Mokslininkų grupių projektai

Parazitų ir taršos sąveikos poveikis vandens organizmams (MULTIS)

Projekto vadovai: dr. Milda Stankevičiūtė

Projekto trukmė: 2021–2024 m.

Pagrindiniai projekto prioritetai: a) nustatyti užkrėtimo parazitais (koinfekcijų ir monospecifinių infekcijų) ir vienalaikio cheminių medžiagų poveikio biologinius efektus vandens organizmuose, b) įvertinti skirtingo dydžio ir polimerų mikroplastiko geno- ir citotoksiškumą vandens organizmams, c) įvertinti laukinių ir dirbtinai veisiamų lašišinių žuvų citogenetinę būklę ir d) įvertinti dirbtinai veisiamų ir laukinių lašišinių žuvų palikuonių jautrumo patogeniniams oomicetams skirtumus. Šie tyrimai yra svarbūs siekiant suprasti šeimininko-parazito-taršos sąveiką vandens ekosistemose antropogeninio poveikio (klimato kaita) kontekste. Biologinis patogeninių oomicetų, parazitinių pirmuonių (pvz.: trichodinų) poveikis bus vertinamas atskirai arba kartu su cheminiais stresoriais. Abiejų stresorių (parazitai + tarša) poveikyje bus tiriama programuota ląstelių mirtis (apoptozė), kaip įgimtas ir adaptyvus šeimininko atsakas į parazitus. Svarbi mokslinė informacija apie parazitų gebėjimą manipuliuoti šeimininko imunine sistema bus gauta įvertinus apoptotinio aktyvumo pokyčius parazito-šeimininko sąveikos metu taršos poveikyje. Projekto tikslai bus įgyvendinti įvertinus parazitų-taršos sąveiką, tiriant priežastinius ryšius tarp užsikrėtimo parazitais, cheminių stresorių ir biologinių atsakų organizmuose. Projekto metu iš Lietuvos akvakultūros vandens mėginių bus išskiriami ir identifikuojami oomicetai priklausantys Saprolegniales būriui (žuvų ligos – saprolegniozės sukėlėjai). Išskirtų parazitinių oomicetų rūšių patogeniškumas bus vertinamas naudojant lašišines žuvis. Išskirti pavyzdžiai bus fiksuojami ir inseruoti BILAS herbariume, kultūros saugomos mikroorganizmų kultūrų kolekcijoje, o DNR sekvenavimo duomenys bus pateikti tarptautinėms duomenų bazėms (pvz., „GenBank“).

Paukščių hemoproteozės transmisijos mechanizmai (METAH)

Projekto vadovai: dr. Carolina Romeiro Fernandes Chagas

Projekto trukmė: 2021–2024 m.

Inovatyvios endobiontinių Microlepidoptera diagnostinės sistemos ir priemonės šiuolaikiniam vartotojui

Projekto vadovai: prof. Habil. dr. Jonas Rimantas Stonis

Projekto trukmė: 2019–2022 m.

Paukščių hemosporidinių infekcijų plitimą stabdančių veiksnių tyrimas

Projekto vadovai: dr. Rita Žiegytė

Projekto trukmė: 2020–2022 m.

Pasaulyje nuo parazitinių ligų vis dar miršta ir nusilpsta žmonės bei stuburiniai gyvūnai. Pastaraisiais dešimtmečiais dažnai registruojami naujų hemosporidinių infekcijų protrūkiai, todėl vis aktualesniais tampa laukinių gyvūnų parazitozių epidemiologijos tyrimai, padedantys geriau suvokti neišaiškintas parazitų rūšių plitimo ir naujų ligų atsiradimo priežastis.

Hemosporidijos (Apicomplexa, Haemosporida) ‒ plačiai paplitę ir sunkius susirgimus paukščiams sukeliantys kraujo pirmuonys. Migruojantys ir vidurio Europoje perintys paukščiai, grįžę iš žiemojimo vietų, yra užsikrėtę įvairių rūšių hemosporidiniais parazitais, dalis kurių gali, o dalis negali užbaigti gyvenimo ciklų vidutinio klimato zonoje, bet jų transmisija aktyviai vyksta pietų Europoje ir Afrikoje. Veiksniai, stabdantys pietinės kilmės hemosporidinių parazitų plitimą Lietuvoje ir kaimyninėse šalyse yra nežinomi. Juos išsiaiškinti svarbu, nes vykstant klimato kaitai Europoje plinta naujos kraujasiurbių vabzdžių (pernešėjų) rūšys ir susidaro palankios sąlygos naujų infekcijų atsiradimui. Pagrindinis šio projekto tikslas ‒ atlikti Lietuvoje paplitusių pietinės kilmės hemosporidinių parazitų epidemiologijos tyrimą ir nustatyti veiksnius, galimai stabdančius šių patogenų plitimą vidutinio klimato zonoje. Pagrindiniai veiksniai, kuriuos mes įtariame ir tikimės išsiaiškinti yra: a) tinkamų pernešėjų rūšių nebuvimas; b) nepakankama oro temperatūra sporogonijai; c) ekologinė perinčių paukščių ir kraujasiurbių vabzdžių izoliacija; d) aukštas parazitų virulentiškumas vietiniams paukščiams ir jų mirtingumas transmisijai įvykus. Pagrindiniai tyrimo objektai – tai paukščių maliariniai parazitai (Plasmodium) ir hemoproteidai (Haemoproteus) bei kraujasiurbiai dvisparniai vabzdžiai (Culicidae ir Ceratopogonidae), hemosporinių parazitų pernešėjai. Ekologiniai lauko stebėjimai bus derinami su eksperimentiniais laboratoriniais metodais: aukštos raiškos mikroskopija, histologiniais tyrimais bei molekuline diagnostika (polimerazės grandinine reakcija, filogenetine analize, chromogenine in situ hibridizacija). Tyrimas suteiks naujų žinių apie hemosporidinių infekcijų epidemiologiją vidutinio klimato platumose ir padės geriau suvokti prevencijos priemones, kurios galėtų būti naudojamos šių infekcijų profilaktikai kintančioje aplinkoje.

Žuvys kaip mitybinės ontogenezės modelis tiriant nanodalelių pernašą vandens mitybinėmis grandimis klimato kaitos kontekste

Projekto vadovai: dr. Nijolė Kazlauskienė

Projekto trukmė: 2020–2022 m.

Projekto tikslas yra naudojant žuvis kaip mitybinės ontogenezės modelį kompleksiškai ištirti nanodalelių (ND) poveikį žuvims skirtingais gyvenimo ciklo etapais ir jų pernašą per vandens mitybinę grandinę. Nustatyti ND lemtį vandenyje, dugno nuosėdose ir organizmuose priklausomai nuo aplinkos veiksnių (klimato kaitos kontekste). Sukurti empirinį žuvų mitybinės ontogenezės modelį, aiškinantį ND pernašą per vandens organizmų mitybinę grandinę. Projekto metu bus ištirtas ND, patenkančių į organizmą su maistu, poveikis žuvų virškinimo sistemai, bus atlikta žarnyno mikrobiotos metagenominė analizė skirtingais žuvų gyvenimo ciklo etapais, priklausomai nuo aplinkos veiksnių. Nustatyti ND pernašos mitybinėmis grandimis (dumbliai-dafnijos-žuvų lervos/mailius) ypatumai ir išaiškinta ND elgsena ir lemtis vandenyje, dugno nuosėdose ir organizmuose, priklausomai nuo aplinkos veiksnių. Tyrimo rezultatai leis prognozuoti nanomedžiagų sukeliamą riziką ekosistemų tvarumui ir funkcionavimui bei žmonių sveikatai, o taip pat sukurti praktinę strategiją ND reglamentavimui.

Gamtinės atrankos veikiami genai: evoliucionavimo greitis, vykstant rūšiadarai, ir panaudojimas rūšių-antrininkių identifikavimui

Projekto vadovai: doc. dr. Eduardas Budrys

Projekto trukmė: 2020–2022 m.

Projekto tikslas: ištirti DNR žymenų, kuriuos rūšiadaros atvejais veikia kryptinga gamtinė atranka, panaudojimą filogenijos rekonstrukcijoms modelinėse gentyse su skirtingu (a) mitybiniu lygmeniu, (b) ekologinės specializacijos lygiu, (c) filogenetiniu amžiumi ir (d) rūšiadaros greičiu, lyginant su įprastuoju neutralaus genų dreifo veikiamų žymenų panaudojimu. Tyrimo objektas – grobuoniški plėviasparniai (vapsvos); tiriami žymenys – geluonies nuodų baltymus ir chemosensorinius baltymus koduojantys genai, tiesiogiai dalyvaujantys grobuonies-grobio sąveikoje; atrankos vertinimo metodas – santykinis egzonų evoliucijos greitis, lyginant su intronais. Šiuo metu organizmų filogenija įprastai rekonstruojama remiantis vis didesnio skaičiaus atsitiktinai parinktų mitochondrijų ar branduolio genų ar transkriptomo skirtumais, t.y. pagal daugiausia neutralius genomo pokyčius ("dreifą"), tad pagrindinis evoliucijos "įrankis", gamtinė atranka iš esmės ignoruojama. Šio projekto rezultatai prisidėtų prie šios žinių spragos užpildymo. Taip pat šie rezultatai gali pateikti duomenų rengiant naujus metodus (a) taksonų filogenetinio konservatyvumo vertinimui pagal santykinį egzonų ir intronų evoliucijos greitį adaptyviuose ir konservatyviuose genuose bei "Raudonosios Karalienės" ir "Dvaro Juokdario" hipotezių taikymui; (b) taksonų specializacijos ir adaptyvumo potencialo vertinimui pagal adaptyvių genų kintamumą; ir (c) intronų rolės labai greitoje ("pertrauktos pusiausvyros" rūšiadaros lygmenyje) baltymų evoliucijoje įvertinimui pagal GC turtingų intronų atkarpų, išvengiančių stabilizuojančios atrankos ir galimai greitai "dreifuojančių", tačiau galinčių per alternatyvų splaisingą vėl tapti egzonais, dalį genuose. Gauti duomenys gali būti pagrindu šiuo metu naudojamų filogenijos rekonstrukcijos algoritmų tobulinimui.

Ponto-Kaspijos šoniplaukos Baltijos regione: nišos pokyčiai ir funkcinis palyginimas su vietinėmis rūšimis

Projekto vadovai: dr. Denis Copilaş-Ciocianu

Projekto trukmė: 2020–2022 m.

Biologinės invazijos yra viena iš pagrindinių bioįvairovės nykimo priežasčių. Žmogaus įsikišimas sudarė prielaidas itin adaptyvių Ponto-Kaspijos vėžiagyvių – šoniplaukų – invazijoms į Europos vandenis. Siekiant pažaboti besitęsiantį šių gyvūnų plitimą ir sumažinti žalingą poveikį vietinėms rūšims būtina skubiai imtis priemonių. Deja, tai nėra paprasta, nes šių invazijų sėkmę lemiantys veiksniai vis dar nėra iki galo suprasti. Dažniausiai kaltė tiesiog suverčiama dideliam vislumui ir ekologiniam plastiškumui, tačiau invazijos procesas yra daugialypis, o apie invazyvumą lemiančias šoniplaukų genomines ir funkcines ypatybes žinoma mažai. Be to, nėra žinoma, ar invaziniame areale jų ekologinės nišos išsiplėtė ar pasislinko, dėl ko sunku prognozuoti jų ilgalaikį išgyvenimą, plitimą ir ekologinius poveikius. Baltijos regionas yra ideali vieta šiems klausimams tirti, nes XX a. 7-ajame dešimtmetyje čia buvo Ponto-Kaspijos vėžiagyvių introdukcijos centras ir todėl dabar čia yra įsitvirtinusi filogenetiškai įvairi, vietinių ir svetimkraščių rūšių, šoniplaukų sąranka. Vykdant projektą numatoma, taikant daugiadisciplinį požiūrį ir atliekant vidurūšinius bei tarprūšinius palyginimus, patikrinti hipotezes apie nišos pokyčius naujai užimtose buveinėse bei invazijos sėkmę lemiančias genomines ir funkcines ypatybes. Sisteminiai tyrimai bus pagrįsti fizinės ir trofinės nišų, genetine, metaboline ir morfologine analizėmis panaudojant modernius (naujos kartos ir įprastinė DNR sekoskaita, stabiliųjų izotopų analizė) bei laiko patikrintus (metabolizmo greičio matavimas, morfometrinė ir žarnyno turinio analizės) metodus. Tokio integracinio tyrimo rezultatai leis tiksliau prognozuoti rūšių polinkį į invazyvumą, svetimkraščių rūšių išgyvenimą bei vietinių rūšių išnykimo grėsmę, todėl bus reikšmingas įvairiapusės informacijos indėlis į invazijų valdymą ir bioįvairovės puoselėjimą.

Sarcocystis rūšių molekulinės identifikacijos plėšrūnų ir vandens mėginiuose tyrimas

Projekto vadovai: (HP) dr. Dalius Butkauskas

Projekto trukmė: 2020–2022 m.

Dieninių plėšriųjų paukščių hemoproteidinius parazitus platinančių pernešėjų nustatymas

Projekto vadovai: dr. Dovilė Bukauskaitė

Projekto trukmė: 2020–2022 m.

Kraujo parazitai, priklausantys Haemoproteus (Haemoproteidae, Apicomplexa) genčiai, yra plačiai visame pasaulyje paplitę parazitai, užkrečiantys sausumos paukščius. Ilgą laiką buvo manoma, kad šie patogenai yra beveik nekenksmingi savo šeimininkams (paukščiams), todėl parazitologija, ornitologija ir veterinarinė medicina jiems neskyrė reikiamo dėmesio. Tačiau naujausi molekuliniai tyrimai parodė, kad šie parazitai gali nužudyti kraujasiurbius vabzdžius bei sukelti sunkias ar net mirtinas paukščių ligas, ypač jei apsigyvena prie jų neprisitaikiusiuose šeimininkuose (paukščiuose). Todėl būtina išsamiau ištirti šių infekcijų pernešėjus ir jų plitimą. Nors Haemoproteus infekcijųpaplitimas dieniniuose plėšriuosiuose paukščiuose (Accipitriformes) dažnai yra didelis, tačiau dėl šių paukščių santykinio retumo lyginant su žvirbliniais paukščiais bei sunkumų juos sugaunant (jie vengia žmonių) šių infekcijų platinimas nebuvo tyrinėjamas ir jų pernešėjai nebuvo identifikuoti. Tai rodo, kad egzistuoja spraga mūsų žiniose apie hemoproteidinių parazitų infekcijų dieniniuose plėšriuosiuose paukščiuose, kuriems priklauso daugelis rūšių, laikomų nykstančiomis ir saugomomis pasauliniu mastu, epidemiologiją. Šio projekto tikslas – nustatyti pernešėjų rūšis, kuriose vyksta hemoproteidinių parazitų pilnas sporogoninis vystymasis ir perneša juos dieniniams plėšriesiems paukščiams. Siekiant šio tikslo, bus pasitelktos jungtinės parazitologų, molekulinės biologijos ekspertų, entomologų ir ornitologų pajėgos. Dieninių plėšriųjų paukščių kraujo mėginių ėmimas lauko sąlygomis perėjimo ir sezoninių migracijų metu bus derinamas su laukinėje gamtoje sugautų Culicoides genties mašalų tyrimais bei laboratorijoje auginamų Culicoides rūšių eksperimentiniais tyrimais. Ypač svarbu bus sujungti mūsų laboratorijose sukurtus, aprašytus ir ištobulintus molekulinius, mikroskopinius ir eksperimentinius protokolus. Šis tyrimas pirmą kartą nustatys dieninių plėšriųjų paukščių hemoproteidinių parazitų galimus pernešėjus ir sporogonijos būdus bei padės geriau suprasti šių patogenų įvairovę. Svarbi šio projekto dalis – jaunųjų tyrėjų (doktorantų ir magistrantų) rengimas