Projekt

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The role of bacteria-virus interactions in antimicrobial resistance

Titel Englisch The role of bacteria-virus interactions in antimicrobial resistance
Gesuchsteller/in Hall Alex
Nummer 165803
Förderungsinstrument Projektförderung (Abt. I-III)
Forschungseinrichtung Institut für Integrative Biologie Departement Umweltwissenschaften ETHZ
Hochschule ETH Zürich - ETHZ
Hauptdisziplin Experimentelle Mikrobiologie
Beginn/Ende 01.03.2017 - 29.02.2020
Bewilligter Betrag 430'272.00
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Alle Disziplinen (2)

Disziplin
Experimentelle Mikrobiologie
Oekologie

Keywords (4)

Microbial evolution; Ecology; Antibiotic resistance; Bacteriophages

Lay Summary (Deutsch)

Lead
Bakterien verursachen einige wichtige Infektionskrankheiten. Die Behandlung dieser Infektionskrankheiten wird immer schwieriger, weil Bakterien schnell Resistenz evolvieren können. Das Ziel dieses Projekt ist, unser Verständnis dieses Problems, durch die Untersuchung möglicher Interaktionen zwischen Antibiotikaresistenz und den Verteidigungsmechanismen die Bakterien gegen ihren eigenen Virus-Pathogenen (Bakteriophagen) benutzen, zu verbessern.
Lay summary

Inhalt und Ziele des Forschungsprojekts

Das Projekt nutzt drei verschiedene Methoden, um diese Idee zu untersuchen. Erstens, kultivieren wir Bakterien mit vielen verschiedenen Antibiotika und Viren im Labor und messen die Interaktionen in Hinsicht auf Wachstum der Bakterien und Resistenzentwicklung. Zweitens, schauen wir Bakterien, die von Infektionen isoliert wurden, an, und prufen ob Resistenz gegen Viren mit Resistenz gegen Antibiotika korreliert ist. Des weiteren schauen wir die Mechanismen an, die diese Wirkungen erklaren konnten. Drittens, nachdem wir die wichtigsten Prozess und Parameter in vereifachten Laborbedingen untersucht haben, benutzen wir ein realistischeres Darm-Modellsystem. Das ist wichtig um heraus zu finden, ob andere Mikroorganismen oder die chemische Umwelt, die Bakterien in der Natur erfahren, unsere Schlussfolgerungen andern.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungspro- jekts

Antibiotikaresistenz ist ein bedeutendes, weltweites Problem fur das Gesundheitssystem. Ein besseres Verstandnis von den Faktoren die die Entwicklung von Resistenz fordern oder hemmen, konnte helfe Behandlungsmethoden fur Infektionskrankheiten verbessern, und die Verbreitung von Resistenz auf ein Minimum zu reduzieren. Zusatzlich konnten diese Einsichten, unsere Verstandnis, wie Mikroorganismen im Allgemeinen aufeinander wirken und sich entwickeln, verbessern, weil Bakterien, Bakteriophagen und Antibiotika in der Natur sehr haufig sind. 

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 22.07.2016

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
148255 Ecology of Antibiotic Resistance: Effect of Environment on Bacterial Adaptation to Antibiotics 01.03.2014 Ambizione
148255 Ecology of Antibiotic Resistance: Effect of Environment on Bacterial Adaptation to Antibiotics 01.03.2014 Ambizione

Abstract

This proposal focuses on two key factors driving bacterial evolution: antibiotics and parasitic viruses (bacteriophages). Recent research indicates that bacteria exposed to antibiotics are also frequently parasitized by bacteriophages. These factors have been studied intensively in isolation, but possible interactions between antibiotics and bacteriophages are poorly understood. We will test the hypothesis that infection and lysis of bacterial populations by viruses modifies their responses to antibiotics. There are three components to testing this hypothesis. First, we will use high-throughput growth experiments to combinatorially screen 19 antibiotics and 16 phages for interactions in terms of their effects on bacterial growth and evolutionary responses (resistance mechanisms). Second, we will quantify the virus-resistance and antibiotic-resistance phenotypes of a diverse set of natural and clinical isolates of bacteria, testing whether interactions observed in vitro are also manifest in real populations. Third, we will develop an experimental system for culturing, manipulating and analysing enteric bacteria ("model gut"), quantifying the effects of other microorganisms and the abiotic environment for bacteria-phage-antibiotic interactions. These experiments and analyses will have impacts in two key areas: (i) antibiotics and parasitic viruses are so common in nature that improved understanding of how they interact will significantly increase our basic knowledge of microbial ecology and evolution; (ii) because of the crisis in antibiotic resistance and increasing interest in medical applications of phages, the interactions we will identify will improve our understanding of the potential advantages and risks associated with combined antibiotic and phage therapy for treatment of infectious diseases.
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