Oznaka poročila:ARRS-RPROJ-ZP-2014/29 ZAKLJUČNO POROČILO RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1.Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta J4-3631 Naslov projekta Ekologija socialni interakcij pri bakteriji Bacillus subtilis Vodja projekta 5993 Ines Mandič Mulec Tip projekta J Temeljni projekt Obseg raziskovalnih ur 7474 Cenovni razred D Trajanje projekta 05.2010 - 04.2013 Nosilna raziskovalna organizacija 481 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta Raziskovalne organizacije -soizvajalke 377 Zavod za zdravstveno varstvo Maribor 1554 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko Raziskovalno področje po šifrantu ARRS 4 BIOTEHNIKA 4.03 Rastlinska produkcija in predelava Družbenoekonomski cilj 08. Kmetijstvo Raziskovalno področje po šifrantu FOS 4 Kmetijske vede 4.01 Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 2.Povzetek raziskovalnega projekta1 SLO Bakterije komunicirajo s kemičnimi signali in tako zaznavajo visoko število celic (kvorum) v populaciji in koordinirajo odzive na nivoju skupnosti. Razumevanje bakterijskega komuniciranja je pomembno za aplikacije v industriji, medicini, prehrani in "kmetijstvu. V okviru tega projekta smo preučevali komunikacijski sistem (KS) pri industrijsko in okoljsko pomembni bakteriji B. subtilis. Ta KS uravnava sprejem DNA iz okolja, sintezo lipopeptidnega antibiotika surfaktina in sintezo zunajceličnih polimerov (EPS); lastnosti, ki so pomembne za rast na površinah (npr. površini korenin) ter preživetje v stacionarni fazi rasti. KS ComQXPA, ki smo ga preučevali, je visoko polimorfen znotraj vrste, kar omeji komuniciranje med sorodniki na tiste, ki imajo enak KS (enak ferotip), medtem ko sevi z razlčnimi KS ne komunicirajo. Predpostavili smo, da lahko standardne inokulacijske postopke bacilov za zaščito rastlin izboljšamo, če poznamo 1) pestrost KS v naravnih habitatih, 2) povezavo med signaliziranjem in odzivom, ter 3) odzive naravnih izolatov v biofilmih ter v mešanih kulturah. Rezultati naših raziskav kažejo, da se raznolikost komunikacijskih tipov ComQXPA ohranja v naravnih okoljih (tla /rizosfera), kar omejuje komuniciranje med sorodniki znotraj vrste tudi v naravnem okolju. Ugotovili smo, da v tleh na mm razdaljah sobiva več ekoloških tipov bakterije B. subtilis in da ima večina izolatov enakega ekotipa enak ferotip, čeprav ne vsi. To pomeni, da je evolucijo ferotipske raznolikosti mogoče delno razložiti z ekološko adaptacijo. Dodatno smo osamili in okarakterizirali izolate Bacillus iz rizosfere paradižnika in vpeljali modelni sistem Bacillus/Arabidopsis thaliana, s katerim smo vrednotili vpliv bakterij na rast rastline in tako določili inokulante, ki delujejo pospeševalno na rast rastlin ter take, ki zavirajo rast rastlinskih patogenov (npr. Ralstonia solanacearum). Učinek inokulacije se je razlikoval pri inokulaciji rastline z enim ali s skupino sevov in v določenih kombinacijah sevov smo zaznali sinergistični učinek delovanja, pri drugih pa antagonizem. Preučili smo tudi kemijsko sestavo EPS pri B. subtilis in določili vsebnost levana, zunajcelične DNA in proteinov. Prisotnost levana je spremenila viskoelastičnost EPS. Ugotovili smo, da sta polisaharad EpsA-O in protein TasA nujno potrebna za zadrževanje sicer vodotopnega levana v biofilmu, kar posledično prispeva k trdnosti biofilma. Odkrili smo nov molekularni mehanizem, ki ščiti bakterijsko skupnost pred vdorom goljufov, ki ne sintetizirajo signala. Posledica okvarjene sinteze signala je namreč prekomerno odzivanje mutant na signal, ki ga proizvajajo ostali člani skupnosti, kar zniža fitness mutant. Poleg tega smo odkrili mehanizem prepoznavanja lastnih potomcev v naravnih populacijah B. subtilis, ki je pomemben predvsem za bakterije, ki rastejo na površinah. Rezultate projekta smo objavili v več uglednih znanstvenih revijah (npr. v PNAS, EM, J. Bacteriol)._ ANG Bacteria communicate by chemical signals through which they monitor cell density (quorum) and coordinate their group living. This mechanism, also referred to as quorum sensing, is important for applications of microorganisms in agronomy, industry and medicine. Within this project the quorum sensing system (QS) of an agriculturally and industrially important bacterium Bacillus subtilis was used as a model. This QS, encoded by the comQXPA operon, regulates uptake of DNA from the environment and the synthesis of surfactants, and extracellular polymers (EPS) that are important for biofilm formation. It is also interesting because of its high polymorphism within the species, which limits communication between strains, such that only the strains within the same QS type (pherotype) exchange information efficiently. We aimed to understandl) the diversity of QS systems in natural habitats, 2) relationships between signaling and response, and 3) responses of natural isolates in biofilms and in mixed cultures. Our results showed that the diversity of the ComQXPA system is preserved in natural habitats (soil/rhizosphere), which limits communication between relatives of the same species also in their natural environment. Different ecotypes were shown to co-exist in soil at mm scales and with few exceptions each ecotype strongly associated with a different pherotype. This suggests that the evolution of pherotype diversity could partly be explained by ecological adaptation. Additionally, isolates of Bacillus were obtained from tomato rhizosphere and their influence on the plant growth was evaluated by using the Bacillus/Arabidopsis thaliana in vitro model system. Isolates showing plant promoting activity as well as those that inhibit plant pathogens (i.e. Ralstonia solanacearum) were found. The effect of inoculation was different when one or more strains were co-inoculated. Some combinations of strains acted synergistically, while others were antagonistic. Chemical composition of EPS was studied and we found that in the presence of levan, viscoelasticity of EPS is changed and that the polysaccharide EpsA-O and the protein TasA are essential to anchor an otherwise water-soluble levan in the biofilm. Levan also contributed to the strength of the biofilm.Next, a new molecular mechanism was discovered, which protects the bacterial community from invasion by cheaters that fail to produce the Qs signal. These become hyper-cooperators in the presence of the signal, which leads to their fitness loss. Finally, we discovered a novel self-recognition mechanism in natural populations of B. subtilis, which is important for bacteria growing on surfaces. Results of the project were published in respected scientific journals (i.e. in PNAS, Envir microbiol, J. Bacterio, PlOS onel) and are important for improvement of inoculation procedures that involve Bacillus subtilis isolates as biopesticides or PGPR. Zaključno poročilo raziskovalnega projekta - 2014 3.Poročilo o realizaciji predloženega programa dela na raziskovalnem projektu2 V okviru projekta smo preučevali sistem za komunikacijo (zapisan v operonu comQXPA ) pri industrijsko in okoljsko pomembni modelni bakteriji Bacillus subtilis. Ta sistem uravnava sintezo surfaktina, ki je lipopeptidni antibiotik z biozaščitnim potencialom, razvoj biofilma in sintezo zunajceličnega matriksa (EPS). Operon comQXPA je pri izolatih iz tal visoko polimorfen na nivoju genov comQ, comX in comP, kar ima za posledico omejen pretok komunikacije med sevi B. subtilis. Predpostavili smo, da bi lahko standardne inokulacijske postopke bacilov za zaščito rastlin izboljšali, če bi poznali pestrost in delovanje komunikacijskega sistema tudi v tleh/ rizosferi in v heterogenih okoljih, ki so bliže naravnemu habitatu. Cilji projekta so bili optimizacija metod, ki so primerne za aplikacijo v kompleksnih sistemih in ugotavljanje povezav med okoljem (tla in rizosfera), mikrobno pestrostjo (komunikacijske skupine bakterije B. subtilis), socialnimi interakcijami (celično signaliziranje) in delovanjem ekosistema (biokontrolna aktivnost). WP1: Optimizacija molekularnih orodij in metod za študij raznolikosti komunikacijskih tipov (BF, ZZV-MB) Z bioinformacijskimi orodji smo za vsak ferotip izdelali specifične pare oligonukleotidnih začetnikov za pomnoževanje gena comQ, kar omogoča direktno prepoznavanje ferotipov. Tudi kvantitativne reakcije PCR so bile specifične za komunikacijske tipe (ferotipe) in so omogočile boljšo kvantifikacijo števila kopij posameznega ferotipa v čistih kulturah oz. kokulturah; v kompleksnih okoljih (tla in rizosfera) pa ta metoda ni bila uspešna zaradi premajhnega števila celic posameznega ferotipa v tleh. Za določanje raznolikosti filotipov in komunikacijskih tipov smo optimizirali metodi BOX-PCR in DGGE (denaturacijska gradientna gelska elektroforeza). Za testiranje zastavljenih hipotez smo pripravili nabor novih rekombinant naravnih izolatov B. subtilis, ki vsebujejo fluorescenčne poročevalske gene (npr. yfp, cfp) in optimizirali metode za epifluorescenčno kvantifikacijo njihove aktivnosti. V sodelovanju s skupino prof. D. Dubnau (New York, USA) smo uspeli sekvencirati in objaviti celotni genom našega izolata iz nabrežja reke Save Bacillus subtilis PS216 (Durrett in sod., 2013 [COBISS.SI-ID 4273272]), kar nam daje ogromno informacij za nadaljnje študije. Objavili smo tudi poglavje v mednarodni monografiji o naprednih molekularnih orodjih za analizo mikrobnih združb in njihovih interakcij v rizosferi (avtorja van Elsas in Mandič-Mulec, 2013 [COBISS.SI-ID 4234360]). Razvili smo tudi molekularna orodja (modeli HMM) za iskanje homogov lokusa comQXPA v objavljenih genomih in z bioinformacijsko analizo ugotovili, da homologe najdemo v različnih rodovih debla Firmicutes (članek v recenziji: Dogša in sod., 2014). WP2: Vpliv raznolikosti komunikacijskih tipov na fitnes populacije (BF) Sobivanje med periodičnim precepljanjem kokulture dveh divjih tipov B. subtilis (na 48 ur) smo sledili v tekoči kulturi z metodo določanja števila celic, ki tvorijo kolonije (CFU). Naravne seve smo v parih nacepili na poltrdno gojišče za rojenje (gojišče B) in opazovali rast kolonij (biofilmov) na površini gojišča. Pri dveh enakih sevih je prišlo do zlitja roječih kolonij, pri dveh različnih sevih pa je večinoma prišlo do pojava mejne linije. Za ta pojav je odgovoren doslej še nepoznani mehanizem prepoznavanja lastnega in tujega. Naši rezultati kažejo, da prepoznavanje najverjetneje ni odvisno le od komunikacije s peptidi, temveč pri tem sodelujejo tudi drugi geni (npr. srfA). Pojav mejnih linj je povsem novo in nepričakovano odkritje tega projekta. Rezultate smo prvič prikazali v okviru konferenc ([COBISS.SI-ID 4309112] [COBISS.SI-ID 4259960], nastalo je tudi diplomsko delo [COBISS.SI-ID 3941752]. Za preučevanje sobivanja v tleh smo inokulirali kokulture naravnih izolatov različnih ferotipov B.subtilis v tla do končne koncentracije 102 celic/g tal iz tal. Ugotovili smo, da tako enaki kot različni ferotipi B.subtilis sobivajo v tleh. Dinamika rasti in sporulacije v tleh je bila v kokulturah sevov podobna kot v čistih kulturah posameznih sevov. Če sta bila seva inokulirana v različnih začetnih koncentracijah, se je razmerje števila celic in spor med posameznima sevoma ohranilo skozi inkubacijo. Razmerja so se ohranila tudi po reinokulaciji 1 g tal v 30 g sterilnih tal. To kaže, da v heterogenem okolju, kot so tla, ne prihaja do močne kompeticije med sevi. Fitnes populacij naravnih izolatov smo določali tudi v mešanih / čistih kulturah. V nasprotju z rezultati v tleh opazimo v laboratorijskih kulturah intenzivno kompeticijo, še posebej v tekočih kulturah dveh sevov enakega ekotipa. Ugotovili smo tudi, da se frekvenca mutante B. subtilis 216 AcomQ v kokulturi z divjim tipom signifikantno zmanjša, medtem ko ima mutanta , če raste sama, enak fitnes kot divji tip. Mutanta se intenzivneje odziva na ComX kot divji tip, kar sproži povečano produkcijo surfaktina in poslabša fitnes mutante v kokulturi. Te rezultate smo objavili v eni najprestižnejših revij PNAS [Oslizlo in sod., 2014 COBISS.SI-ID 4358008], kar predstavlja izjemen dosežek naše skupine in tega projekta, saj smo prvi na svetu odkrili mehanizem, vezan na pravilno delovanje KS, ki ščiti skupnost pred vdorom mutant. WP3: Fizikalno kemijska sestava in viskoelastične lastnosti EPS (BF, FMF) Ugotovili smo, da pri bakteriji B. subtilis 3610 sestava gojišča signifikantno vpliva na kemijske lastnosti EPS v plavajočem biofilmu in izrabljenem gojišču pod njim, in sicer se spremeni razmerje med polisaharidi, proteini in nukleinskimi kislinami v EPS. V biofilmih smo zasledili različne velikostne razrede v EPS v območju od 20 do več tisoč kDA, medtem ko so se v izrabljenem gojišču nakopičili le polimeri manjših velikosti. V EPS biofilmov, gojenih v MSgg gojišču, so prevladovali proteini, medtem ko je EPS v gojišču, bogatem s saharozo, v večini sestavljen iz polisaharidov in so bili proteini v manjšini. Prevladujoči polisaharid je bil levan, ki ga do zdaj v biofilmih B. subtilis še niso odkrili. V vseh tipih gojišč smo v biofilmih odkrili tudi zunajcelično DNA (eDNA). Biofilmi, ki so vsebovali levan, so bili bolj odporni na strižne sile, vendar pa levan sam po sebi ni zadosten za tvorbo biofilma. Naši rezultati kažejo, da sta polisaharad EpsA-O ter protein TasA nujno potrebna za tvorbo biofilma in zadrževanje sicer vodotopnega levana v biofilmu. Rezultate teh raziskav smo objavili v reviji PloS one (Dogša in sod., 2013 [COBISS.SI-ID 4242040]). Ker bi naj bila komunikacija preko izražanja surfaktina ključna za nastanek biofilma, smo poleg laboratorijskih sevov B. subtilis, ki ne producirajo surfaktina, preučevali tudi seve divjega tipa, ki smo jim dodali fluorescenčni označevalec srfA-yfp (PS 216 srfA-yfp) in označeno izogeno mutanto (AcomQ). Ugotovili smo, da so biofilmi obeh sevov različni po morfologiji in izražanju surfaktina, ki je višje pri divjem tipu. S kvantitativno fluorescenčno mikroskopijo smo merili izražanje srfA operona v biofilmih in potrdili heterogenost izražanja. V okviru teh raziskav smo v laboratorij vpeljali nove metode: izolacija in kemijska analiza EPS s spektrofotometrijo, HPLC in TLC. Razvili smo metodo za merjenje viskoelastičnih lastnosti EPS na mikronskih velikostnih skalah z računalniško vodeno lasersko pinceto (FMF). Testirali smo več različnih pristopov mikroreologije z lasersko pinceto in na realnih bioloških vzorcih pokazali, da je laserska aktivna enodelčna mikroreologija dovolj občutljiva in ponovljiva metoda, da lahko zaznamo spremembe lokalne viskoznosti matriksa že v zgodnjem stadiju njegovega formiranja. Ugotovili smo, da se viskoelastičnost sicer realtivno neviskoznega levana bistveno poveča, če se v okolju pojavi DNA. Meritve optične pincete izoliranega EPS so sicer še v teku (FMF).,en članek pa je še v pripravi. WP4: Ocena povezav med lastnostmi okolja, raznolikostjo in delovanjem ekosistema v kompleksnih okoljih (ZZVMB, BF) Ocenitev vpliva habitata na raznolikost specifičnih komunikacijskih tipov in filotipov V eni najboljših revij na področju okoljske mikrobiologije smo objavili članek o raznolikosti sistema za zaznavanje kvoruma pri naravnih izolatih B. subtilis iz talnega mikrookolja. Ugotovili smo, da se izolati v tem okolju delijo v 3 ekološke tipe in da so znotraj ekotipa v prevladi izolati enega ferotipa, prisotni pa so še drugi manjšinski ferotipi (Štefanič in sod., 2012 [COBISS.SI-ID 4044408]). Poleg tega smo pridobili novo kolekcijo sevov B. subtilis iz rizosfere paradižnika (ZZV-MB) in jih okarakterizirali na nivoju filogenije (sekvenciranje gena gyrA) in na nivoju ferotipov (sekvenciranje gena comQ in specifična aktivacija QS odziva testerskih sevov). Ugotovili smo, da je diverziteta ferotipov v rizosferi primerljiva s tisto, ki smo jo pokazali v tleh nabrežja reke Save. Na eni rastlini paradižnika je bilo prisotnih več ferotipov. Opazili smo tudi, da se sevi razlikujejo v nekaterih biokontrolnih lastnostih: tvorba biofilma, sinteza surfaktina in izločanje ekstracelularnih encimov. Šest izoliranih sevov iz rizosfere paradižnika (ZZV-MB) je pripadalo sorodnim vrstam rodu Bacillus (B. pumilus, B licheniformis in B. amyloliquefaciens) in niso sprožili QS odziva v nobenem od testerskih sevov (BF). Optimizirali smo detekcijo ferotipov direktno v tleh s pomočjo molekularnih orodij in ugotovili, da je številčnost predstavnikov enakega ferotipa v tleh prenizka za aplikacijo PCR. Poskušali smo pridobiti več izolatov iz rizosfere različnih vrtnin (grah, paradižnik, solata), vendar smo pri večini poskusov pridobili le polzeče bakterije, ki so onemogočale izolacijo čistih kultur. Izolate Bacillus subtilis (13), pridobljene iz rizosfere paradižnika, smo preučevali z MIDI (uvrščanje temelji na profilu maščobnih kislin) in z MALDI (uvrščanje temelji na proteinskih masnih spektrih). Z MIDI smo 12 sevov potrdili kot B. subtilis, preostale pa kot B. licheniformis, B. pumilus in B. megaterium. Izmed 13 potrjenih sevov je sistem MALDI potrdil samo 4. Naši rezultati so pokazali, da lahko v enem habitatu sobivajo različni komunikacijski tipi in da so vzorci v tleh podobni kot v rizosferi. Članek je v pripravi, rezultati so bili prikazani na mednarodnih kongresih BAGECO ( ŠTEFANIČ in sod., 2013 , [COBISS.SI-ID 4261496] in v okviru vabljenega predavanja na Power of microbes in industry and environment 2013 [COBISS.SI-ID 4309112]. O tej tematiki smo objavili tudi poglavje v knjigi: Mandič-Mulec in Prosser, 2012 [COBISS.SI-ID 3897720]. Določanje vpliva komunikacijskih tipov v modelu rastlina/patogen/biopesticid Optimizirali smo modelni sistem za preučevanje interakcij rastlina-Bacillus, s katerim lahko testiramo biozaščitni potencial bakterijskih izolatov in vpliv ferotipov na ta potencial. Uporabili smo rastlino Arabidopsis thaliana, semena smo kalili na gojiščih z agarjem skupaj z bakterijami. Pokazali smo, da so nekateri sevi vidno pospešili rast korenin in listov (za več kot 2-krat v primerjavi s kontrolo), nekateri so jo zmanjšali, nekateri pa niso imeli nobenega vpliva v primerjavi z neinokulirano kontrolo. Poleg tega smo preverili še produkcijo rastlinskega hormona IAA, produkcijo sideroforjev in raztapljanje fosfatov, ki naj bi pozitivno vplivali na rast rastline. Pokazali smo, da izolat B. megaterium, ki najmočneje spodbuja rast modelne rastline, producira visoko koncentracijo rastlinskega hormona IAA in sideroforjev. Preverili smo tudi, ali se pri inokulaciji z mešanimi kulturami, pripravljenimi iz izolatov, ki so spodbujale rast v monokulturah, še poveča učinek na rast modelne rastline. Optimizirali smo tudi gojenje bakterij v biofilmih na koreninah paradižnika v tekočih gojiščih in bili delno uspešni. Aplikacija te metodologije zahteva nadaljnjo optimizacijo predvsem na nivoju mikroskopske analize biofilmov. Članek, v katerem bomo objavili rezultate o učinku naših izolatov na rast rastlin, je v pripravi, rezultati so bili prikazani na kongresu BAGECO [COBISS.SI-ID 4261496]. 4.Ocena stopnje realizacije programa dela na raziskovalnem projektu in zastavljenih raziskovalnih ciljev3 V okviru prvega glavnega cilja projekta nam je uspelo prenesti metodologijo, ki je bila do sedaj uporabljana na čistih bakterijskih kulturah, na kompleksne sisteme - to je v mešane stresane kulture in biofilme. Prenos molekularnih metod za detekcijo ferotipov na sisteme tla/rizosfera nam ni uspel. Razlog je v prenizkem številu predstavnikov enakega ferotipa v tleh. Ugotovili smo, da je v tleh največ 104- 105 vseh bakterij vrste B. subtilis, običajno pa še manj. To smer raziskav smo zato opustili. Drugi glavni cilj projekta pa je bil preveriti naslednje štiri hipoteze: (1) Fitnes bakterij B. subtilis v biofilmih, sestavljenih iz sevov različnih komunikacijskih tipov, bo večji kot fitnes v biofilmih, sestavljenih iz samo enega komunikacijskega tipa. (2) Viskoznost in elastičnost lokalnega okolja bakterij se bo povečala skupaj z naraščajočim EPS. (3) Na raznolikost komunikacijskih tipov vplivajo dejavniki okolja, še posebno tip habitata (tla, rizosfera) ter vrsta rastline. (4) Povečana raznolikost komunikacijskih tipov bakterije B. subtilis ima sinergističen vpliv na biopesticidno aktivnost B. subtilis proti patogenim bakterijam v rizosferi. Hipotezo 1 smo delno ovrgli z eksperimenti na poltrdnih gojiščih, ki kažejo, da se različni sevi med seboj ne prepoznavajo in ne tvorijo skupnega biofilma. Eksperimenti v tekočih kulturah in v tleh, kjer smo testirali sobivanje številnih kombinacij sevov, pa kažejo, da nekateri sevi med seboj lahko sobivajo in se njihova razmerja ohranjajo, druge kombinacije sevov pa niso stabilne - en ekotip preraste drugega, pa tudi 'goljufivce', ki ne proizvajajo signala za komunikacijo, s časom izločijo enake bakterije, ki pa so sposobne medsebojne komunikacije. Zadnje ugotovitve smo objavili v zelo ugledni znanstveni reviji PNAS (IF=10) (Oslizlo in sod., 2014). Pokazali smo tudi, da so biofilmi, ki vsebujejo levan, bolj odporni na strižne sile in da se viskoelastičnost bistveno poviša ob prisotnosti DNA, kar je v skladu s hipotezo 2. Hipotezo 3 lahko vsaj delno ovržemo glede na to, da smo v eni sami rastlini paradižnika pokazali enako raznolikost ferotipov kot v tleh mikrookolja nabrežja reke Save. Raziskave v okviru projekta so tekle večinoma po planu, veliko časa pa smo posvetili razvoju metodologij, ki za kompleksnejše sisteme še^ niso povsem optimizirane. V okviru WP4 smo uspeli objaviti zelo pomemben članek (Štefanič in sod., 2012), v okviru katerega smo testirali hipotezo povezave med ferotipi in ekotipi. Optimizirali smo tudi modelni sistem Arabidopsis thaliana-Bacillus in deloma potrdili hipotezo 4, saj je imela inokulacija mešanih kultur precej drugačne učinke na rastlino kot pa posamezne monokulture. V okviru projekta smo objavili 4 znanstvene članke v eminentnih znanstvenih revijah vključno z ravnokarsprejetim člankov v PLoS one, 3 članki so še v pripravi. Objavili smo tudi 2 poglavji v monografijah mednarodnih založb. Skupaj naštete objave kažejo, da smo izpolnili zastavljene cilje projekta. 5.Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine4 Večjih sprememb projekta ni bilo. V projekt smo dodatno vključili raziskave bakterijskega prepoznavanja lastnih potomcev, kar je povsem novo odkritje tega projekta in bomo raziskave nadaljevali v okviru programske skupine. Opustili smo nadaljnji razvoj metode molekularnega sledenja komunikacijskih tipov direktno v tleh, ker smo ugotovili, da je v naravnih okoljih frekvenca posameznega ferotipa prenizka za aplikacijo te metode v relanih ekosistemih. Tehnologija PCR v tleh za zdaj še ni dovolj specifična za detekcijo tako nizkega števila celic na gram tal (< 103 celic enega ferotipa). Kljub vsemu smo metode razvili do te mere, da lahko te apliciramo na mešane kulture v laboratoriju. Dodatno smo razvili metodo čiščenja in kvantifikacije feromona ComX in surfaktina, kar v osnovi ni bilo planirano v projektu, a se je izkazalo kot nujno za testiranje postavljenih hipotez in za raziskavo, ki smo jo objavili v PNAS, 2014. 6.Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine5 Znanstveni dosežek 1. COBISS ID 4358008 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Privatna povezava med signalom in odzivom na zaznavanje kvoruma pri bakteriji Bacillus subtilis ANG Private link between signal and response in Bacillus subtilis quorum sensing Opis SLO Raziskava, objavljena v eni najbolj priznanih znastvenih revij na svetu (pet letni IF 10.5), prvič razkrije privatni oz. znotraj celični molekularni mehanizem pri bakteriji Bacillus subtilis, ki "kaznuje goljufe" medceličnega signaliziranja. Goljufive bakterije so tiste, ki same ne proizvajajo signalov temveč jih "kradejo" bližnjim celicam. Odkrili smo, da se signalne mutante na signal bližnjih celic prekomerno odzivajo in posledično sintetizirajo več lipopeptidnega antibiotika surfaktina. Mutante končajo kot poraženke, ker so na surfaktin bolj občutljive kot producentke signala. Mehanizem tako izloči goljufe in utrdi sodelovanje med člani skupnosti. Naša študija prinaša nov pogled na medcelično signaliziranje bakterije Bacillus subtilis in ponuja razlago za evolucijsko stabilnost kemičnega signaliziranja pri tej in verjetno tudi pri drugih po Gramu pozitivnih bakterijah. Raziskava je dodatno zanimiva tudi zato, ker je bakterija Bacillus subtilis v uporabi kot biopesticid; pomembna kot producent antibiotikov, vitaminov, industrijskih encimov ter znana kot probiotik. Poleg tega Bacillus tvori spore, najbolj trdožive dormantne celice na našem planet. ANG In a social process called Quorum Sensing (QS) bacteria secrete and share signaling molecules that bind to specific receptors and induce adaptive responses within the population. We use the ComQXP QS system of Bacillus subtilis to study the intracellular co-dependence of two essential QS functions: signal production and signal response. We demonstrate that the QS signal-deficient mutants have an overly responsive QS system, disturbed balance between the primary and secondary metabolism and overproduce the secondary metabolite surfactin in the presence of exogenously provided signal. Such mutants fail to compete with the socially active signal producers due to surfactin-related mechanisms that discriminate the two populations. We believe that a constraint on signal production preserves QS functionality in the natural microbial populations. The work is also important becasue it adresses a Gram positive bacterium Bacillus subtilis, where QS is much less understood than in Gram negative bacteria, and also because B. subtilis is highly important industry, and for animal and plant health as probiotic and biopesticide. It also forms spores, the most resistant cells on our planet. Objavljeno v National Academy of Sciences; Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America; 2014; Str. [1-6, v tisku]; Impact Factor: 9.737;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.514; A'': 1;A': 1; WoS: RO; Avtorji / Authors: Oslizlo Anna, Štefanič Polonca, Dogša Iztok, Mandic-Mulec Ines Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 2. COBISS ID 4242040 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Raznolikost zunajceličnih polimerov in vloga levana v biofilmih bakterije Bacillus subtilis ANG Exopolymer diversity and the role of levan in Bacillus subtilis biofilms Opis SLO Zunajcelični polimeri (EPS) so ključni za nastanek biofilmov in njihova kemična sestava lahko vpliva na lastnosti biofilmov. V članku smo prvi pokazali, da je sestava biofilmov bakterije Bacillus subtilis odvisna od sestave gojišča in da prisotnost saharoze sproži zelo močno sintezo polisaharida levana, ki pomembno prispeva k debelini in trdnosti biofilma ter tudi kompenzira negativne učinke mutacij v genih tasA in eps, ki so ključni za sintezo zunajceličnih polisaharidov in formacijo biofilmov pri tej bakteriji. Poleg tega smo pokazali, da so v EPS poleg polisaharidov prisotni tudi proteini in DNA in da se njihova vsebnost spreminja s sestavo gojišča. Na podlagi rezultatov smo predlagali hipotezo, da visoka koncentracija topnih polisahardov (levan) v EPS predstavlja mehanizem shranjevanja rezervne hrane, če ti polisaharidi ostanejo vezani na celični matriks. ANG Exopolymeric substances (EPS) are important for biofilm formation and their chemical composition may influence the biofilm properties. To explore these relationships chemical composition of EPS from Bacillus subtilis biofilms grown in different media was studied. We observed marked differences in composition of EPS polymers isolated from biofilms grown in different media. The polysaccharide levan dominated the EPS in biofilms grown in sucrose rich media in addition to proteins and DNA. Biofilms also differed in thickness and the biofilm defective phenotypes of tasA and eps mutants were partially compensated in the sucrose rich medium. Since sucrose is essential for synthesis of levan and the presence of levan was confirmed in all biofilms grown in media containing sucrose, this study for the first time shows that levan, although not essential for biofilm formation, can be a structural and possibly stabilizing component of B. subtilis floating biofilms. In addition, we propose that this polysaccharide, when | incorporated into the biofilm EPS, may also serve as a nutritional reserve. Objavljeno v Public Library of Science; PloS one; 2013; Vol. 8, iss. 4; str. 1-10, e62044; Impact Factor: 3.730;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.514; A': 1; WoS: RO; Avtorji / Authors: Dogša Iztok, Brložnik Mojca, Stopar David, Mandic-Mulec Ines Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 3. COBISS ID 4044408 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Raznolikost sistema za zaznavanje kvoruma znotraj in med ekotipi bakterije Bacillus subtilis ANG The quorum sensing diversity within and between ecotypes of Bacillus subtilis Opis SLO V tem delu avtorji pokažejo na povezave med ekološkimi značilnostmi bakterij in evolucijo sistema za medcelično signaliziranje (zaznavanje kvoruma) pri bakterijah. Zaznavanje kvoruma pri bakteriji Bacillus subtilis poteka s pomočjo ComQXPA sistema, ki je visoko polimorfen znotraj vrste in zato je signaliziranje med sevi iste vrste omejeno na komunikacijske tipe oziroma ferotipe. Med sevi enakega ferotipa komunikacija poteka, med sevi različnih ferotipov pa ne. Delo prvič pokaže, da se bakterijski sevi ene vrste (Bacillus subtilis), ki živijo na milimetrskih razdaljah v tleh, ločijo v tri ekološko različne skupine (ekotipe). Osnovno odkritje je, da znotraj enega ekotipa dominira en ferotip ob prisotnosti manjšinskih ferotipov. To kaže, da je komunikacija znotraj ekološko sorodnih sevov adaptivna. Na drugi strani pa dokažemo izmenjavo informacij med ekotipi in celo različnimi bakterijskimi vrstami. Delo je bilo objavljeno v prestižni reviji na področju okoljske mikrobiologije (IF=5,7) in je prvo, ki pokaže povezave med ekološkimi značilnostmi in medcelično komunikacijo bakterij ter postavi izhodišča in hipoteze za nadaljnje raziskave ekoloških dejavnikov socialne evolucije mikroorganizmov. Delo je bilo izpostavljeno kot pomembno v eminentni reviji FEMS Microbiology Ecology v povzetnem članku o ekološki vlogi diverzitete. Izsledki tega dela so bili predstavljeni leta 2012 na kongresu ISME-14, v Copenhagnu na Danskem, kjer je bil abstrakt izbran kot predavanje med 2000 kandidati in delno tudi že leta 2011 na kongresu ISME-13, v Seattlu ZDA, kjer je bil abstrakt ravno tako izbran kot predavanje med več kot 1700 abstrakti. ANG This work explores the ecological context for evolution of quorum sensing diversity in bacteria, where social communication is limited to members of the same quorum sensing type (pherotype). We sampled isolates of Bacillus subtilis from soil on a microgeographical scale and identified three ecologically distinct phylogenetic groups (ecotypes) and three pherotypes. Each pherotype was strongly associated with a different ecotype. Each ecotype, however, contained one or more minority pherotypes shared with the other B. subtilis ecotypes and with more distantly related species taxa. The work published in an important journal (IF=5.7) is the first survey of pherotype diversity in relation to ecotypes proposing novel hypotheses for further testing the ecological drivers of social evolution. The work has been put forward as a significant scientific contribution in understanding the ecological role of diversity by FEMS microbiology ecology reviews. The importance of the work is also reflected in being selected as an oral presentation for the ISME congress in 2011 and 2013, among 1700 and 2000 contributed abstracts, respectively. Objavljeno v Blackwell Science; Environmental microbiology; 2012; Vol. 14, no. 6; str. 1378-1389; Impact Factor: 5.756;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 3.384; A': 1; WoS: QU; Avtorji / Authors: Štefanič Polonca, Decorosi Francesca, Viti Carlo, Petito Janine, Cohan Frederick, Mandic-Mulec Ines Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 4. COBISS ID 4234360 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Napredna molekularna orodja za analizo mikrobnih združb in njihovih interakcij v rizosferi ANG Advanced molecular tools for analysis of bacterial communities and their interactions in the rhizosphere Opis SLO Objavljeno poglavje v knjigi "Molecular microbial ecology of the rhizosphere" , ki ga je izdala priznana mednarodna založbe Wiley, povzema raziskave mikrobnih združb v rizosferi (območje tal tik ob korenini), ki temeljijo na najmodernejših molekularnih metodah za analizo nukleinskih kislin. Uporaba molekularnih metod je omogočila filogenetske analize mikroorganizmov, ki živijo v rizosferi in tleh ter razkrila, kateri mikrobi prevladujejo v tem okolju. V poglavju so izpostavljene študije, ki so prinesle nove poglede na mikrobna dogajanja v rizosferi ter kako tip rastline oziroma fiziološko stanje rastline vpliva na sestavo mikrobne združbe v rizosferi. Poudarek je na interakcijah med mikrobi in rastlino in samimi mikrobi v tem habitatu. Predlagane so smernice za raziskave v prihodnosti, še posebej, kako naj bi interakcije in signaliziranje med mikroorganizmi v rizosferi vplivali na sestavo in funkcijo mikrobnih združb in zdravje ter rast rastlin. ANG The chapter focuses on analysis of microbial communities of the plant rhizosphere, which has been driven by the greatly advanced DNA- or RNA-based molecular techniques. The application of these tools has allowed us to understand, at the phylogenetic level, which organisms occur together at the plant root. We can further infer, from the nucleic-acid-based data, which organisms may be positively or negatively selected by the plant root. On the other hand, using these very advanced tools, it has been difficult to discern the interactions that are a key to determining the intricacies of the life of root-associated microorganisms. The chapter examines the existing state of the art in this area, making use of case studies that illustrate the key achievements that have been made. Major points discussed are the intricacies of the use of environmental nucleic acids for the analyses, as well as the effects of plant physiology and plant type in shaping the plant-associated microbiota. In addition, we critically examine how to move forward in our examination of microbial interactions in the rhizosphere. It is vital that the emerging tools are now applied to dissect the interactions between microorganisms at the micrometer level, which is the scale at which microbial signals are perceived and obeyed. Objavljeno v Wiley-Blackwell; Molecular microbial ecology of the rhizosphere; 2013; str. 115-124; Avtorji / Authors: Elsas Jan D., Mandic-Mulec Ines Tipologija 1.16 Samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji 5. COBISS ID 3897720 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Raznolikost endosporogenih bakterij v tleh ANG Diversity of endospore - forming bacteria in soil Poglavje v knjigi povzema rezultate raziskav na področju raznolikosti aerobnih sporogenih bakterij v tleh, s poudarkom na bakterijah družine Bacillaceae. Slednje so tudi osrednja tematika pričujočega projekta. Sprva so te bakterije preučevali tradicionalno preko izolacije čistih kultur. Ti pristopi so pokazali visoko fiziološko raznolikost endosporogenih bakterij, ki se odraža tudi na nivoju ekosistemskih funkcij. Aplikacija od gojenja neodvisnih molekularnih metod pa je v zadnjem desetletju pokazala na izjemno visoko raznolikost sporogenih bakterij direktno v tleh in rizosferi. Delo izpostavi raziskave, ki te bakterije uporabljajo kot modele za preučevanje mehanizmov diverzifikacije in evolucije mikrobov v tleh in so Opis SLO že prinesle pomembna spoznanja o biogeografiji talnih mikroorganizmov in pokazale pomembno vlogo mikrobnih komunikacij in horizontalnega prenosa genov na evolucijo bakterij, diverzifikacijo ekotipov in na speciacijo. To je prvi pregled diverzitete endosporogenih bakterij v tleh, ki izpostavlja uporabnost in pomen teh ekološko in biotehnološko pomembnih organizmov za preverjanje temeljnih vprašanj ekologije in evolucije. Poglavje je del knjige znane založbe Springer, ki je povabila avtorico k sodelovanju pri nastajanju pomembne knjige "Endospore forming soil bacteria". Pomen dela je v tem, da poleg tega, da povzema objavljene rezultate, podaja tudi nove smernice za nadaljnje raziskave diverzitete in evolucije sporogenih bacilov, ki so ključne za razumevanje njihove biopesticidne in ekološke vloge. ANG The chapter published by the eminent international publisher "Springer" focuses on diversity of aerobic spore-forming bacteria in soil. This was traditionally determined by physiological characterization of laboratory isolates indicating considerable physiological diversity, which reflects the wide variety of soil ecosystem functions carried out by these organisms. The application of cultivation-independent molecular techniques has now transformed studies of soil bacterial diversity and has uncovered much higher diversity in spore-formers than was previously anticipated. Aerobic spore-formers also provide excellent models for investigation of the mechanisms driving microbial diversity in soil. The article describes the insight that they are providing on biogeography of soil bacteria and the important roles of microbial communication, through signaling compounds, spatial scale and horizontal gene transfer on bacterial evolution, ecotype formation and speciation. This is the first comprehensive overview of the diversity of endospore-forming bacteria in soil. The chapter stresses their relevance as model organisms for ecological studies and their vast biotechnological potential. The chapter suggests new research directions in the field of diversity and evolution of spore-formers. It also brings out the importance of social interactions for understanding the ecology of these microorganisms. Objavljeno v Springer; Endospore; 2011; str. 31-59; Avtorji / Authors: Mandic-Mulec Ines, Prosser James Ivor Tipologija 1.16 Samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji 7.Najpomembnejši družbeno-ekonomski rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomski dosežek 1. COBISS ID 4259448 Vir: COBISS.SI Naslov SLO 12. Simpozij bakterijske genetike in ekologije ANG 12th Symposium on Bacterial Genetics and Ecology Opis SLO Vodja projekta je predsedovala znanstvenemu odboru in tudi organizacijskemu odboru 12. mednarodnega kongresa BAGECO (Bacterial genetics and Ecology), ki je potekal junija 2013 v Ljubljani v hotelu Union. BAGECO je napomembnejši evropski kongres s področja mikrobne ekologije in genetike, ki poteka vsaki dve leti in ki se ga udeleži največ 300 raziskovalcev. Je kongres, ki odpira nove koncepte na področju ekologije mikroorganizmov in povabilo k organizaciji in predsedovanju tega kongresa je izredna čast in kaže na uveljavljenost vodje projekta na področju mikrobne ekologije. Kongresa (podrobnosti dostopne na strani http://www.bageco2013.org ) se je udeležilo več kot 300 raziskovalcev iz 50 držav sveta. Svoje dosežke in kritične poglede je predstavilo 13 svetovno priznanih vabljenih predavateljev. Kongres je bil izredno uspešen in je domačim raziskovalcem odprl vrata za številne sodelave s svetovno priznanimi raziskovalnimi skupinami. ANG The project leader was the chair of the scientific and organizing committee of the 12th Symposium on Bacterial Genetics and Ecology (BAGECO-12) which took place in Ljubljana, Slovenia, from 9-13 June 2013. BAGECO meetings are held biannually and have developed into one of the most important international conferences on bacterial ecology, with attendance limited to 300 participants and only one session so that participants can hear all the talks. A major motivation of the BAGECO meetings is to open new conceptual avenues leading to better understanding of the ecology and evolution of bacteria in the environment including molecular mechanisms of their interactions that are important for their survival and ecosystem functions. Further details are available at http://www.bageco2013.org . To chair this event is an honor and also indicates that the project leader is well respected in the field of microbial ecology. The symposium was a success with more than 300 researchers attending the conference, which further opened the doors for collaborations with best research groups in the world. Šifra B.02 Predsedovanje programskemu odboru konference Objavljeno v Conventus Congressmanagement & Marketing; 2013; 150 str.; Avtorji / Authors: Mandic-Mulec Ines Tipologija 2.25 Druge monografije in druga zaključena dela 2. COBISS ID 4065656 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Medcelično signaliziranje in raznolikost sevov vrste Bacillus subtilis na mikrorazdaljah ANG Cell-cell signaling and diversity of Bacillus subtilis at microscale Opis SLO Dosežek predstavlja serijo vabljenih predavanj financiranih s strani Kitajskega sveta za raziskave. Vodja projekta je predavala na eminentni Univerzi Shanghai Jiaotong, na China Agricultural University, Bejing [COBISS.SI-ID 4065656], Nanjing Agricultural University, Department of Plant Pathology [COBISS.SI-ID 4066168]; in v okviru mednarodnega simpozija kot vabljena predavateljica: "Simposium on Biological Control of Plant Diseases, Nanjing, May 16, 2010 Nanjing, 2010 [COBISS.SI-ID 4067448] . Dosežek izkazuje mednarodno odmevnost raziskovalnega dela vodje projekta in zanimivost njenih raziskav tudi za področje interakcij rastlina:mikrob s strani tujih eminentnih znanstvenih ustanov in organizatorjev znastvenih srečanj. ANG The achievement involves a series of invited lectures in China that were financed by Chinese research council. The proposed project leader lectured on quorum sensing at several of the most eminent Universities of China: the Shanghai Jiaotong Univerzi; the China Agricultural University, Bejing [COBISS.SI-ID 4065656], at the Nanjing Agricultural University, Department of Plant Pathology [COBISS.SI-ID 4066168]; and at the international conference: "Simposium on Biological Control of Plant Diseases, Nanjing, May 16, 2010. Nanjing, 2010, as an invited lecturer [COBISS.SI-ID 4067448]. The achievement shows the international importance of the project leader research work and its appeal to other eminent research institutions abroad. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v China Agricultural University; 2010; Avtorji / Authors: Mandic-Mulec Ines Tipologija 3.14 Predavanje na tuji univerzi 3. COBISS ID 3776376 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Zaznavanje kvoruma bakterije Bacillus subtilis v tleh ANG Quorum sensing in Bacillus subtilis in soil Opis SLO Dosežek je vezan na dolgoletno sodelovanje prjektne skupine in vodje tega projekta z Univerzo v Groningenu, Nizozemska, kjer je IMM predavala o socialnih interakcijah bakterij. To je utrdilo nadaljnje sodelovanje med univerzama tako na nivoju pedagoškega dela (npr.Microbial communication in soil and rhizosphere : lecture, presented at New frontiers in microbial ecology - Master course on microbial ecology, December 13, 2010, University of Groningen, The Netherlands. Groningen: University of Groningen, 2010. [COBISS.SI-ID 3889016] kot tudi na področju raziskav. IMM je tudi gostujoča profesorica na tej univerzi in sicer kot predavateljica v okviru MSc predmeta Mikrobna Ekologija in redno vabljena kot predavateljica v mednarodno šolo "New Frontiers in Microbial Ecology", ki se vsake dve leti izvaja na Nizozemskem. ANG This achievement represents an invited to lecture given by prof. I. Mandič-Mulec at the Department of Biology, University of Groningen on quorum sensing. This lecture laid the ground long term collaboration, participation in an international course "New frontiers in microbial ecology: Master course on microbial ecology, December 13, 2010, University of Groningen, The Netherlands. Groningen: University of Groningen, 2010. [COBISS.SI-ID 3889016] and as the long term invited lecturer in the Master program of the Groningen university within the course "Microbial Ecology" and in the international school "New Frontiers in Microbial Ecology". Šifra B.05 Gostujoči profesor na inštitutu/univerzi Objavljeno v University of Groningen, Biological Center; 2010; Avtorji / Authors: Mandic-Mulec Ines Tipologija 3.14 Predavanje na tuji univerzi 4. COBISS ID 4375672 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Socialno življene bakterije Bacillus subtilis ANG Social life of Bacillus subtilis Opis SLO Rezultate projekta smo predstavili na prestižni univerzi na Danskem, to je na Univerzi v Copenhagnu, na Oddelku za biologijo, kjer je IMM predstavila zadnje dosežke tega projekta in tiste, ki so bili objavljeni v reviji PNAS. Ob tem obisku je sodelovala tudi kot članica v komisiji za zagovor dokotorata REN, Dawei. Synergistic interactions in multispecies biofilms : PhD thesis. Copenhagen: University of Copenhagen, Faculty of Science, Department of Biology, Section for Microbiology, 2014. 51 str., [93] str. pril., ilustr. [COBISS.SI-ID 4375928] ANG IMM was a guest lecturer at the University of Copenhagen, where she presented the latest results of this project, covering recent publication in PNAS. She also contributed as a member of the thesis committee of REN, Dawei. Synergistic interactions in multispecies biofilms : PhD thesis. Copenhagen: University of Copenhagen, Faculty of Science, Department of Biology, Section for Microbiology, 2014. 51 str., [93] str. pril., ilustr. [COBISS.SI-ID 4375928] Šifra B.05 Gostujoči profesor na inštitutu/univerzi Objavljeno v University of Copenhagen, Department of Biology; 2014; Avtorji / Authors: Mandic-Mulec Ines Tipologija 3.14 Predavanje na tuji univerzi 5. COBISS ID 4309112 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Ekologija socialnih interakcij bakterij ANG Ecology of bacterial social interactions V okviru vabljenega predavanja na konferenci "Power of microorganisms in Opis SLO industry and environment" smo predstavili adaptacije bakterije Bacillus subtilis na življenje v tleh in rizosferi s poudarkom na socialnih interakcijah in v vlogi biopesticida. Predstavili smo povezavo med ekotipi in ferotipi pri talnih izolatih ter pomen le te za njihovo biopesticidno učinkovotost. Predstavili smo tudi zadnje rezultate vezane na interakcije med rastlino in bakterijo ter govorili o regulatorni vlogi, ki jo lahko sistem za zaznavanje kvoruma ComQXPA igra kot povezovalni člen med primarnim in sekundarnim metabolizmom ter tako stabilizira kooperacijo in evolucijo sistema za zaznavanje kvoruma. ANG At this invited lecture given by prof. I. Manič-Mulec and the international conference "Power of microbes in industry and environment" we presented our latest results foccusing on the life of Bacillus subtilis in soil and rhizosphere with emphasis on social life and biopesticide potential. We also presented our results on the distribution of ecotypes and pherotypes and how they connect to various interesting traits of B. subtilis that are important for biopesticide activity. We also discussed our latest results on swarming and on the regulatory link of the quorum sensing system between primary and secondary metabolism, which contributes to the evolutionary stability of QS. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v Croatian Microbiological Society; Power of microbes in industry and environment 2013; 2013; Str. 17, IL 2; Avtorji / Authors: Mandic-Mulec Ines, Oslizlo Anna, Štefanič Polonca, Dogša Iztok, Kraigher Barbara, Rupnik Maja, Dreo Tanja, Ravnikar Maja Tipologija 1.10 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci (vabljeno predavanje) 8.Drugi pomembni rezultati projetne skupine7 1. Rezultati projekta so odmevali v širši javnosti: - MANDIČ-MULEC, Ines (intervjuvanec), OSLIZLO, Anna, ŠTEFANIČ, Polonca, DOGŠA, Iztok, JOŠT, Petra. Bakterije ne morejo goljufati oddaja Prvi dnevnik, 1. program TV Slovenija, 20. feb. 2014. Ljubljana; TV Slovenija, 2014. http://4d.rtvslo.si/arhiv/prispevki-in-izjave-prvi-dnevnik/174262209. [COBISS.SI-ID 4371576] - MANDIČ-MULEC, Ines (intervjuvanec). S pomočjo mikrobov lahko zmanjšamo uporabo pesticidov : biologi iščejo mikrobe, ki jih je mogoče uporabljati za zaščito rastlin : [intervju s prof. dr. Ines Mandic Mulec]. Finance, ISSN 1318-1548, 27. avg. 2013, št. 164, str. 24. [COBISS.SI-ID 4285560] 3. Predavanje na tuji univerziah: 2014. Copenhagen: University [COBISS.SI-ID 4375672] ; University of Groningen, Biological Center, 2010. [COBISS.SI-ID 3776376]. 4..Uredništvo: Frontiers in terrestrial microbiology. Mandič-Mulec, Ines (član uredniškega odbora 2010-). [COBISS.SI-ID 3834232]. 5. Članek "ComQXPA quorum sensing systems may not be unique to Bacillus subtilis: a census in prokaryotic genomes" avtorjev Dogsa in sod, 2014, je bil ravnokar sprejet v objavo v priznani reviji Plos one in še ni zaveden v COBISS. Članek je nastal v sodelavi s skupino iz ICGEB izTtrsta, in razkrije nove bakterijske vrste iz debla Firmicutes , ki nosijo zapis za komunikacijski sistem ComQXPA, kar je ključna tematika tega projekta. 9.Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine8 9.1.Pomen za razvoj znanosti9 SLO Medcelično signaliziranje bakterij je pomembno tudi za optimizacijo postopkov, pri katerih uporabljamo bakterije kot produkcijske organizme, kot biopesticide ali kot probiotike. Uravnava tudi virulenco številnih bakterij. V okviru projekta "Ekologija socialnih interakcij bakterije Bacillus subtilis" smo preučevali medcelično signaliziranje te bakterije in sorodnikov. Osredotočili smo se na komunikacijski sistem za zaznavanje celične gostote (kvoruma) ComQXPA, ki je izredno zanimiv zaradi visokega polimorfizma znotraj vrste. Ta poveča specifičnost odziva in prepreči komunikacijo med različnimi komunikacijskimi tipi (ferotipi) znotraj vrste. Z uporabo in vitro in in situ modelnih sistemov smo v okviru projekta prvi na svetu pokazali, da so ferotipi deloma pogojeni z ekološkimi značilnostmi bakterij, ki nosijo zapis za posamezni komunikacijski tip in s tem poglobili razumevanje vzrokov za funkcionalno segregacijo v ferotipe (Štefanič in sod., Env. Microbiol., 2012). Ugotovili smo, da poleg ferotipov obstajajo tudi druge komunikacijske bariere znotraj vrste B. subtilis, ki omogočajo prepoznavanja lastnih potomcev in s tem odprli povsem novo področje razikav na podrročju komunikacije po Gramu pozitivnih bakterij. Preučili smo tudi variablinost sistemov ComQXPA v sekvenciranih genomih bakterij, ki so dostopni v bazah podatkov in ugotovili, da obstajata znotraj debla Firmicutes dve skupini bakterij, ki nosijo genetski zapis za ortologe ComQXPA (Dogša in sod., Plos one, članek sprejet v objavo). Verjamemo, da bodo naši rezultati vzpodbudili nadaljnje raziskave ComQXPA komunikacijskih sistemov tudi pri drugih bakterijskih vrstah. V soavtorstvu z ameriškim laboratorijem smo sekvencirali genom našega izolata PS216 (Durett in sod, 2013), ki je tako postal zanimiv kot modelni organizem za širšo znanstveno skupnost, še posebej ker je naravno kompetenten in zato ga je enostavno genetsko manioulirati. Objavili smo tudi dve poglavji v mednarodnih knjigah, kjer smo izpostavili ekološki pomen naših raziskav in vlogo B. subtilis v rizosferi rastlin. Svoje raziskave smo predstavili na številnih mednarodnih kongresih, zelo pogosto kot vabljeni predavatelji ali pa kot izbrani med več kot 1000 delegati, kar potrjuje pomen naših rezultatov v svetovnem obsegu. Med prvimi na svetu smo izpostavili vlogo bakterijskega komuniciranja kot povezovalnega člena med primarnim in sekundarnim metabolizmom ter prvič pokazali, da sinteza signala v celici regulira zunajcelični odziv na ta signal. Te rezultate smo objavili v eni najbolj priznanih revij na svetu (Oslizlo in sod., PNAS, 2014), kar dodatno potrjuje pomen naših rezultatov za razvoj znanosti. Prvi smo tudi pokazali (Dogša in sod., 2013), da je sestava zunajceličnega matriksa biofilmov bakterije B. subtilis odvisna od sestave gojišča in da prisotnost saharoze sproži zelo močno sintezo polisaharida levana, ki pomembno prispeva k debelini in trdnosti biofilma. To pa pomeni, da bomo v kombinaciji z že obstoječim komplementarnim znanjem sposobni bolje obvladovati biofilm v danem okolju. Rezultate projekta smo objavili v znanstvenih revijah, ki so med najboljšimi na svetu, rezultati tega projekta so citirani v najboljših revijah in vodja projekta je bila vabljena na tuje univerze in mednarodna znastvena srečanja kot predavateljica in k sodelavam s strani najboljših skupinami na svetu (UCSD- ZDA, Harvard, Oxford, Copenhagen University, Groningen University, Aberdeen University), kar kaže na pomen našega dela za razvoj znanosti v svetovnem merilu. Bacilllus je komercialno izredno pomembna bakterija, zato imajo naše raziskave daljnosežen pomen za razvoj aplikacij v biotehnologiji in razvoju sonaravnih postopkov za zaščito rastlin in živali. ANG Bacterial intercellular signaling is essential for coordination of survival strategies at the population level and understanding of this process is important for optimization of procedures applying bacteria as production organisms in industry, as probiotics for human health and husbandry or as biopesticides in agriculture. The project 'Ecology of social interactions of Bacillus subtilis aimed to understand bacterial communication by focusing on the ComQXPA quorum sensing (QS) system. This QS system is especially interesting due to its high polymorphism, which increases the specificity of the response and prevents communication between strains of different communication types (pherotypes). Using in vitro and in situ models, we showed for the first time that pherotypes strongly correlate with ecotypes broadening our understanding of evolutionary forces contributing to diversification of pherotypes (Štefanič et al., Env. Microbiol., 2012). In addition we bring through a bioinformaics analysis a novel insight into the distribution of ComQXPA QS systems in sequenced bacterial genomes (Dogša et al ., PloS one, in press). We believe that this will encourage research of ComQXPA QS systems in other bacterial species. In co-authorship with an american laboratory, we sequenced the genome of our isolate PS216 (Durett et al., 2013), which makes it more interesting as a model organism for a wider scientific community, especially because this strains is also naturally competent and thus amenable for genetic manipulation. We also published two chapters in international books highlighting the ecology of Bacillacea and the role of B. subtilis in soil and rhizosphere. Frequent invitations and selection of our work as contributed talks, often selected among 1700 or more abstracts at international conferences, suggests a broad appeal and importance of the project results. Recently we also succeeded to highlight a role of bacterial communication as an interface between primary and secondary metabolism and for the first time demonstrated that the private signal synthesis is coupled to the response induced by the secreted signal. The results were published in one of the most respected scientific journals in the world (Oslizlo et al., PNAS, 2014). We expanded the knowledge on biofilms by contributing an in depth analysis of extra-cellular matrix (EPS) chemical composition and were the first (Dogša et al., 2013) linking the growth medium composition, matrix composition and biofilm strength. The results of the project were published in prestigious journals, often cited and indicated as important in several opinion articles. Therefore we believe that prject results importantly contributed to the development of science, especially as they bridge several scientific fields (gene regulation of Bacillus subtilis, social evolution, microbial ecology and structure-function studies of biologically active compounds). The scientific importance of the project is also reflected in increased interest of the best teams in the world (UCSD - USA, Harvard, Oxford, University of Copenhagen, University of Groningen, University of Aberdeen) to collaborate with us. Bacilllus is commercially highly important; therefore, our research has a far-reaching significance for the development of biotechnological applications and sustainable procedures foccusing on plant growth promotion and crop protection. 9.2.Pomen za razvoj Slovenije10 SLO Cilji projekta 'Ekologija socialnih interakcij pri bakteriji Bacillus subtilis' so bili tesno vezani na bazična vprašanja, ki so na meji znanega v naravoslovju in naslavljajo molekularne zakonitosti bakterijskega komuniciranja. V okviru projekta smo preučevali ekologijo in evolucijo bakterijskega komuniciranja; mehanizme, ki ohranjajo sodelovanje med mikroorganizmi; vplivajo na strukturiranost in fizikalno-kemijske lastnosti biofilmov. Tematika je izredno zanimiva in ima številne aplikacije in pomen v industriji, v kmetijstvu ter zdravju ljudi in živali. Zastavljeni cilji so bili doseženi, najpomembnejše za Slovenijo je objava rezultatov v najprestižnejših znanstvenih revijah in dobra citiranost nedavno objavljenih rezultatov. Skozi raziskave, vezane na ta projekt, nam je uspelo vstopiti v sam vrh svetovne znanosti, vzpostaviti nove trdne povezave in ohraniti že obstoječe s številnimi najprestižnejšimi inštitucijami na svetu kot so UCSD- ZDA, Harvard-ZDA, PHRI-ZDA, Oxford-UK, Copenhagen Uni-Danska, Groningen Uni-Nizozemska, Aberdeen Uni-UK, ICGBE-Trst . Odličnost potrjuje tudi 1) izbor naših raziskav kot predavanj na mednarodnih kongresih, 2) vabila na tuje univerze in v mednarodne doktorske komisije, 3) povabilo k sodelavi v okviru projekta TRANSMIT -Horizon 2020 (projekt ETM naslavlja mikrobne komunikacije in večvrstne biofilme s ciljem vzgojiti novo generacijo strokovnjakov, ki bodo aplicirali znanja o mikrobnem komuniciranju v industriji in kmetijstvu). V letu 2013 smo tudi organizirali najpomembnejši mednarodni simpozij na področju ekologije in genetike bakterij (BAGECO-12), kjer je bila vodja projekta I. Mandič Mulec predsednica organizacijskega in znanstvenega odbora. Kongres je v Ljubljano pripeljal 300 delegatov iz vsega sveta, med katerimi so bili številni najpomembnejši strokovnjaki s področja in je požel zanimanje tudi širše javnosti. Rezutati raziskave objavljene v PNAS o mehanizmih, ki prerečujejo goljufanje pa so vzpodbudili zanimanje TV- Slovenija, ki je posnela oddajo o tem članku. Dosežki projekta so bili tudi redno vključevani v pedagoški proces v okviru Univerzitetnih študijev Mikrobiologija in Biotehnologija ter doktorskih študijev Biomedicina in Bioznanosti. Projekt je tako pomembno prispeval k nastanku 4. diplom, enega magisterija in ene doktorske disertacije A. Oslizlo, ki jo bo kandidatka zagovarjala v letošnjem letu. Projekt je bil tudi pomemben za vzpostavitev povezav doma, saj smo skozi le-tega navezali močnejše stike s skupino M. Rupnik (NLZOH) in s skupino I. Poberaja na FMF-UL. ANG The objectives of the project 'Ecology of social interactions in Bacillus subtilis' were closely related to basic questions at the forefront of natural sciences addressing molecular mechanisms of bacterial communication, ecology and social evolution. We aimed to understand bacterial communication and the mechanisms that maintain cooperation between microorganisms. We also focused on biofilms, their structure, physico-chemical properties and forces affecting signal diffusion in this high cell density structures. This topic is very interesting and has many significant applications for industry, agriculture and human and animal health. The aims of the project have been achieved and we consider the most important achievement of the project that our work was published in the most prestigious scientific journals and has been already well cited. The project provided the route to establish and maintain strong links with many prestigious institutions in the world such as UCSD -USA, Harvard -USA, PHRI -USA, Oxford -UK, Copenhagen Uni.- Denmark, Groningen Uni. - Netherlands, Aberdeen Uni. -UK, ICGBE -Trieste. Excellence is also confirmed by 1) the selection of our research to be presented at international congresses, 2) invitations to foreign universities and international doctoral commissions, 3) the invitation to IMM to be a partner and WP coordinator in the project TRANSMIT - Horizon 2020 (ETM project addresses microbial communication and multispecies biofilms with the aim to educate a new generation of professionals who will be able to apply knowledge of social microbiology in industry and agriculture). In 2013, we also organized a major international symposium on the ecology and genetics of bacteria (BAGECO - 12), which was presided and organized by prof. I. Mandič - Mulec. This conference brought to Ljubljana more than 300 delegates from all over the world including the most important experts in the field. Achievements of the project have been incorporated into undergraduate and graduate theoretical and practical courses at the University of Ljubljana. The project was linked to 4 undergraduate thesis, one master thesis and a doctoral dissertation of A. Oslizlo, who will defend her thesis this year. The project was also important to strengthen the working connections in Slovenia, through ongoing links with the group of M. Rupnik (NLZOH) and the group of I. Poberaj at FMF-UL. lO.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov zJ F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O DA O NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.35 Drugo Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d Komentar ll.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visokošolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja o o o o G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja o o o o G.01.03. Drugo: o o o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu o o o o G.02.02. Širitev obstoječih trgov o o o o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje o o o o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije o o o o G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o o o o G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o o o G.02.07. Večji delež izvoza o o o o G.02.08. Povečanje dobička o o o o G.02.09. Nova delovna mesta o o o o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih o o o o G.02.11. Nov investicijski zagon o o o o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti o o o o G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti o o o o G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o o o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja o o o o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja o o o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave o o o o G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti o o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe o o o o G.04.06. Drugo: o o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete O O O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj o o o o G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura o o o o G.07.02. Prometna infrastruktura o o o o G.07.03. Energetska infrastruktura o o o o G.07.04. Drugo: o o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva o o o o G.09. Drugo: o o o o Komentar 12.Pomen raziskovanja za sofinancerje11 Sofinancer 1. Naziv Naslov Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena 13.Izjemni dosežek v letu 201312 13.1. Izjemni znanstveni dosežek Članek v eminentni reviji (IF 9.7): OSLIZLO, Anna, ŠTEFANIČ, Polonca, DOGŠA, Iztok, MANDIČ-MULEC, Ines. Private link between signal and response in Bacillus subtilis quorum sensing. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, ISSN 0027-8424, 2014, vol. 111, no. 4, str. 15861591, ilustr., doi: 10.1073/pnas.1316283111. [COBISS.SI-ID 4358008]. Ugotovili smo, da pri bakteriji Bacillus subtilis obstaja znotrajcelična povezava med produkcijo signala za zaznavanje celične gostote (ang. quorum sensing - QS) ComX in odzivom na ta signal. Celice, ki ne proizvajajo signala (QSS-), postanejo preobčutljive na ComX: če ga dodamo v gojišče, proizvajajo povečano količino sekundarnih metabolitov (surfaktin), kar negativno vpliva na njihov fitnes. Naša študija prinaša nov pogled na regulacijo sistema za zaznavanje celične gostote in ponuja razlago za evolucijsko stabilnost QS sistema bakterije Bacillus subtilis in verjetno tudi drugih grampozitivnih bakterij. 13.2. Izjemni družbeno-ekonomski dosežek Organizacija mednarodnega kongresa Bacterial genetics and ecology BAGECO-12 z več kot 300 udeleženci v Ljubljani, kjer je bila osnovna tematika kongresa tesno vezana na tematiko projekta. Kongres je bil najuspešnejši med kongresi BAGECO do sedaj. C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: zastopnik oz. pooblaščena oseba in vodja raziskovalnega projekta: raziskovalne organizacije: Univerza v Ljubljani, Biotehniška Ines Mandič Mulec fakulteta Kraj in datum ŽIG Ljubljana |15.4.2014 Oznaka prijave: ARRS-RPROJ-ZP-2014/29 1 Napišite povzetek raziskovalnega projekta (največ 3.000 znakov v slovenskem in angleškem jeziku) Nazaj 2 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja, rezultate in učinke raziskovalnega projekta in njihovo uporabo ter sodelovanje s tujimi partnerji. Največ 12.000 znakov vključno s presledki (približno dve strani, velikost pisave 11). Nazaj 3 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikost pisave 11) Nazaj 4 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta, napišite obrazložitev. V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikost pisave 11). Nazaj 5 Navedite znanstvene dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Raziskovalni dosežek iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Nazaj 6 Navedite družbeno-ekonomske dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Družbeno-ekonomski rezultat iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Družbeno-ekonomski dosežek je po svoji strukturi drugačen kot znanstveni dosežek. Povzetek znanstvenega dosežka je praviloma povzetek bibliografske enote (članka, knjige), v kateri je dosežek objavljen. Povzetek družbeno-ekonomskega dosežka praviloma ni povzetek bibliografske enote, ki ta dosežek dokumentira, ker je dosežek sklop več rezultatov raziskovanja, ki je lahko dokumentiran v različnih bibliografskih enotah. COBISS ID zato ni enoznačen, izjemoma pa ga lahko tudi ni (npr. prehod mlajših sodelavcev v gospodarstvo na pomembnih raziskovalnih nalogah, ali ustanovitev podjetja kot rezultat projekta ... - v obeh primerih ni COBISS ID). Nazaj 7 Navedite rezultate raziskovalnega projekta iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ni voden v sistemu COBISS). Največ 2.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 8 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja Nazaj 9 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 10 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 11 Rubrike izpolnite / prepišite skladno z obrazcem "izjava sofinancerja" http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/, ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj 12 Navedite en izjemni znanstveni dosežek in/ali en izjemni družbeno-ekonomski dosežek raziskovalnega projekta v letu 2013 (največ 1000 znakov, vključno s presledki). Za dosežek pripravite diapozitiv, ki vsebuje sliko ali drugo slikovno gradivo v zvezi z izjemnim dosežkom (velikost pisave najmanj 16, približno pol strani) in opis izjemnega dosežka (velikost pisave 12, približno pol strani). Diapozitiv/-a priložite kot priponko/-i k temu poročilu. Vzorec diapozitiva je objavljen na spletni strani ARRS http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/, predstavitve dosežkov za pretekla leta pa so objavljena na spletni strani http://www.arrs.gov.si/sl/analize/dosez/. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2014 v1.03 23-20-2A-8A-0A-DD-AF-96-C2-15-56-E6-F1-8D-C9-E3-79-78-18-7D Priloga 1 VEDA BIOTEHNIKA Področje: 4.03 Rastlinska produkcija in predelava Dosežek 1: Privatna povezava med signalom in odzivom na zaznvanje kvoruma bakterije Bacillus subtilis surfaktin ComX Fluorescenčna mikroskopija QS+ in QSS-celic v kokulturi. □ QS+ bakterije, ki sintetizirajo signal. □ QSS- goljufive mutante, ki ne sintetizirajo signala a v prisotnosti QS+ celic sintetizirajo prekomerno količino surfaktina, ki zavre njihovo rast. Raziskava, objavljena v eni najbolj priznanih znastvenih revij na svetu (pet letni IF 10.5), prvič razkrije privatni oz. znotraj celični molekularni mehanizem pri bakteriji Bacillus subtilis, ki "kaznuje goljufe" medceličnega signaliziranja. Goljufive bakterije so tiste, ki same ne proizvajajo signalov temveč jih "kradejo" bližnjim celicam. Odkrili smo, da se signalne mutante (QSS-) na signal bližnjih celic (QS+) prekomerno odzivajo in posledično sintetizirajo več lipopeptidnega antibiotika surfaktina. Mutante končajo kot poraženke, ker so na surfaktin bolj občutljive kot producentke signala. Mehanizem tako izloči goljufe in utrdi sodelovanje med člani skupnosti. Naša študija prinaša nov pogled na medcelično signaliziranje bakterije Bacillus subtilis in ponuja razlago za evolucijsko stabilnost kemičnega signaliziranja pri tej in verjetno tudi pri drugih po Gramu pozitivnih bakterijah. Raziskava je dodatno zanimiva tudi zato, ker je bakterija Bacillus subtilis v uporabi kot biopesticid; pomembna kot producent antibiotikov, vitaminov, industrijskih encimov ter znana kot probiotik. Poleg tega Bacillus tvori spore, najbolj trdožive dormantne celice na našem planet. Vir: Anna Oslizlo, Polonca Štefanič, Iztok Dogša, Ines Mandic-Mulec. Private link between signal and response in Bacillus subtilis quorum sensing. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (2014) 111(4): 1586 -91. Priloga 2 BIOTEHNIKA Področje: 4.06 -Rastlinska produkcija in predelava Dosežek 2: Organizacija mednarodnega simpozija BAGECO 12 Avtorji: prof. dr. Ines Mandič-Mulec Kot družbeni dosežek projekta Ekologija socialnih interakcij izpostavljamo tudi eminentno srečanje mikrobnih ekologov: mednarodni simpozij BAGECO-12 v Ljubljani, junija 2013, ki mu je predsedovala vodja projekta Prof. dr. Ines Mandič Mulec.. Simpozij je bil izredno uspešen in je v Ljubljano privabil 336 raziskovalcev iz 51držav sveta, ki so prispevali k ustvarjalnemu ozračju z 279 abstrakti in 48 predavanji. Glavna tematika kongresa se odraža v podnaslovu kongresa: "Mreženje in plastičnost mikrobnih združb: skrivnost uspeha" s katerim smo želeli poudariti pomen mikrobnih interakcij za delovanje ekosistema in sonaravno ohranjanje okolja ter hkrati izpostaviti pomen sodelovanja tudi med raziskovalci vsega sveta. V okviru kongresa so bila vključena naslednja področja: Evolucija in horizontalni genski prenos prokariontov; Sociomikrobioiologija in mreženje znotraj mikrobnih združb; Mikrobne interakcije z evkariontskimi organizmi; Ekofiziologija; Koristni mikrobi; Mikrobni odzivi na antropogene vplive.