20.500.12556/RUL-190360 Učinkovitost litičnih bakteriofagov pri različnih pogojih namnoževanja gostiteljskih celic Efficacy of lytic bacteriophages at different conditions of host cell multiplication Bakteriofagi se vse pogosteje obravnavajo kot možna alternativa ali dopolnitev antibiotikom, vendar je njihovo delovanje še vedno večinoma ovrednoteno pri hitro rastočih planktonskih bakterijah v bogatih gojiščih. V naravnih in klinično pomembnih okoljih bakterije pogosto rastejo počasneje, so izpostavljene omejitvi hranil ali tvorijo biofilm, kar lahko pomembno vpliva na potek litične okužbe. Namen disertacije je bil kvantitativno opredeliti vpliv fiziološkega stanja bakterijske gostiteljice na delovanje litičnih bakteriofagov. V prvem delu raziskave smo v sistemih fag T4 – Escherichia coli, T7 – Escherichia coli in K – Staphylococcus capitis v kontinuirno gojenih bakterijskih kulturah pri različnih specifičnih hitrostih rasti določili konstanto adsorpcije, eklipsno in latentno periodo, brstno število ter fagni fitnes. Raziskavo smo nadgradili s preučevanjem delovanja fagov pri bakterijah v okolju, omejenem s hranili, po predhodni rasti pri različnih hitrostih, s čimer smo dodatno ovrednotili pomen začetnega fiziološkega stanja gostiteljice za potek fagne okužbe. Rezultati so pokazali, da fiziološko stanje bakterije sistematično vpliva na vse ključne parametre litičnega cikla. Po normalizaciji na maksimalno rast bakterij so se pokazale skupne odvisnosti med relativno hitrostjo rasti bakterije in parametri okužbe, kjer je adsorpcija kazala nelinearen, paraboličen odziv, eklipsna in latentna perioda sta se z upočasnjevanjem rasti podaljševali, brstno število in fagni fitnes pa sta linearno upadala. V drugem delu smo vzpostavili kontinuirni sistem za ponovljivo tvorbo bakterijskega biofilma pri nadzorovanih hidrodinamičnih pogojih ter ovrednotili vpliv časa nalaganja, spiranja in specifične hitrosti rasti bakterij na nastanek biofilma. Nato smo preučili delovanje faga T4 na biofilm E. coli v zgodnjih in zrelih fazah. Pokazali smo, da sta zadrževanje in učinkovitost delovanja faga odvisna od stopnje razvitosti biofilma, njegove prostorske organizacije in fiziološke heterogenosti bakterij. Disertacija prispeva k razumevanju fagne okužbe kot procesa, ki je tesno odvisen od fiziološkega stanja bakterij, ter vzpostavlja eksperimentalni okvir za napovedovanje delovanja fagov v planktonskih in biofilmskih sistemih. Bacteriophages are increasingly considered as alternatives or complements to antibiotics; however, their activity is still evaluated mainly in fast-growing planktonic bacteria cultivated in nutrient-rich media. In natural and clinically relevant environments, bacteria often grow more slowly, are exposed to nutrient limitation, or form biofilms, all of which may substantially affect lytic infection. The aim of dissertation was to quantitatively define the influence of the physiological state of the bacterial host on lytic bacteriophage performance. In the first part of the study, the T4 – Escherichia coli, T7 – Escherichia coli, and K – Staphylococcus capitis systems were investigated in continuously cultivated bacterial cultures at different specific growth rates. The adsorption constant, eclipse and latent periods, burst size, and phage fitness were determined. The study was further extended by examining phage performance in nutrient-limited bacteria following prior growth at different rates, thereby additionally evaluating the importance of the initial physiological state of the bacteria, which systematically affected all key parameters of the lytic cycle. After normalisation to the maximal growth rate, common relationships emerged between the relative bacterial growth and infection parameters, adsorption showed a non-linear, parabolic response, eclipse and latent periods increased as bacterial growth slowed, whereas burst size and phage fitness decreased linearly. In the second part, a continuous system for reproducible biofilm formation under controlled hydrodynamic conditions was established, and the effects of loading time, washing, and specific growth rate on biofilm formation were evaluated. The activity of phage T4 against E. coli biofilm was examined in early and mature stages. Phage retention and efficacy depended on the degree of biofilm development, spatial organisation, and the physiological heterogeneity of bacteria. The dissertation contributes to the understanding of phage infection as a process tightly dependent on bacterial physiology and establishes an experimental framework for predicting phage performance in planktonic and biofilm systems. litični bakteriofagi fiziološko stanje bakterij specifična hitrost rasti Escherichia coli Staphylococcus.capitis T4 T7 K kemostat fagni fitnes bakterijski biofilm matematično modeliranje lytic bacteriophages physiological state of bacteria specific growth rate Escherichia coli Staphylococcus.capitis T4 T7 K chemostat phage fitness bacterial biofilm mathematical modeling true false false Slovenski jezik Angleški jezik Doktorsko delo/naloga 2026-10-26 13:00:10 2026-10-26 13:00:24 2026-10-27 04:10:49 0000-00-00 00:00:00 2026 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 1970-01-01 23037 Lisac_Ana_-_Ucinkovitost_liticnih_bakteriofagov_pri_razlicnih_pogojih_namnozevanja_gostiteljskih.pdf Lisac_Ana_-_Ucinkovitost_liticnih_bakteriofagov_pri_razlicnih_pogojih_namnozevanja_gostiteljskih.pdf 1 283D1C4F33113AA3256BBBE00E5EB2CB c01569f0d6d3e36fd76fe8cf5cd7776d55ed34c2c0833125e29e2ae2ecb8f908 d5cdae1c-d134-11f1-aea2-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=251622 Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo 0 0 0