziskovalnega sveta (ERC)

Doc. dr. Anna Dragoš z Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani je kot vidna raziskovalka na področju interakcije virusov in bakterij pridobila sredstva Evropskega raziskovalnega sveta (ERC). Za projekt PHAGECONTROL – Razvoj manipulacije gostitelja z bakteriofagom (The evolution of host manipulation by bacteriophage) je prejela 2,2 milijona evrov, od tega 1,5 milijona za raziskavo in 0,7 milijona za mikroskop, ki bo omogočal tridimenzionalno delo z najmanjšimi delci, kot so virusi. »Imamo velik potencial, da odkrijemo znatni del genetske »črne skrinje« virusov ter nove protimikrobne spojine, ki jih prenašajo virusi. Te bi lahko našle uporabo v medicini, kot na primer alternative antibiotikom,« je prepričana doc. dr. Anna Dragoš. Projekt bo vzpostavil nove metode in ustvaril nova molekularna orodja za preučevanje prenosa virusov, ki bi v prihodnosti lahko izboljšale tudi napovedi širjenja epidemiji. Razumevanje bakterijskih virusov, ki se vgradijo v bakterijski DNK, nas bo lahko približalo razumevanju vloge (retro)virusov v evoluciji človeka.

Doc. dr. Anna Dragoš je ob potrditvi projekta izrazila navdušenje, da bo lahko raziskovala na tako preciznem mikroskopu. »Že skoraj dve leti se vsi borimo s pandemijo, ki jo povzroča virus. Tudi bakterije se nenehno borijo z virusi, ki vanje vstopajo, prevzamejo kontrolo, se razmnožujejo in naredijo na stotine virusnih delcev, ki med sproščanjem bakterijo uničijo. Obstajajo pa tudi drugačni virusi, ki spijo znotraj bakterijske celice; podobno kot virus HIV pri ljudeh, preden se razvijejo simptomi AIDS-a. Večina bakterij, skoraj 70 odstotkov, je okuženih s t. i. spečimi virusi, ki so za nas velika uganka. Vemo, da spremenijo bakterijske celice. Ugotavljali bomo, kako lahko spremenijo bakterije in ali gre za simbiozo ali manipulacijo s paraziti. Pri višje razvitih živalih je oblika manipulacije najbolj poznana pri mravljah, kjer njihovi paraziti – glive, da se lažje in hitreje širijo, napadejo živčni sistem mravlje, ki nato hodi nekontrolirano po rastlinskih steblih in ob ugrizu v steblo tudi umre. To pa pospeši širitev parazitov.«

Raziskovalni projekt PHAGECONTROL – Razvoj manipulacije gostitelja z bakteriofagom (The evolution of host manipulation by bacteriophage) bo zaposloval pet raziskovalk oz. raziskovalcev, ki jih bo vodila doc. dr. Anna Dragoš. Raziskovali bodo torej viruse, ki vstopajo v bakterije in z vgradnjo virusne DNK v bakterijsko DNK spreminjajo lastnosti bakterij. Nekatere spremenjene lastnosti bakterij so lahko pozitivne in ugodne za človeka, spet druge pa se iz neškodljivih bakterij lahko spremenijo v patogene. Doc. dr. Anna Dragoš je še dodatno pojasnila: »Kako lahko virusi vplivajo na spremembo vedenja bakterije, bomo preučevali v prvi fazi, v drugi fazi molekularne mehanizme, ki so odgovorni za te spremembe, v tretji fazi pa bomo testirali, ali virusi spremenijo vedenje bakteriji zaradi sodelovanja ali zato, ker so manipulatorji. Moja hipoteza je, da bomo prav v fagih našli najpomembnejše primere manipulacije s paraziti, ki nam bodo pomagali razumeti in nadzorovati bakterije ter njihove vplive.« Razumevanje, kako virusi dosežejo to manipulacijo, je pomembno, pravi, saj postaja potreba po iskanju novih načinov za nadzor bakterij vedno večja. Konkretno bodo raziskovali bakterijo Bacillus subtilis, na katero močno vpliva virus Regulatory Switch (RS). Virus RS dokazano vpliva na široko paleto bakterijskih lastnosti, vključno s sporulacijo, tvorbo biofilma, hitrostjo mutacij ali proizvodnjo bakteriocina. Raziskava bo potekala ob uporabi najnovejših molekularnih metod in s pomočjo novega, zmogljivejšega mikroskopa. Cilj projekta je pokazati, da je manipulacija s paraziti pomemben dejavnik v ekologiji in evoluciji bakterij, pri čemer so mnoge bakterije vodene prav s strani svojih virusov.

Rezultati bodo lahko razkrili vpliv virusov na industrijsko ključne lastnosti bakterij, kot so hitrost rasti, tvorba biofilma in proizvodnja bioaktivnih spojin, genetska stabilnost ali sporulacija. Razumevanje, kako fagi dosežejo to manipulacijo, bo ključnega pomena v prihajajočem obdobju, kjer potrebujemo nove načine za nadzor bakterij. Kar lahko sledi, so novi pristopi v biotehnologiji – usmerjeni na viruse, ki jih lahko uporabimo za modifikacijo bakterij v našo korist.

Foto: Željko Stevanić /IFP