Основната цел на проекта е осъществяване на фундаментално научно изследване върху микробната компонента (таксономичен диверситет, функционален анализ и биосинтетичен потенциал) в пещерни системи от необлагороден тип, разположени във Врачански карстов район, България. Като обекти на изследване са подбрани пет пещери, а именно: 1. Темната дупка; 2. Ръжишката пещера; 3. Свинската дупка; 4. Голяма Вража дупка; 5. Козарската пещера.
За постигане на целта са планирани следните научни задачи, които са в съответствие с формулираните хипотези, формирани при научното анализиране на разглежданата проблематика:
Хипотеза 1. Необлагородените пещери поради своята изолираност и липса на човешка намеса се характеризират с изключително разнообразен и непроучен към момента микробен диверситет. Неговата количествена и качествена структура са комплексно обусловени от физико-химичните параметри на средата, запасите от субстрат, въздушната циркулация и специфични биологични взаимодействия. Предвижданият функционален анализ (генна експресия, ензимна активност и метаболитни процеси) ще разкрие ролята на микробните общности в карстовите системи, както и адаптивния им отговор към промените в заобикалящата ги среда.
За да се тества тази хипотеза, са поставени следните три задачи:
- Метагеномно изследване на тоталния микробен диверситет в подбрани необлагородени пещери във Врачански карстов район.
- Количествен анализ на култивируемата микробна компонента в микробните съобщества, обитаващи необлагородените пещери в избрания район.
- Изолиране, идентификация и охарактеризиране на откриваните микроорганизми в изследваните локации, обработка на микробните капани
Хипотеза 2. Комбинацията от продължителна изолация, липса на човешка намеса и екстремни условия в необлагородените пещери обуславя съществуването в тях на високо адаптивни и конкуриращи се микробни съобщества, които притежават потенциала да синтезират широк спектър от биоактивни вещества. В този смисъл необлагородените пещери представляват един от последните “микробни оазиси”, неповлияни от антропогенен натиск, в които потенциално могат да бъдат открити ценни биомолекули с разнообразно практическо приложение.
В съответствие на Хипотеза 2 е поставена следната задача - Изследване на антибиотичната резистентност и биосинтетичен потенциал на изолатите от изследваните локации.