RootPatch: Boj proti škodljivim nematodom v prsti - Revision history

Ninalukancic: /* OPIS PROJEKTA */

2021-05-24T22:07:44Z

OPIS PROJEKTA

← Older revision		Revision as of 22:07, 24 May 2021
Line 42:		Line 42:
	'''2.7. VARNOSTNI MEHANIZEM'''		'''2.7. VARNOSTNI MEHANIZEM'''

	Varnost RootPatcha je vprašljiva, saj vsebuje gensko spremenjene bakterije. Kaj bi se zgodilo, če bi se te bakterije razširile in morda vplivale na druge organizme zunaj polj krompirja? Da bi to preprečili, želijo razviti molekularne mehanizme, zaradi katerih bodo bakterije odvisne od okolja korenin krompirja. Kadarkoli bi bakterija zapusti koreninsko okolje krompirja, ne bi preživela. Za dosego tega cilja razmišljajo o uporabi ene od dveh možnih metod oziroma morda celo kombinacijo obeh pristopov. Prvo je, da gostiteljsko bakterijo naredijo avksotrofno za triptofan [4]. Triptofan je ena od najbolj razširjenih organskih molekul v eksudatu korenin krompirja [8]. Da bi ustvarili avksotrof triptofana, so načrtovali utišanje gena trpE, prvega strukturnega gena trp operona, ki je odgovoren za sintezo triptofana [1]. Z načrtovanjem triptofan avksotrofnega ''Bacillus mycoides'' bi mutanta še vedno pritegnili k krompirjevim koreninam, hkrati pa bi znatno omejili njegovo širjenje v okolje, saj bi v okolju, kjer ne bi bilo zadostne količine triptofana umrl. Druga predlagana metoda za preprečevanje širjenja v okolje je, da bi bile bakterije odvisne od solanina, ki se prav tako v velikih količinah nahaja v koreninskem eksudatu krompirja. Zato so oblikovali samomorilsko stikalo. Le-to je osnovano na toksin-antitoksin paru ~~YpcG~~ (BBa_K3507002) / ~~YcpF~~ (BBa_K3507003), ki so ga leta 2012 opisali Holberger in sodelavci v ''Bacillus subtilis''. Toksin, YpcG, kaže aktivnost DNaze in se bo stalno izražal v gostiteljski bakteriji [2]. Antitoksin YpcF inaktivira toksin YpcG. Cilj je postaviti gen za antitoksin pod nadzorovano ekspresijo promotorja, ki se odziva na prisotnost solanina [3]. S to strategijo bo gostiteljska bakterija Bacillus mycoides auksotrofna tako za triptofan kot tudi za solanin. S tem bi zmanjšali možnost nenadzorovanega širjenja v okolje [4].		Varnost RootPatcha je vprašljiva, saj vsebuje gensko spremenjene bakterije. Kaj bi se zgodilo, če bi se te bakterije razširile in morda vplivale na druge organizme zunaj polj krompirja? Da bi to preprečili, želijo razviti molekularne mehanizme, zaradi katerih bodo bakterije odvisne od okolja korenin krompirja. Kadarkoli bi bakterija zapusti koreninsko okolje krompirja, ne bi preživela. Za dosego tega cilja razmišljajo o uporabi ene od dveh možnih metod oziroma morda celo kombinacijo obeh pristopov. Prvo je, da gostiteljsko bakterijo naredijo avksotrofno za triptofan [4]. Triptofan je ena od najbolj razširjenih organskih molekul v eksudatu korenin krompirja [8]. Da bi ustvarili avksotrof triptofana, so načrtovali utišanje gena trpE, prvega strukturnega gena trp operona, ki je odgovoren za sintezo triptofana [1]. Z načrtovanjem triptofan avksotrofnega ''Bacillus mycoides'' bi mutanta še vedno pritegnili k krompirjevim koreninam, hkrati pa bi znatno omejili njegovo širjenje v okolje, saj bi v okolju, kjer ne bi bilo zadostne količine triptofana umrl. Druga predlagana metoda za preprečevanje širjenja v okolje je, da bi bile bakterije odvisne od solanina, ki se prav tako v velikih količinah nahaja v koreninskem eksudatu krompirja. Zato so oblikovali samomorilsko stikalo. Le-to je osnovano na toksin-antitoksin paru YqcG (BBa_K3507002) / YqcF (BBa_K3507003), ki so ga leta 2012 opisali Holberger in sodelavci v ''Bacillus subtilis''. Toksin, YpcG, kaže aktivnost DNaze in se bo stalno izražal v gostiteljski bakteriji [2]. Antitoksin YpcF inaktivira toksin YpcG. Cilj je postaviti gen za antitoksin pod nadzorovano ekspresijo promotorja, ki se odziva na prisotnost solanina [3]. S to strategijo bo gostiteljska bakterija Bacillus mycoides auksotrofna tako za triptofan kot tudi za solanin. S tem bi zmanjšali možnost nenadzorovanega širjenja v okolje [4].

	== ''' ZAKLJUČEK''' ==		== ''' ZAKLJUČEK''' ==

Ninalukancic: /* OPIS PROJEKTA */

2021-05-24T21:19:48Z

OPIS PROJEKTA

← Older revision		Revision as of 21:19, 24 May 2021
Line 16:		Line 16:
	Zaradi pandemije COVID-19 skupina ni uspela svojega dela opraviti v laboratoriju, ampak je zasnovo projekta Rootpatch naredila ''in silico''.		Zaradi pandemije COVID-19 skupina ni uspela svojega dela opraviti v laboratoriju, ampak je zasnovo projekta Rootpatch naredila ''in silico''.

	'''2.1. IZBIRA ~~GOSTITELJA~~'''		'''2.1. IZBIRA GOSTITELJSKE BAKTERIJE'''

	Glavna ideja projekta RootPatch je izbrati bakterijo v katero bo enostavno vnesti zapis za nevropeptidom podobne proteine, katere bo nato učinkovito izražala in izločala v velikih količinah. Tako bo ustvarila željeno okolje okoli korenin krompirja oziroma katere koli druge rastline ter bo s tem učinkovito odganjala škodljive nematode v prsti. Ključnega pomena je preživetje gostiteljske bakterije, saj če le-ta v težkih razmerah v tleh ne more preživeti, potem tudi visoka proizvodnja NLP-jev ne bo zadostovala v boju proti škodljivim nematodom. Da bi imel RootPatch večje možnosti za uspeh so za gostiteljsko bakterijo izbrali ''Bacillus mycoides'' M2E15 z naslednjimi značilnostim: bakterija je naravni izolat iz rizosfere krompirja, sposobna se je razmnoževati tako pri visoki kot tudi nizki vlažnosti, sposobna je sporulacije in tvoriti plast biofilma na koreninah. Ker laboratorijskih in terenskih testov niso izvedli ne morejo trditi, da bo ta bakterija bila res učinkovita. V primeru, da se ne bo izkazala kot primerni gostitelj bodo preizkusili še ''Bacillus subtilis'' HS3, ''Bacillus megateriu''m DSM319 in ''Bacillus amyloliquefacien''s 205 [4].		Glavna ideja projekta RootPatch je izbrati bakterijo v katero bo enostavno vnesti zapis za nevropeptidom podobne proteine, katere bo nato učinkovito izražala in izločala v velikih količinah. Tako bo ustvarila željeno okolje okoli korenin krompirja oziroma katere koli druge rastline ter bo s tem učinkovito odganjala škodljive nematode v prsti. Ključnega pomena je preživetje gostiteljske bakterije, saj če le-ta v težkih razmerah v tleh ne more preživeti, potem tudi visoka proizvodnja NLP-jev ne bo zadostovala v boju proti škodljivim nematodom. Da bi imel RootPatch večje možnosti za uspeh so za gostiteljsko bakterijo izbrali ''Bacillus mycoides'' M2E15 z naslednjimi značilnostim: bakterija je naravni izolat iz rizosfere krompirja, sposobna se je razmnoževati tako pri visoki kot tudi nizki vlažnosti, sposobna je sporulacije in tvoriti plast biofilma na koreninah. Ker laboratorijskih in terenskih testov niso izvedli ne morejo trditi, da bo ta bakterija bila res učinkovita. V primeru, da se ne bo izkazala kot primerni gostitelj bodo preizkusili še ''Bacillus subtilis'' HS3, ''Bacillus megateriu''m DSM319 in ''Bacillus amyloliquefacien''s 205 [4].

Ninalukancic: /* OPIS PROJEKTA */

2021-05-24T21:12:15Z

OPIS PROJEKTA

← Older revision		Revision as of 21:12, 24 May 2021
Line 28:		Line 28:
	Gen za NPL bodo izrazili pod promotorjem Ppta (BBa_K3507004) iz Parageobacillus thermoglucosidasius [4]. Ppta je močan konstitutiven in stabilen promotor, ki je že bil uporabljen pri ''Bacillus mycoides'' za proizvodnjo zelenega fluorescentnega proteina [10]. Če se promotor ne bo izkazal za ustreznega bodo preverili promotor P43, Psigx, PgroES ali PdltA [4].		Gen za NPL bodo izrazili pod promotorjem Ppta (BBa_K3507004) iz Parageobacillus thermoglucosidasius [4]. Ppta je močan konstitutiven in stabilen promotor, ki je že bil uporabljen pri ''Bacillus mycoides'' za proizvodnjo zelenega fluorescentnega proteina [10]. Če se promotor ne bo izkazal za ustreznega bodo preverili promotor P43, Psigx, PgroES ali PdltA [4].

	'''2.4. IZBIRA SIGNALENEGA PEPTIDA ~~ZA IZLOČANJE~~'''		'''2.4. IZBIRA SIGNALENEGA PEPTIDA'''

	Po zagotovitvi močne ekspresije NLP je potrebno potrditi, da se bodo izločali v gojišče. Glavna strategija je uporaba oznake za izločanje, za katero je znano, da spodbuja učinkovito izločanje protinov pri različnih gram pozitivnih gostiteljih. Primarno so se odločili za signalni peptid usp45, ki je glavni izločeni peptid mlečnokislinske bakterije Lactococcus lactis. Kljub temu, da je bil opisan kot univerzalni signalni peptid, nimajo eksperimentalnih podatkov o njegovi učinkovitosti pri ''Bacilllus mycoides''. Zato so si za signalne peptide v primeru, da usp45 signalni peptid ne bi bil učinkovit za izločanje NPS, izbrali še PhrH (''Bacillus subtilis'') , PhoD Tat (''Bacillus subtilis'') , AmyE (''Bacillus megaterium'') in AmyE (''Bacillus mycoides'') sekretorne signale, ki se prav tako zdijo obetavni za izločanje NLP [4].		Po zagotovitvi močne ekspresije NLP je potrebno potrditi, da se bodo izločali v gojišče. Glavna strategija je uporaba oznake za izločanje, za katero je znano, da spodbuja učinkovito izločanje protinov pri različnih gram pozitivnih gostiteljih. Primarno so se odločili za signalni peptid usp45, ki je glavni izločeni peptid mlečnokislinske bakterije Lactococcus lactis. Kljub temu, da je bil opisan kot univerzalni signalni peptid, nimajo eksperimentalnih podatkov o njegovi učinkovitosti pri ''Bacilllus mycoides''. Zato so si za signalne peptide v primeru, da usp45 signalni peptid ne bi bil učinkovit za izločanje NPS, izbrali še PhrH (''Bacillus subtilis'') , PhoD Tat (''Bacillus subtilis'') , AmyE (''Bacillus megaterium'') in AmyE (''Bacillus mycoides'') sekretorne signale, ki se prav tako zdijo obetavni za izločanje NLP [4].

	'''2.5. ~~IZBIRA METODE~~ INTEGRACIJE'''		'''2.5. METODA INTEGRACIJE'''

	V genom gostiteljske bakterije ''Bacillus mycoides'' bodo s pomočjo tehnologije CRISPR/Cas9 vnesli gen za sintezo NLP, ki so ga Yi in sodelavci opisali leta 2018. Uporabili bodo vektor pYCR, ki omogoča izvedbo enostopenjse integracije, saj vsebuje tako gen Cas9 kot potreben fragment za popravilo DNA. Metoda ima učinkovitost transformacije 77 % [10]. Za mesto integracije so določili gen za α-amilazo. Za detekcijo pa so na C-konec zaporedja NLP dodali heksa histidinsko oznako [4].		V genom gostiteljske bakterije ''Bacillus mycoides'' bodo s pomočjo tehnologije CRISPR/Cas9 vnesli gen za sintezo NLP, ki so ga Yi in sodelavci opisali leta 2018. Uporabili bodo vektor pYCR, ki omogoča izvedbo enostopenjse integracije, saj vsebuje tako gen Cas9 kot potreben fragment za popravilo DNA. Metoda ima učinkovitost transformacije 77 % [10]. Za mesto integracije so določili gen za α-amilazo. Za detekcijo pa so na C-konec zaporedja NLP dodali heksa histidinsko oznako [4].

	'''2.6. ~~IZBIRA METODE APLIKACIJE~~'''		'''2.6. APLIKACIJA'''

	Prva izbira bi bila ustvariti RootPatch kot inokulat v prahu. Vse predlagane gostiteljske vrste Bacillus lahko tvorijo spore, zato bo rok uporabe več kot 1 leto [7]. Kmetje pogosto uporabljajo granulirana gnojila, tako da dodatne opreme za aplikacijo ne bi potrebovali. Kot alternativo trdni granulirani formulaciji predlagajo uporabo tekoče formulacije. Tekoče inokulacije je lažje izdelati in pogosto z nižjimi stroški kot trdne inokulante [5]. Če bi poskusi pokazali, da je v določenem trenutku sezone potrebna ponovna uporaba RootPatch, bi bila mogoča le tekoča formulacija. RootPatchu bodo dodali smukec, saj omogoča dolgotrajno shranjevanje. Prav tako mu bodo dodali tudi karboksimetil celulozo, kalcijev karbonat in glukozo [4].		Prva izbira bi bila ustvariti RootPatch kot inokulat v prahu. Vse predlagane gostiteljske vrste Bacillus lahko tvorijo spore, zato bo rok uporabe več kot 1 leto [7]. Kmetje pogosto uporabljajo granulirana gnojila, tako da dodatne opreme za aplikacijo ne bi potrebovali. Kot alternativo trdni granulirani formulaciji predlagajo uporabo tekoče formulacije. Tekoče inokulacije je lažje izdelati in pogosto z nižjimi stroški kot trdne inokulante [5]. Če bi poskusi pokazali, da je v določenem trenutku sezone potrebna ponovna uporaba RootPatch, bi bila mogoča le tekoča formulacija. RootPatchu bodo dodali smukec, saj omogoča dolgotrajno shranjevanje. Prav tako mu bodo dodali tudi karboksimetil celulozo, kalcijev karbonat in glukozo [4].

Ninalukancic: /* OPIS PROJEKTA */

2021-05-24T18:14:50Z

OPIS PROJEKTA

← Older revision		Revision as of 18:14, 24 May 2021
Line 26:		Line 26:
	'''2.3. IZBIRA PROMOTORJA'''		'''2.3. IZBIRA PROMOTORJA'''

	Gen za NPL bodo izrazili pod promotorjem Ppta (BBa_K3507004) iz Parageobacillus thermoglucosidasius [4]. Ppta je močan konstitutiven in stabilen promotor, ki je že bil uporabljen pri Bacillus mycoides za proizvodnjo zelenega fluorescentnega proteina [10]. Če se promotor ne bo izkazal za ustreznega bodo preverili promotor P43, Psigx, PgroES ali PdltA [4].		Gen za NPL bodo izrazili pod promotorjem Ppta (BBa_K3507004) iz Parageobacillus thermoglucosidasius [4]. Ppta je močan konstitutiven in stabilen promotor, ki je že bil uporabljen pri ''Bacillus mycoides'' za proizvodnjo zelenega fluorescentnega proteina [10]. Če se promotor ne bo izkazal za ustreznega bodo preverili promotor P43, Psigx, PgroES ali PdltA [4].

	'''2.4. IZBIRA SIGNALENEGA PEPTIDA ZA IZLOČANJE'''		'''2.4. IZBIRA SIGNALENEGA PEPTIDA ZA IZLOČANJE'''

Ninalukancic: /* OPIS PROJEKTA */

2021-05-24T18:14:16Z

OPIS PROJEKTA

← Older revision		Revision as of 18:14, 24 May 2021
Line 18:		Line 18:
	'''2.1. IZBIRA GOSTITELJA'''		'''2.1. IZBIRA GOSTITELJA'''

	Glavna ideja projekta RootPatch je izbrati bakterijo v katero bo enostavno vnesti zapis za nevropeptidom podobne proteine, katere bo nato učinkovito izražala in izločala v velikih količinah. Tako bo ustvarila željeno okolje okoli korenin krompirja oziroma katere koli druge rastline ter bo s tem učinkovito odganjala škodljive nematode v prsti. Ključnega pomena je preživetje gostiteljske bakterije, saj če le-ta v težkih razmerah v tleh ne more preživeti, potem tudi visoka proizvodnja NLP-jev ne bo zadostovala v boju proti škodljivim ~~nematodam~~. Da bi imel RootPatch večje možnosti za uspeh so za gostiteljsko bakterijo izbrali ''Bacillus mycoides'' M2E15 z naslednjimi značilnostim: bakterija je naravni izolat iz rizosfere krompirja, sposobna se je razmnoževati tako pri visoki kot tudi nizki vlažnosti, sposobna je sporulacije in tvoriti plast biofilma na koreninah. Ker laboratorijskih in terenskih testov niso izvedli ne morejo trditi, da bo ta bakterija bila res učinkovita. V primeru, da se ne bo izkazala kot primerni gostitelj bodo preizkusili še ''Bacillus subtilis'' HS3, ''Bacillus megateriu''m DSM319 in ''Bacillus amyloliquefacien''s 205 [4].		Glavna ideja projekta RootPatch je izbrati bakterijo v katero bo enostavno vnesti zapis za nevropeptidom podobne proteine, katere bo nato učinkovito izražala in izločala v velikih količinah. Tako bo ustvarila željeno okolje okoli korenin krompirja oziroma katere koli druge rastline ter bo s tem učinkovito odganjala škodljive nematode v prsti. Ključnega pomena je preživetje gostiteljske bakterije, saj če le-ta v težkih razmerah v tleh ne more preživeti, potem tudi visoka proizvodnja NLP-jev ne bo zadostovala v boju proti škodljivim nematodom. Da bi imel RootPatch večje možnosti za uspeh so za gostiteljsko bakterijo izbrali ''Bacillus mycoides'' M2E15 z naslednjimi značilnostim: bakterija je naravni izolat iz rizosfere krompirja, sposobna se je razmnoževati tako pri visoki kot tudi nizki vlažnosti, sposobna je sporulacije in tvoriti plast biofilma na koreninah. Ker laboratorijskih in terenskih testov niso izvedli ne morejo trditi, da bo ta bakterija bila res učinkovita. V primeru, da se ne bo izkazala kot primerni gostitelj bodo preizkusili še ''Bacillus subtilis'' HS3, ''Bacillus megateriu''m DSM319 in ''Bacillus amyloliquefacien''s 205 [4].

	'''2.2. IZBIRA NEVROPEPTIDA'''		'''2.2. IZBIRA NEVROPEPTIDA'''
Line 43:		Line 43:

	Varnost RootPatcha je vprašljiva, saj vsebuje gensko spremenjene bakterije. Kaj bi se zgodilo, če bi se te bakterije razširile in morda vplivale na druge organizme zunaj polj krompirja? Da bi to preprečili, želijo razviti molekularne mehanizme, zaradi katerih bodo bakterije odvisne od okolja korenin krompirja. Kadarkoli bi bakterija zapusti koreninsko okolje krompirja, ne bi preživela. Za dosego tega cilja razmišljajo o uporabi ene od dveh možnih metod oziroma morda celo kombinacijo obeh pristopov. Prvo je, da gostiteljsko bakterijo naredijo avksotrofno za triptofan [4]. Triptofan je ena od najbolj razširjenih organskih molekul v eksudatu korenin krompirja [8]. Da bi ustvarili avksotrof triptofana, so načrtovali utišanje gena trpE, prvega strukturnega gena trp operona, ki je odgovoren za sintezo triptofana [1]. Z načrtovanjem triptofan avksotrofnega ''Bacillus mycoides'' bi mutanta še vedno pritegnili k krompirjevim koreninam, hkrati pa bi znatno omejili njegovo širjenje v okolje, saj bi v okolju, kjer ne bi bilo zadostne količine triptofana umrl. Druga predlagana metoda za preprečevanje širjenja v okolje je, da bi bile bakterije odvisne od solanina, ki se prav tako v velikih količinah nahaja v koreninskem eksudatu krompirja. Zato so oblikovali samomorilsko stikalo. Le-to je osnovano na toksin-antitoksin paru YpcG (BBa_K3507002) / YcpF (BBa_K3507003), ki so ga leta 2012 opisali Holberger in sodelavci v ''Bacillus subtilis''. Toksin, YpcG, kaže aktivnost DNaze in se bo stalno izražal v gostiteljski bakteriji [2]. Antitoksin YpcF inaktivira toksin YpcG. Cilj je postaviti gen za antitoksin pod nadzorovano ekspresijo promotorja, ki se odziva na prisotnost solanina [3]. S to strategijo bo gostiteljska bakterija Bacillus mycoides auksotrofna tako za triptofan kot tudi za solanin. S tem bi zmanjšali možnost nenadzorovanega širjenja v okolje [4].		Varnost RootPatcha je vprašljiva, saj vsebuje gensko spremenjene bakterije. Kaj bi se zgodilo, če bi se te bakterije razširile in morda vplivale na druge organizme zunaj polj krompirja? Da bi to preprečili, želijo razviti molekularne mehanizme, zaradi katerih bodo bakterije odvisne od okolja korenin krompirja. Kadarkoli bi bakterija zapusti koreninsko okolje krompirja, ne bi preživela. Za dosego tega cilja razmišljajo o uporabi ene od dveh možnih metod oziroma morda celo kombinacijo obeh pristopov. Prvo je, da gostiteljsko bakterijo naredijo avksotrofno za triptofan [4]. Triptofan je ena od najbolj razširjenih organskih molekul v eksudatu korenin krompirja [8]. Da bi ustvarili avksotrof triptofana, so načrtovali utišanje gena trpE, prvega strukturnega gena trp operona, ki je odgovoren za sintezo triptofana [1]. Z načrtovanjem triptofan avksotrofnega ''Bacillus mycoides'' bi mutanta še vedno pritegnili k krompirjevim koreninam, hkrati pa bi znatno omejili njegovo širjenje v okolje, saj bi v okolju, kjer ne bi bilo zadostne količine triptofana umrl. Druga predlagana metoda za preprečevanje širjenja v okolje je, da bi bile bakterije odvisne od solanina, ki se prav tako v velikih količinah nahaja v koreninskem eksudatu krompirja. Zato so oblikovali samomorilsko stikalo. Le-to je osnovano na toksin-antitoksin paru YpcG (BBa_K3507002) / YcpF (BBa_K3507003), ki so ga leta 2012 opisali Holberger in sodelavci v ''Bacillus subtilis''. Toksin, YpcG, kaže aktivnost DNaze in se bo stalno izražal v gostiteljski bakteriji [2]. Antitoksin YpcF inaktivira toksin YpcG. Cilj je postaviti gen za antitoksin pod nadzorovano ekspresijo promotorja, ki se odziva na prisotnost solanina [3]. S to strategijo bo gostiteljska bakterija Bacillus mycoides auksotrofna tako za triptofan kot tudi za solanin. S tem bi zmanjšali možnost nenadzorovanega širjenja v okolje [4].


	== ''' ZAKLJUČEK''' ==		== ''' ZAKLJUČEK''' ==

Ninalukancic: /* UVOD */

2021-05-24T18:06:56Z

UVOD

← Older revision		Revision as of 18:06, 24 May 2021
Line 9:		Line 9:


	Rastlinsko-parazitske nematode so majhni parazitski večcelični organizmi, ki živijo v talnem okolju rastlin. Hranijo se s koreninskim sistemom rastline in ji tako odvzemajo hranila, ki jih le-ta potrebuje za rast in razvoj. Na svetovni ravni je ekonomska škoda, ki jo povzročajo nematode v kmetijstvu ocenjena na 80 do 118 milijard USD letno. Trenutne metode za boj proti njim so bodisi nezadostne bodisi škodljive za biotsko raznovrstnost v tleh. Zato so nujno potrebni novi in trajnostni načini zaščite posevkov krompirja pred krompirjevimi ogorčicam [4] (škodljivim ~~nematodam~~ v kmetijstvu pravimo ogorčice [9]. Študentje nevroznanosti in molekularne biologije v Groningenu so razvili nov RootPatch za boj proti beli krompirjevi, ''Globodera pallida''. ''Globodera pallida'' izvira iz Andov in se je sčasoma razširila v 55 držav po vsem svetu, najverjetneje zaradi distribucije kontaminiranega semenskega krompirja. Uvrščamo jo med cistotvorne ogorčice in je nevarni zajedalec razhudnikov. RootPatch se uporablja v obliki praška in vsebuje gensko spremenjeno bakterijo Bacillus mycoides, katera izločala nevropeptidom podobne proteine (ang.: neuropeptide-like proteins, NLP). Nevropeptidni receptorji so večinoma receptorji, povezani z G-proteini. Dokazano je, da nevropeptidi vplivajo na privlačnost nematod do eksudatov rastlinskih korenin, ter jim tako preprečijo, da bi našle svojega gostitelja. Številni NLP-ji kažejo, da bi lahko bili učinkoviti za določene parazitske nematode, medtem ko na ne-parazitske nematode v tleh ne vplivajo. RootPatch ni namenjen le ustvarjanju rešitve proti rumeni krompirjevi ogorčici, temveč rešitvi, ki bi jo lahko uporabili za različne vrste ogorčic [4].		Rastlinsko-parazitske nematode so majhni parazitski večcelični organizmi, ki živijo v talnem okolju rastlin. Hranijo se s koreninskim sistemom rastline in ji tako odvzemajo hranila, ki jih le-ta potrebuje za rast in razvoj. Na svetovni ravni je ekonomska škoda, ki jo povzročajo nematode v kmetijstvu ocenjena na 80 do 118 milijard USD letno. Trenutne metode za boj proti njim so bodisi nezadostne bodisi škodljive za biotsko raznovrstnost v tleh. Zato so nujno potrebni novi in trajnostni načini zaščite posevkov krompirja pred krompirjevimi ogorčicam [4] (škodljivim nematodom v kmetijstvu pravimo ogorčice [9]. Študentje nevroznanosti in molekularne biologije v Groningenu so razvili nov RootPatch za boj proti beli krompirjevi, ''Globodera pallida''. ''Globodera pallida'' izvira iz Andov in se je sčasoma razširila v 55 držav po vsem svetu, najverjetneje zaradi distribucije kontaminiranega semenskega krompirja. Uvrščamo jo med cistotvorne ogorčice in je nevarni zajedalec razhudnikov. RootPatch se uporablja v obliki praška in vsebuje gensko spremenjeno bakterijo Bacillus mycoides, katera izločala nevropeptidom podobne proteine (ang.: neuropeptide-like proteins, NLP). Nevropeptidni receptorji so večinoma receptorji, povezani z G-proteini. Dokazano je, da nevropeptidi vplivajo na privlačnost nematod do eksudatov rastlinskih korenin, ter jim tako preprečijo, da bi našle svojega gostitelja. Številni NLP-ji kažejo, da bi lahko bili učinkoviti za določene parazitske nematode, medtem ko na ne-parazitske nematode v tleh ne vplivajo. RootPatch ni namenjen le ustvarjanju rešitve proti rumeni krompirjevi ogorčici, temveč rešitvi, ki bi jo lahko uporabili za različne vrste ogorčic [4].


	== ''' OPIS PROJEKTA''' ==		== ''' OPIS PROJEKTA''' ==

Ninalukancic at 12:08, 24 May 2021

2021-05-24T12:08:11Z

← Older revision		Revision as of 12:08, 24 May 2021
Line 10:		Line 10:

	Rastlinsko-parazitske nematode so majhni parazitski večcelični organizmi, ki živijo v talnem okolju rastlin. Hranijo se s koreninskim sistemom rastline in ji tako odvzemajo hranila, ki jih le-ta potrebuje za rast in razvoj. Na svetovni ravni je ekonomska škoda, ki jo povzročajo nematode v kmetijstvu ocenjena na 80 do 118 milijard USD letno. Trenutne metode za boj proti njim so bodisi nezadostne bodisi škodljive za biotsko raznovrstnost v tleh. Zato so nujno potrebni novi in trajnostni načini zaščite posevkov krompirja pred krompirjevimi ogorčicam [4] (škodljivim nematodam v kmetijstvu pravimo ogorčice [9]. Študentje nevroznanosti in molekularne biologije v Groningenu so razvili nov RootPatch za boj proti beli krompirjevi, ''Globodera pallida''. ''Globodera pallida'' izvira iz Andov in se je sčasoma razširila v 55 držav po vsem svetu, najverjetneje zaradi distribucije kontaminiranega semenskega krompirja. Uvrščamo jo med cistotvorne ogorčice in je nevarni zajedalec razhudnikov. RootPatch se uporablja v obliki praška in vsebuje gensko spremenjeno bakterijo Bacillus mycoides, katera izločala nevropeptidom podobne proteine (ang.: neuropeptide-like proteins, NLP). Nevropeptidni receptorji so večinoma receptorji, povezani z G-proteini. Dokazano je, da nevropeptidi vplivajo na privlačnost nematod do eksudatov rastlinskih korenin, ter jim tako preprečijo, da bi našle svojega gostitelja. Številni NLP-ji kažejo, da bi lahko bili učinkoviti za določene parazitske nematode, medtem ko na ne-parazitske nematode v tleh ne vplivajo. RootPatch ni namenjen le ustvarjanju rešitve proti rumeni krompirjevi ogorčici, temveč rešitvi, ki bi jo lahko uporabili za različne vrste ogorčic [4].		Rastlinsko-parazitske nematode so majhni parazitski večcelični organizmi, ki živijo v talnem okolju rastlin. Hranijo se s koreninskim sistemom rastline in ji tako odvzemajo hranila, ki jih le-ta potrebuje za rast in razvoj. Na svetovni ravni je ekonomska škoda, ki jo povzročajo nematode v kmetijstvu ocenjena na 80 do 118 milijard USD letno. Trenutne metode za boj proti njim so bodisi nezadostne bodisi škodljive za biotsko raznovrstnost v tleh. Zato so nujno potrebni novi in trajnostni načini zaščite posevkov krompirja pred krompirjevimi ogorčicam [4] (škodljivim nematodam v kmetijstvu pravimo ogorčice [9]. Študentje nevroznanosti in molekularne biologije v Groningenu so razvili nov RootPatch za boj proti beli krompirjevi, ''Globodera pallida''. ''Globodera pallida'' izvira iz Andov in se je sčasoma razširila v 55 držav po vsem svetu, najverjetneje zaradi distribucije kontaminiranega semenskega krompirja. Uvrščamo jo med cistotvorne ogorčice in je nevarni zajedalec razhudnikov. RootPatch se uporablja v obliki praška in vsebuje gensko spremenjeno bakterijo Bacillus mycoides, katera izločala nevropeptidom podobne proteine (ang.: neuropeptide-like proteins, NLP). Nevropeptidni receptorji so večinoma receptorji, povezani z G-proteini. Dokazano je, da nevropeptidi vplivajo na privlačnost nematod do eksudatov rastlinskih korenin, ter jim tako preprečijo, da bi našle svojega gostitelja. Številni NLP-ji kažejo, da bi lahko bili učinkoviti za določene parazitske nematode, medtem ko na ne-parazitske nematode v tleh ne vplivajo. RootPatch ni namenjen le ustvarjanju rešitve proti rumeni krompirjevi ogorčici, temveč rešitvi, ki bi jo lahko uporabili za različne vrste ogorčic [4].


	== ''' OPIS PROJEKTA''' ==		== ''' OPIS PROJEKTA''' ==

Ninalukancic at 12:07, 24 May 2021

2021-05-24T12:07:56Z

← Older revision		Revision as of 12:07, 24 May 2021
Line 6:		Line 6:


	== '''1. UVOD''' ==		== ''' UVOD''' ==


	Rastlinsko-parazitske nematode so majhni parazitski večcelični organizmi, ki živijo v talnem okolju rastlin. Hranijo se s koreninskim sistemom rastline in ji tako odvzemajo hranila, ki jih le-ta potrebuje za rast in razvoj. Na svetovni ravni je ekonomska škoda, ki jo povzročajo nematode v kmetijstvu ocenjena na 80 do 118 milijard USD letno. Trenutne metode za boj proti njim so bodisi nezadostne bodisi škodljive za biotsko raznovrstnost v tleh. Zato so nujno potrebni novi in trajnostni načini zaščite posevkov krompirja pred krompirjevimi ogorčicam [4] (škodljivim nematodam v kmetijstvu pravimo ogorčice [9]. Študentje nevroznanosti in molekularne biologije v Groningenu so razvili nov RootPatch za boj proti beli krompirjevi, ''Globodera pallida''. ''Globodera pallida'' izvira iz Andov in se je sčasoma razširila v 55 držav po vsem svetu, najverjetneje zaradi distribucije kontaminiranega semenskega krompirja. Uvrščamo jo med cistotvorne ogorčice in je nevarni zajedalec razhudnikov. RootPatch se uporablja v obliki praška in vsebuje gensko spremenjeno bakterijo Bacillus mycoides, katera izločala nevropeptidom podobne proteine (ang.: neuropeptide-like proteins, NLP). Nevropeptidni receptorji so večinoma receptorji, povezani z G-proteini. Dokazano je, da nevropeptidi vplivajo na privlačnost nematod do eksudatov rastlinskih korenin, ter jim tako preprečijo, da bi našle svojega gostitelja. Številni NLP-ji kažejo, da bi lahko bili učinkoviti za določene parazitske nematode, medtem ko na ne-parazitske nematode v tleh ne vplivajo. RootPatch ni namenjen le ustvarjanju rešitve proti rumeni krompirjevi ogorčici, temveč rešitvi, ki bi jo lahko uporabili za različne vrste ogorčic [4].		Rastlinsko-parazitske nematode so majhni parazitski večcelični organizmi, ki živijo v talnem okolju rastlin. Hranijo se s koreninskim sistemom rastline in ji tako odvzemajo hranila, ki jih le-ta potrebuje za rast in razvoj. Na svetovni ravni je ekonomska škoda, ki jo povzročajo nematode v kmetijstvu ocenjena na 80 do 118 milijard USD letno. Trenutne metode za boj proti njim so bodisi nezadostne bodisi škodljive za biotsko raznovrstnost v tleh. Zato so nujno potrebni novi in trajnostni načini zaščite posevkov krompirja pred krompirjevimi ogorčicam [4] (škodljivim nematodam v kmetijstvu pravimo ogorčice [9]. Študentje nevroznanosti in molekularne biologije v Groningenu so razvili nov RootPatch za boj proti beli krompirjevi, ''Globodera pallida''. ''Globodera pallida'' izvira iz Andov in se je sčasoma razširila v 55 držav po vsem svetu, najverjetneje zaradi distribucije kontaminiranega semenskega krompirja. Uvrščamo jo med cistotvorne ogorčice in je nevarni zajedalec razhudnikov. RootPatch se uporablja v obliki praška in vsebuje gensko spremenjeno bakterijo Bacillus mycoides, katera izločala nevropeptidom podobne proteine (ang.: neuropeptide-like proteins, NLP). Nevropeptidni receptorji so večinoma receptorji, povezani z G-proteini. Dokazano je, da nevropeptidi vplivajo na privlačnost nematod do eksudatov rastlinskih korenin, ter jim tako preprečijo, da bi našle svojega gostitelja. Številni NLP-ji kažejo, da bi lahko bili učinkoviti za določene parazitske nematode, medtem ko na ne-parazitske nematode v tleh ne vplivajo. RootPatch ni namenjen le ustvarjanju rešitve proti rumeni krompirjevi ogorčici, temveč rešitvi, ki bi jo lahko uporabili za različne vrste ogorčic [4].

	== '''2. OPIS PROJEKTA''' ==		== ''' OPIS PROJEKTA''' ==


Line 44:		Line 44:
	Varnost RootPatcha je vprašljiva, saj vsebuje gensko spremenjene bakterije. Kaj bi se zgodilo, če bi se te bakterije razširile in morda vplivale na druge organizme zunaj polj krompirja? Da bi to preprečili, želijo razviti molekularne mehanizme, zaradi katerih bodo bakterije odvisne od okolja korenin krompirja. Kadarkoli bi bakterija zapusti koreninsko okolje krompirja, ne bi preživela. Za dosego tega cilja razmišljajo o uporabi ene od dveh možnih metod oziroma morda celo kombinacijo obeh pristopov. Prvo je, da gostiteljsko bakterijo naredijo avksotrofno za triptofan [4]. Triptofan je ena od najbolj razširjenih organskih molekul v eksudatu korenin krompirja [8]. Da bi ustvarili avksotrof triptofana, so načrtovali utišanje gena trpE, prvega strukturnega gena trp operona, ki je odgovoren za sintezo triptofana [1]. Z načrtovanjem triptofan avksotrofnega ''Bacillus mycoides'' bi mutanta še vedno pritegnili k krompirjevim koreninam, hkrati pa bi znatno omejili njegovo širjenje v okolje, saj bi v okolju, kjer ne bi bilo zadostne količine triptofana umrl. Druga predlagana metoda za preprečevanje širjenja v okolje je, da bi bile bakterije odvisne od solanina, ki se prav tako v velikih količinah nahaja v koreninskem eksudatu krompirja. Zato so oblikovali samomorilsko stikalo. Le-to je osnovano na toksin-antitoksin paru YpcG (BBa_K3507002) / YcpF (BBa_K3507003), ki so ga leta 2012 opisali Holberger in sodelavci v ''Bacillus subtilis''. Toksin, YpcG, kaže aktivnost DNaze in se bo stalno izražal v gostiteljski bakteriji [2]. Antitoksin YpcF inaktivira toksin YpcG. Cilj je postaviti gen za antitoksin pod nadzorovano ekspresijo promotorja, ki se odziva na prisotnost solanina [3]. S to strategijo bo gostiteljska bakterija Bacillus mycoides auksotrofna tako za triptofan kot tudi za solanin. S tem bi zmanjšali možnost nenadzorovanega širjenja v okolje [4].		Varnost RootPatcha je vprašljiva, saj vsebuje gensko spremenjene bakterije. Kaj bi se zgodilo, če bi se te bakterije razširile in morda vplivale na druge organizme zunaj polj krompirja? Da bi to preprečili, želijo razviti molekularne mehanizme, zaradi katerih bodo bakterije odvisne od okolja korenin krompirja. Kadarkoli bi bakterija zapusti koreninsko okolje krompirja, ne bi preživela. Za dosego tega cilja razmišljajo o uporabi ene od dveh možnih metod oziroma morda celo kombinacijo obeh pristopov. Prvo je, da gostiteljsko bakterijo naredijo avksotrofno za triptofan [4]. Triptofan je ena od najbolj razširjenih organskih molekul v eksudatu korenin krompirja [8]. Da bi ustvarili avksotrof triptofana, so načrtovali utišanje gena trpE, prvega strukturnega gena trp operona, ki je odgovoren za sintezo triptofana [1]. Z načrtovanjem triptofan avksotrofnega ''Bacillus mycoides'' bi mutanta še vedno pritegnili k krompirjevim koreninam, hkrati pa bi znatno omejili njegovo širjenje v okolje, saj bi v okolju, kjer ne bi bilo zadostne količine triptofana umrl. Druga predlagana metoda za preprečevanje širjenja v okolje je, da bi bile bakterije odvisne od solanina, ki se prav tako v velikih količinah nahaja v koreninskem eksudatu krompirja. Zato so oblikovali samomorilsko stikalo. Le-to je osnovano na toksin-antitoksin paru YpcG (BBa_K3507002) / YcpF (BBa_K3507003), ki so ga leta 2012 opisali Holberger in sodelavci v ''Bacillus subtilis''. Toksin, YpcG, kaže aktivnost DNaze in se bo stalno izražal v gostiteljski bakteriji [2]. Antitoksin YpcF inaktivira toksin YpcG. Cilj je postaviti gen za antitoksin pod nadzorovano ekspresijo promotorja, ki se odziva na prisotnost solanina [3]. S to strategijo bo gostiteljska bakterija Bacillus mycoides auksotrofna tako za triptofan kot tudi za solanin. S tem bi zmanjšali možnost nenadzorovanega širjenja v okolje [4].

	== '''3. ZAKLJUČEK''' ==
			== ''' ZAKLJUČEK''' ==


Line 51:		Line 52:


	== '''4.VIRI''' ==		== ''' VIRI''' ==

Ninalukancic at 12:07, 24 May 2021

2021-05-24T12:07:04Z

← Older revision		Revision as of 12:07, 24 May 2021
Line 50:		Line 50:



			== '''4.VIRI''' ==


	~~'''== 4.VIRI =='''~~

	[1] Band L., H. Shimotsu, D. J. Henner. 1984. Nucleotide sequence of the Bacillus subtilis trpE and trpD genes. Gene 27:55-65.		[1] Band L., H. Shimotsu, D. J. Henner. 1984. Nucleotide sequence of the Bacillus subtilis trpE and trpD genes. Gene 27:55-65.

Ninalukancic: /* 4.VIRI */

2021-05-24T12:05:55Z

4.VIRI

← Older revision		Revision as of 12:05, 24 May 2021
Line 52:		Line 52:


	== 4.VIRI ==		'''== 4.VIRI =='''



	[1] Band L., H. Shimotsu, D. J. Henner. 1984. Nucleotide sequence of the Bacillus subtilis trpE and trpD genes. Gene 27:55-65.		[1] Band L., H. Shimotsu, D. J. Henner. 1984. Nucleotide sequence of the Bacillus subtilis trpE and trpD genes. Gene 27:55-65.