Като резултат от изпълнението на проекта ще бъдат избрани мишени от генома на макролидно-резистенти щамове S. pneumoniae, към които ще бъдат създадени АСО, оказващи инхибиращ ефект върху бактериалния растеж. Очакваните резултати след края на първият етап от фундаменталните проучвания са свързани с избора на най-малко 2 мишени от генома на макролидно-резистенти щамове на S. pneumoniae. След приключване на широкото биоинформатично търсене се очаква:

• По-добро познаване на бактерията и нейните основни изисквания по отношение на условията на средата и живата, биохимичните процеси, които се случват в нея и основните специфични метаболити, които имат важно значение за преживяемостта й.
• Откриване и опознаване на механизмите, по които Streptococcus pneumoniae е развила АР резистентност (макролидно-резистенти щамове)
• Избор на макролидно-резистентен щам, който да бъде закупен от German Cell Bank за последващи експерименти
• Очаква се в генома на Streptococcus pneumoniae да се открият поне 5 различни рибопревключватели (напр. FMN, TPP, Glycine и др.) и други иРНК, които да подложим на рационален анализ, за да проверим пригодността на всяка една от тях да бъде използвана като потенциална мишена за антибактериални насочване.
• Очакваме да създадем няколко FASTA файла с нуклеотидни последователности на рибопревключвателите или др. иРНК, които ще използваме за мишени.
• Ще имаме мотив от всяка една мишена, който не се открива в човек, а е представен в бактериалния геном
• Биоинформатичните анализ на метаболитните пътища при Streptococcus pneumoniae ни дава представа дали важните за бактерията метаболити са под контрола на избраните от нас потенциални мишени. Ще имаме отговор дали мишените са подходящи според първия критерий за пригодност. Например, ще знаем, че в генома на Streptococcus pneumoniae се открива рибопревключвателят Флавин мононуклеотид (ФМН, FMN), който отговаря за експресията на гени (ribD, ribE) и синтеза на флавин мононуклеотид. Ще знаем и че той може да бъде внесен отвън в клетката посредством транспортен белтък (ribE) през мембраната, чиято генна експресия също е под контрола на рибопревключвател. Това ни позволява да направим дизайн на АСО, които да се насочат към точно определено място от участъци в генома на бактерията, отговорни за синтеза на метаболитите, постигайки инхибиране на бактериалния растеж.

Вторият етап от фундаменталните проучвания приключва с дизайна на поне 2 АСО (оптимално 4 АСО) насочени към избраните в РП 1 мишени от генома на макролидно-резистенти щамове на S. pneumoniae, които ще бъдат поръчани за синтез и тествани през РП 3. Очаква се резултатите от проведените през третия работен пакет фундаменталните проучвания да потвърдят след лабораторнити тестване инхибиращия ефект на всеки един от проектираните АСО насочени към избраните мишени от макролидно-резистенти щамове на S. pneumoniae. Очаква се и RT-PCR анализът да потвърди, че според резултатите в присъствието на отделните АСО не се наблюдава таргетната РНК. АСО имат инхибиращ ефект и не се наблюдава амсплификация на РНК от S. рneumoniae. Очаква се резултатите от РП 4 да потвърдят инхибиращия ефект на всеки един от проектираните АСО без да се наблюдава цитотоксичност.

Резултатите от всички РП ще представим в таблици, фигури и научен текст, които ще използваме при написването на поне 2 импактирани и реферирани в Scopus или Web of Science научни публикации, описващи избраните мишени от генома на макролидно-резистенти щамове на S. pneumoniae и приложението на АСО за инхибиране на бактериалния им растежа и представянето им на поне 1 научна конференция в България или чужбина. Планираме да организираме разпространение на резултатите сред студенти и колеги посредством семинари, участие в научни подкасти и списания, БиоФест, на официалния сайт на проф. д-р Роберт Пенчовски: https://penchovsky.atwebpages.com/, Софийски Университет: https://www.uni-sofia.bg/eng и др, които да предизвикат широк отзвук сред научната колегия в България и по света. По този начин приносът ни в преодоляването на АР ще достигне до по-голям кръг от колеги. Това ще бъде ценно и за базовата организация и за ФНИ и МОН като финансираща организация.