Mikrobiološke metode

Opis predmeta

Pri predmetu Mikrobiološke metode se bodo študenti in študentke seznanili s tehnikami, ki se uporabljajo za preučevanje morfologije, fiziologije, biokemije, genetike in molekularne biologije mikroorganizmov, tako na ravni posamezne celice, čistih kultur kot tudi mikrobnih združb. V okviru predmeta bodo sodelujoči laboratoriji predstavili izbor metod, ki jih uporabljajo pri svojih raziskavah. Delo bo eksperimentalno in bo potekalo v izbranih laboratorijih.

Študentke in študenti se bodo spoznali z:

–           osamitvijo mikroorganizmov in njihovo kvantifikacijo v kompleksnih vzorcih, kot so hrana in tla,

–           določanjem mikrobiološke kvalitete (neoporečnosti) in sledljivosti hrane,

–           taksonomsko karakterizacijo mikroorganizmov z uporabo (a) klasičnih metod (temelječih na biokemijskih, fizioloških in morfoloških lastnostih) in (b) metod molekularne biologije (polimorfizem konformacije enojne verige (SSCP), polimorfizem dolžin pomnoženih fragmentov (AFLP), poliakrilamidna gelska elektroforeza v temperaturnem gradientu (TGGE), polimorfizem dolžin restrikcijskih fragmentov (RFLP), elektroforeza v pulzirajočem polju (PFGE), tipiziranje na osnovi multilokusnih sekvenc (MLST)…); študentke in študenti se bodo tudi naučili, kako izvesti filogenetske analize na teh podatkih,

– identifikacijo sestave mikrobne združbe v nekem okolju z visokozmogljivim sekvenciranjem,

–           določitvijo odpornosti mikroorganizmov na fizikalne in kemijske dejavnike okolja,

–           določevanjem mikrobne aktivnosti čistih kultur in mikrobnih združb v tleh, aktivnem blatu in drugih habitatih z merjenjem emisij CO2, metana, N2O; merjenjem aktivnosti nitrifikacije in denitrifikacije; določevanjem aktivnosti pomembnih encimov, kot so na primer fenol oksidaze, celulaze, hemicelulaze in hitinaze,

–           uporabo metod molekularne biologije, kot je verižna reakcija s polimerazo (PCR, in RT-PCR) pri ugotavljanju avtentičnosti živil (mleko, meso),

–           uporabo podatkov s področij genomike, transkriptomike in proteomike,

–           ugotavljanjem občutljivosti mikroorganizmov proti protimikrobnim sredstvom in odkrivanjem mehanizmov odpornosti proti antibiotikom in drugim protimikrobnim snovem pri ocenjevanju potencialne nevarnosti mikroorganizmov za zdravje ljudi/živali/rastlin,

–           določevanjem toksičnosti in genotoksičnosti snovi z uporabo mikroorganizmov (kometni test),

–           uporabo različnih pristopov pri proučevanju nastanka mikrobnih biofilmov, sposobnosti pritrjevanja na površine in odpornosti na parametre okolja.

Cilji in kompetence

• seznaniti študentko ali študenta z naborom metod, ki se uporabljajo v mikrobiologiji in ji/mu omogočiti izvedbo izbrane metode v laboratoriju. Izbrana metoda bo omogočila študentu rešitev specifičnega eksperimentalnega problema, ki se bo pojavil v okviru njenega/njegovega raziskovalnega dela,
• posredovanje ključne znanstvene literature iz področja izbrane znanstvene metode , vključno s posredovanjem lastnega raziskovalčevega znanja, 
• pomoč pri analizi podatkov pridobljenih z izbrano metodo, rešitev ali izboljšava rešitve specifičnega problema s pridobljenimi rezultati.

Metode poučevanja in učenja

V okviru eksperimentalnega laboratorijskega dela bodo udeleženi raziskovalci pomagali pri izvedbi izbrane metode kot tudi pri vpogledu v področje lastnih raziskav, pri katerih si pomagajo z izbrano metodo. 

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Poznavanje izbrane mikrobiološke metode, sposobnost razlage principov na katerih izbrana metoda temelji in interpretacija pridobljenih rezultatov.

Reference nosilca

Martina Turk

1. ZUPANČIČ, Jerneja, TURK, Martina, ČRNIGOJ, Miha, AMBROŽIČ, Jerneja, GUNDE-CIMERMAN, Nina. The dishwasher rubber seal acts as a reservoir of bacteria in the home environment. BMC microbiology, ISSN 1471-2180, 2019, vol. 19, no. 300, str. 1-15. https://bmcmicrobiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12866-019-1674-5, doi: 10.1186/s12866-019-1674-5. [COBISS.SI-ID 5285455].

2. GOSTINČAR, Cene, TURK, Martina, ZAJC, Janja, GUNDE-CIMERMAN, Nina. Fifty Aureobasidium pullulans genomes reveal a recombining polyextremotolerant generalist. Environmental microbiology, ISSN 1462-2912. [Print ed.], 2019, vol. 21, iss. 10, str. 3638-3652. https://doi.org/10.1111/1462-2920.14693, doi: 10.1111/1462-2920.14693. [COBISS.SI-ID 5158991].

3. BIZJAK-MALI, Lilijana, ZALAR, Polona, TURK, Martina, NOVAK BABIČ, Monika, KOSTANJŠEK, Rok, GUNDE-CIMERMAN, Nina. Opportunistic fungal pathogens isolated from a captive individual of the European blind cave salamander Proteus anguinus. Diseases of aquatic organisms, ISSN 0177-5103, 2018, vol. 129, str. 15-30. https://doi.org/10.3354/dao03229, doi: 10.3354/dao03229. [COBISS.SI-ID 4735311].

4. TURK, Martina, GOSTINČAR, Cene. Glycerol metabolism genes in Aureobasidium pullulans and Aureobasidium subglaciale. Fungal biology, ISSN 1878-6146, 2018, vol. 122, iss. 1, str. 63-73, doi: 10.1016/j.funbio.2017.10.005. [COBISS.SI-ID 4492623].

5. DUŠAK, Peter, BENČINA, Mojca, TURK, Martina, BAVČAR, Dejan, KOŠMERL, Tatjana, BEROVIČ, Marin, MAKOVEC, Darko. Application of magneto-responsive Oenococcus oeni for the malolactic fermentation in wine. Biochemical engineering journal, ISSN 1369-703X. [Print ed.], 15 June 2016, vol. 110, str. 134-142, doi: 10.1016/j.bej.2016.02.016. [COBISS.SI-ID 4977768]

6. GOSTINČAR, Cene, OHM, Robin, KOGEJ, Tina, SONJAK, Silva, TURK, Martina, ZAJC, Janja, ZALAR, Polona, GRUBE, Martin, SUN, Hui, HAN, James, SHARMA, Aditi, CHINIQUY, Jennifer, NGAN, Chew Yee, LIPZEN, Anna, BARRY, Kerrie, GRIGORIEV, Igor, GUNDE-CIMERMAN, Nina. Genome sequencing of four Aureobasidium pullulans varieties : biotechnological potential, stress tolerance, and description of new species. BMC genomics, ISSN 1471-2164, 2014, vol. 15, str. 1-28. http://www.biomedcentral.com/1471-2164/15/549/abstract, doi: 10.1186/1471-2164-15-549. [COBISS.SI-ID 3173711].

Anja Klančnik

1. KLANČNIK, Anja, GOBIN, Ivana, VUČKOVIĆ, Darinka, SMOLE MOŽINA, Sonja, ABRAM, Maja, JERŠEK, Barbara. Reduced contamination and infection via inhibition of adhesion of foodborne bacteria to abiotic polystyrene and biotic amoeba surfaces. International journal of food science & technology, ISSN 0950-5423. [Print ed.], 2018, vol. 53, str.1013-1020, doi: 10.1111/ijfs.13677. [COBISS.SI-ID 4856184]

2. KLANČNIK, Anja, ZORKO, Špela, TOPLAK, Nataša, KOVAČ, Minka, BUCAR, Franz, JERŠEK, Barbara, SMOLE MOŽINA, Sonja. Antiadhesion activity of juniper (Juniperus communis L) preparations against Campylobacter jejuni evaluated with PCR-based methods. Phytotherapy research, ISSN 1099-1573, 2018, vol. 32, str. 542-550, doi: 10.1002/ptr.6005. [COBISS.SI-ID 4856440]

3. KLANČNIK, Anja, ŠIKIĆ POGAČAR, Maja, TROŠT, Kajetan, TUŠEK-ŽNIDARIČ, Magda, MOZETIČ VODOPIVEC, Branka, SMOLE MOŽINA, Sonja. Anti-Campylobacter activity of resveratrol and an extract from waste Pinot noir grape skins and seeds, and resistance of C. jejuni planktonic and biofilm cells, mediated via the CmeABC efflux pump. Journal of applied microbiology, ISSN 1364-5072, Jan. 2017, vol. 122, iss. 1, str. 65-77, ilustr., doi: 10.1111/jam.13315. [COBISS.SI-ID 4699768]

4. KLANČNIK, Anja, MEGUŠAR, Polona, STERNIŠA, Meta, JERŠEK, Barbara, BUCAR, Franz, SMOLE MOŽINA, Sonja, KOS, Janko, SABOTIČ, Jerica. Aqueous extracts of wild mushrooms show antimicrobial and antiadhesion activities against bacteria and fungi. Phytotherapy research, ISSN 0951-418X, 2017, vol. 31, str. 1971-1976, doi: 10.1002/ptr.5934. [COBISS.SI-ID 4820856]

5. KLANČNIK, Anja, ŠIKIĆ POGAČAR, Maja, RASPOR, Peter, ABRAM, Maja, SMOLE MOŽINA, Sonja, VUČKOVIĆ, Darinka. Virulence genes and cytokine profile in systemic murine Campylobacter coli infection. Virulence, ISSN 2150-5594, 2015, vol. 6, iss. 6, str. 1-10, ilustr., doi: 10.1080/21505594.2015.1042642. [COBISS.SI-ID 4540536]

Sonja Smole Možina

ŠIMUNOVIĆ, Katarina, RAMIĆ, Dina, XU, Changyun, SMOLE MOŽINA, Sonja. Modulation of Campylobacter jejuni motility, adhesion to polystyrene surfaces, and invasion of INT407 cells by quorum-sensing inhibition. Microorganisms ISSN 2076-2607, 2020, vol., 8, str. 1-14, 104; doi:10.3390/microorganisms8010104

EMELE, Matthias Frederik, SMOLE MOŽINA, Sonja, LUGERT, Raimond, BOHNE, Wolfgang, MASANTA, Wycliffe Omurwa, RIEDEL, Thomas, GROß, Uwe, BADER, Oliver, ZAUTNER, Andreas Erich. Proteotyping as alternate typing method to differentiate Campylobacter coli clades. Scientific reports, ISSN 2045-2322, 2019, vol. 9, str. 1-11, [e]4244, ilustr., doi: 10.1038/s41598-019-40842-w.

KOVAČ, Jasna, STESSL, Beatrix, ČADEŽ, Neža, GRUNTAR, Igor, CIMERMAN, Mojca, STINGL, Kerstin, LUŠICKY, Marija, OCEPEK, Matjaž, WAGNER, Martin, SMOLE MOŽINA, Sonja. Population structure and attribution of human clinical Campylobacter jejuni isolates from central Europe to livestock and environmental sources. Zoonoses and public health, ISSN 1863-2378. [Online ed.], 2018, vol. 65, no. 1, str. 51-58, ilustr. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/zph.12366/full, doi: 10.1111/zph.12366.

KLANČNIK, Anja, ŠIKIĆ POGAČAR, Maja, TROŠT, Kajetan, TUŠEK-ŽNIDARIČ, Magda, MOZETIČ VODOPIVEC, Branka, SMOLE MOŽINA, Sonja. Anti-Campylobacter activity of resveratrol and an extract from waste Pinot noir grape skins and seeds, and resistance of C. jejuni planktonic and biofilm cells, mediated via the CmeABC efflux pump. Journal of applied microbiology, ISSN 1364-5072, Jan. 2017, vol. 122, iss. 1, str. 65-77, ilustr., doi: 10.1111/jam.13315.

BLEOANCǍ, Iulia, SAJE, Klemen, MIHALCEA, Liliana, ONICIUC, Elena-Alexandra, SMOLE MOŽINA, Sonja, NICOLAU, Anca, BORDA, Daniela. Contribution of high pressure and thyme extract to control Listeria monocytogenes in fresh cheese : a hurdle approach. Innovative food science & emerging technologies, ISSN 1466-8564, 2016, vol. 38, part A, str. 7-14, ilustr., doi: 10.1016/j.ifset.2016.09.002.

BEZEK, Katja, KURINČIČ, Marija, KNAUDER, Elvira, KLANČNIK, Anja, RASPOR, Peter, BUCAR, Franz, SMOLE MOŽINA, Sonja. Attenuation of adhesion, biofilm formation and quorum sensing of Campylobacter jejuni by Euodia ruticarpa. Phytotherapy research, ISSN 0951-418X, Sep. 2016, vol. 30, iss. 9, str. 1527-1532, ilustr., doi: 10.1002/ptr.5658.

Tjaša Danevčič

1. ŠPACAPAN, Mihael, DANEVČIČ, Tjaša, MANDIĆ-MULEC, Ines. ComX-induced exoproteases degrade ComX in Bacillus subtilis PS-216. Frontiers in microbiology, ISSN 1664-302X, Feb. 2018, vol. 9, article 105, str. 1-11, ilustr., doi: 10.3389/fmicb.2018.00105. [COBISS.SI-ID 4876664],

2. CESAR, Tjaša, DANEVČIČ, Tjaša, KAVKLER, Katja, STOPAR, David. Melamine polymerization in organic solutions and waterlogged archaeological wood studied by FTIR spectroscopy. Journal of cultural heritage, ISSN 1296-2074, 2017, vol. 23, str. 106-110, ilustr., doi: 10.1016/j.culher.2016.09.009. [COBISS.SI-ID 4703096].

3. JERMAN, Vesna, DANEVČIČ, Tjaša, MANDIĆ-MULEC, Ines. Methane cycling in a drained wetland soil profile. Journal of soils and sediments : protection, risk assessment and remediation, ISSN 1439-0108, 2017, vol. 17, iss. 7, str. 1874-1882, ilustr., doi: 10.1007/s11368-016-1648-2. [COBISS.SI-ID 4746616].

4. DANEVČIČ, Tjaša, BORIĆ VEZJAK, Maja, TABOR, Maja, ZOREC, Maša, STOPAR, David. Prodigiosin induces autolysins in actively grown Bacillus subtilis cells. Frontiers in microbiology, ISSN 1664-302X, Jan. 2016, vol. 7, article 27, str. 1-10, ilustr., doi: 10.3389/fmicb.2016.00027. [COBISS.SI-ID 4619128].

5. DANEVČIČ, Tjaša, BORIĆ VEZJAK, Maja, ZOREC, Maša, STOPAR, David. Prodigiosin – a multifaceted Escherichia coli antimicrobial agent. PloS one, ISSN 1932-6203, 2016, vol. 11, iss. 9, str. 1-13, e0162412, ilustr., doi: 10.1371/journal.pone.0162412. [COBISS.SI-ID 4693880].

6. DANEVČIČ, Tjaša, BORIĆ VEZJAK, Maja, STOPAR, David. Microbial ecophysiology of Vibrio ruber. Food technology and biotechnology : journal of the Faculty of Food Technology and Biotechnology University of Zagreb, ISSN 1330-9862, 2014, vol. 52, no. 2, str. 198-203. [COBISS.SI-ID 4367736].

Polona Zalar

1. GOSTINČAR, Cene, STAJICH, Jason Eric, ZUPANČIČ, Jerneja, ZALAR, Polona, GUNDE-CIMERMAN, Nina. Genomic evidence for intraspecific hybridization in a clonal and extremely halotolerant yeast. BMC genomics. 2018, vol. 19, str. 1-12. ISSN 1471-2164.

2. BIZJAK-MALI, Lilijana, ZALAR, Polona, TURK, Martina, NOVAK BABIČ, Monika, KOSTANJŠEK, Rok, GUNDE-CIMERMAN, Nina. Opportunistic fungal pathogens isolated from a captive individual of the European blind cave salamander Proteus anguinus. Diseases of aquatic organisms. 2018, vol. 129, str. 15-30. ISSN 0177-5103. https://doi.org/10.3354/dao03229, DOI: 10.3354/dao03229. [COBISS.SI-ID 4735311].

3. MARCHETTA, Alessia, GERRITS VAN DEN ENDE, Bert, AL-HATMI, Abdullah M. S., HAGEN, Ferry, ZALAR, Polona, SUDHADHAM, Montarop, GUNDE-CIMERMAN, Nina, URZI, Clara, HOOG, Sybren de, DE LEO, Filomena. Global molecular diversity of the halotolerant fungus Hortaea werneckii. Life. 2018, vol. 8, iss. 3, str. 1-12, ilustr. ISSN 2075-1729. http://www.mdpi.com/2075-1729/8/3/31/htm, DOI: 10.3390/life8030031. [COBISS.SI-ID 4784463].

4. JANČIČ, Sašo, ZALAR, Polona, KOCEV, Dragi, SCHROERS, Hans-Josef, DŽEROSKI, Sašo, GUNDE-CIMERMAN, Nina. Halophily reloaded : new insights into the extremophilic life-style of Wallemia with the description of Wallemia hederae sp. nov. Fungal diversity. 2016, vol. 76, issue 1, str. 97-118. ISSN 1560-2745. DOI: 10.1007/s13225-015-0333-x. [COBISS.SI-ID 3436111].

5. NOVAK BABIČ, Monika, ZALAR, Polona, ŽENKO, Bernard, DŽEROSKI, Sašo, GUNDE-CIMERMAN, Nina. Yeasts and yeast-like fungi in tap water and groundwater, and their transmission to household appliances. Fungal ecology. 2016, vol. 20, str. 30-39. ISSN 1754-5048. DOI: 10.1016/j.funeco.2015.10.001. [COBISS.SI-ID 3676751].

6. GUNDE-CIMERMAN, Nina, ZALAR, Polona. Extremely halotolerant and halophilic fungi inhabit brine in solar salterns around the globe. Food technology and biotechnology : journal of the Faculty of Food Technology and Biotechnology University of Zagreb. 2014, vol. 52, no. 2, str. 170-179. ISSN 1330-9862. [COBISS.SI-ID 3215183].

Temeljni viri in literatura

Revijalni in eksperimentalni članki s področja, tekoča periodika, druga učna gradiva, ki jih bo priskrbel izbrani raziskovalec/izvajalec.

Current scientific periodicals and literature from the field and text books, provided by the selected researcher.