Cijanobakterije su poznate kao primarni kolonizatori ekstremnih staništa te ih nalazimo u širokom rasponu ekosustava. Pelagičke skupine cijanobakterija predstavljaju najznačajnije primarne proizvođače u oligotrofnim okolišima poput Jadranskog mora, međutim vrste u morskim bentičkim ekosustavima su gotovo potpuno neistražene, a o svojtama koje se pojavljuju u epizojskim obraštajima u potpunosti nedostaju morfološke i molekularne informacije bilo o njihovoj taksonomskoj pripadnosti, ekologiji ili interakciji s ostalim organizmima u obraštaju.

Predloženi doktorat predstavljat će iznimno bitan dio istraživanja koje se odvija u sklopu Uspostavnog HRZZ projekta (UIP-05-2017-5635) „Mikrobiom glavate želve (Caretta caretta): uvid u epizoičke i endozoičke zajednice – TurtleBIOME” Uu okviru kojega istražujemo zajednice mikroorganizama povezane s morskim kornjačama, zaštićenim i ugroženim morskim kralješnjacima u Sredozemnom moru. Istraživanja obuhvaćaju kornjače koje se nalaze u rehabilitacijskim centrima te u divljini, iz Grčke, Italije te Hrvatske, čime dobivamo informacije o mikrobnim zajednicama zdravih i bolesnih životinja iz različitih područja Sredozemnog mora. Morski biofilmovi se vrlo brzo formiraju na svakoj čvrstoj površini koja je uronjena u vodeni medij, te se većim dijelom sastoje od heterotrofnih i autotrofnih prokariotskih i eukariotskih mikroorganizama. Naši preliminarni rezultati istraživanja površinskih biofimova na koži i oklopu glavatih želvi opisuju karakteristične mikrobne zajednice koje ne nalazimo nigdje drugdje u morskom okolišu, te su potpuno različite od zajednica prisutnih na neživim (kamenju, stijenama, pijesku) ili živim (alge, morske cvjetnice) supstratima. Prve analize temeljene na mikroskopskim observacijama (LM, SEM) i na metagenomskim analizama 16S amplikona ukazala su upravo na organizme iz skupine cijanobakterija kao dominatnu fotoautotrofnu komponentu epizojskog mikrobnog obraštaja (20-60% zajednice).

Tijekom izrade doktorskog rada će se iz sakupljenih uzoraka obraštaja s oklopa i kože morskih kornjača vrste glavata želva (Caretta caretta) izolirati i uspostavljati čiste laboratorijske kulture cijanobakterija te eksperimentalnim radom uspostaviti najbolje optimalne uvjete za njihov rast. Plan je istraživati epizojske cijanobakterije upotrebom širokog raspona metoda, njihovu morfologiju svjetlosnom i elektronskom mikroskopijom te će svakoj izoliranoj svojti biti pridružena molekularna sekvenca 16S tj. ITS gena (barkodiranje). Dobivene DNA sekvence će se uz one dostupne u bazama podataka koristiti za metagenomsku analizu mikrobnih epizojskih zajednica na morskim kornjačama.

Naši rezultati istraživanja mikrobnih zajednica doprinose poboljšanju uvjeta liječenja i oporavka morskih kornjača, nadopunjuju znanja o ponašanju, migracijskim putevima i staništima ishrane te pridonose zaštiti tih životinja. Također, naša istraživanja rezistencije na antibiotike kod bakterijskih zajednica biofilma na koži i oklopu tih divljih životinja pokazuju potencijalnu ulogu u uspostavljanju novih ekoloških indikatora antropogenog utjecaja u obalnom morskom okolišu.