20.500.12556/RUL-182940 Novi molekulski označevalci za prepoznavanje virov fekalnega onesnaženja vode Novel molecular markers for detection of fecal contamination sources in water Določanje vira fekalnega onesnaženja je ključno za učinkovito upravljanje vodnih virov, saj omogoča usmerjene sanacijske ukrepe in s tem preprečevanje širjenja bolezni. Izvor fekalnega onesnaženja vode lahko določimo na podlagi zaznavanja za gostiteljevo mikrobioto specifičnih molekularnih označevalcev. Cilj naše raziskave je bil razviti nove teste, s katerimi bi lahko določali živalske vire onesnaženja. S tem namenom smo na območju Slovenije zbrali več kot 700 vzorcev iztrebkov živali, gnoja, gnojevke in gnojnice iz več kot 50 živalskih vrst. Iz vzorcev smo izolirali celokupno DNK in sekvencirali V3–V4 hipervariabilno regijo gena za 16S rRNK. Razvili smo bioinformacijsko orodje MicrobiomePrime za avtomatizirano načrtovanje oligonukleotidov, ki z visoko občutljivostjo in specifičnostjo pomnožujejo za gostitelja specifične označevalce. Z njim smo uspešno oblikovali teste PCR za zaznavanje govejih, prašičjih in pasjih iztrebkov ter iztrebkov nutrije. Dodatno smo oblikovali teste PCR za zaznavanje govejega in prašičjega gnoja, gnojevke in gnojnice. Pri tem je šest od devetih izbranih testov PCR pri testiranju na petih do desetih naključno izbranih vzorcih doseglo 100 % občutljivost, pri osmih pa je bila specifičnost ≥ 90 %, kar nakazuje na njihovo visoko zanesljivost. Preizkus testov na okoljskih vzorcih vode je pokazal, da le-ti smiselno dopolnjujejo obstoječe metode za diagnostiko vira fekalnega onesnaženja in ne dajejo lažno pozitivnih rezultatov v okolju brez pričakovanega onesnaženja. Identifying sources of fecal contamination is crucial for effective management of water resources, as it enables targeted remediation strategies and therefore helps prevent the spread of disease. The origin of fecal contamination can be identified by detecting host-associated molecular markers derived from gut microbiota. In this study, we focused on developing new assays for detecting animal-derived sources of fecal pollution. To achieve this, we collected more than 700 samples of animal feces and fecal waste from livestock (manure, slurry, and liquid manure) from over 50 animal species across Slovenia. Total DNA was extracted and the V3–V4 hypervariable region of the 16S rRNA gene was sequenced to characterize microbial communities. We developed MicrobiomePrime, an automated bioinformatic tool for designing primer pairs targeting host-associated markers with high sensitivity and specificity. Using MicrobiomePrime, we designed PCR assays for detecting fecal contamination from cattle, pigs, dogs, and nutria, as well as assays targeting fecal waste from cattle and pigs. Six of the nine selected assays achieved 100% sensitivity when tested on five to ten target samples, while eight showed specificity ≥ 90%, indicating high reliability. Validation on environmental water samples demonstrated that these assays complement existing methods for fecal pollution diagnostics by enabling detection of a broader range of host sources without producing false-positive results in uncontaminated environments. črevesna mikrobiota fekalno onesnaženje živali PCR označevalci gut microbiota fecal contamination animals PCR markers true false false [T. Žlender] Slovenski jezik Angleški jezik Doktorsko delo/naloga 2026-05-29 07:15:23 2026-05-29 07:15:37 2026-05-30 04:58:29 0000-00-00 00:00:00 2026 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 579.6:628.19 279848 279777283 57709.pdf 57709.pdf 1 868273A266B29027CBCC6E44450E0430 78b0e70d85061dc3d5f5ecb35b44203097897324889d0714fa5004eb7cc9bde8 3314f9b1-5b1d-11f1-b0ab-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=234634 57710.xlsx 57710.xlsx 1 14CC09CEEC00045D38A9974882B8E118 390a6912189712bf3595054110ee40d7e261a4a4642ad1123c63f4b64d5f5beb 3316916b-5b1d-11f1-b0ab-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=234635 57711.xlsx 57711.xlsx 1 98C625EF461052AF84D3BF64376372BD e08093a3f586ec58055fa303fafb07a2d81f03be2a3c4dcb07f5ce31164aab52 3318132c-5b1d-11f1-b0ab-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=234636 Biotehniška fakulteta 0 0 0