Search form

Institute for Integrative system biology (I2SysBio)- University of Valencia

Contact details
Traineeship proposition

Abstract Bachelor Project 1 FBT 2020-2021Finding mycobacteriophages through phage hunting for the treatment of diseases related to antibiotic resistant Mycobacterium strains

The Mycobacterium genus contains several pathogenic species that affect human health. Some of these mycobacterial infections are treated successfully with different antibiotics, but the emergence of multidrug resistant strains has become a major global threat. The use of bacteriophages, viruses that infect bacteria, is considered an alternative to the current antibiotics. These phages are present everywhere in the environment, because phages are the most common entities in the biosphere. This research project focusses on finding phages that infect the model mycobacteria M. smegmatis, to eventually treat diseases that are related to antibiotic resistant strains of the Mycobacterium genus.

The experiments in this project were implemented by using the M. smegmatis mc2155 strain. Firstly, optimisation of the protocols for M. smegmatis growth and subsequent infection was sought by trying three possible methods to eliminate the clumps and create a smooth bacterial lawn. Then, phage hunting was performed by taking environmental samples. With these samples, the plaque assay was performed to determine whether there were potentially effective phages present in the environmental samples, and if these phages could infect the host of interest. The found phages were purified and amplified to obtain a monoclonal phage population. Lastly, a micrograph of the phages was taken by transmission electron microscopy to observe the phages and their morphology.

After testing the three optimisation protocols, the best and easiest protocol to optimise a liquid culture of M. smegmatis, and thus to eliminate clumps, was to vortex the liquid culture with glass beads. In total 21 samples were taken by phage hunting in several locations in Valencia. After phage hunting, eight samples with plaques were obtained by implementing the plaque assay. These samples all originated from the WWTP’s of Valencia, which are artificial environments. Plaques were then purified by using the phage purification protocol, so that purified phage samples were obtained. In total 25 purified phages were obtained. These purified phages originated from five different environmental samples and were amplified to obtain concentrated phage samples. Six of these purified phages were used for the application of TEM. The micrographs of the phages, taken by TEM, showed that all the isolated phages belonged to the family of the Siphoviridae, which have a long, flexible and non-contractile tail. Five phages had isometric icosahedral capsid structures, whereas one phage had a prolate capsid. This difference in morphology, however, is an interesting factor for further research, such as sequencing.

Because M. smegmatis functions as a model for other mycobacterial species, the phages found in this research project might also be effective against pathogenic Mycobacterium species, such as M. tuberculosis or M. abscessus. However, additional host range experiments should be done to further explore this possibility. Finally, further characterization of the isolated phages, such as sequencing, will provide interesting information for creating phage cocktails as a promising therapeutic tool against mycobacterial infections.

Abstract Bachelor Project 2 FBT 2020-2021Isolation of phages infecting different bacterial species obtained from human axilla

The aim of this research is to find phages that can infect odour causing bacteria or commensals that become pathogens, starting from the human axilla. Antibiotic resistance is more and more emerging in the daily life and smelling good is a must. Phages could be beneficial against those two problems. It could infect the pathogens and deodorant can be manufactured with phages against the bacteria that cause an odorous smell. The microbiome of the human axilla is isolated and 16S rRNA PCR is executed, followed by Sanger sequencing. After identification of the bacteria, phages could be searched. This happens with a spot test or plaque assay.

The seventy-one isolated bacteria resulted in thirty-seven amplified ones. After sequencing and data analysis, seventeen different species were identified. The difference between the sexes is that a higher differentiation was found in the male samples. The species that were most common with the female were S. epidermidis strain Fussel, while the males had approximately the same percentage S. epidermidis strain Fussel and S. lugdunensis strain ATCC 43809. S. hominis and Corynebacterium are known to cause an odorous smell. In the males, S. hominis is more represented than in the females and Corynebacterium is not present with the females. The microbiome of healthy individuals can be divided into 4 phyla: Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria and Bacteroidetes. The moist areas of the skin are dominated by Staphylococcus and Corynebacterium. The only phylum, not present in the identified bacteria was Bacteroidetes. Staphylococcus could be identified as the most dominant genus. Corynebacterium was noted as dominant in moist areas, but there was only one species present. In the lab, there was already another intern who had found phages against S. epidermidis. After purifying the phages, eleven remained. Those phages were against S. epidermidis strain Fussel, S. capitis, S. epidermidis strain NBRC, D. profundi, B. soli, M. yunnanensis, P. marinus and B. frigoritolerans.

It can be concluded that with those found phage, different infections could potentially be treated. The phages that were found are not phages that can be used to eliminate bad odour. This because the bacteria that cause those odour are Corynebacterium and S. hominis and no phages were found against those. If further research wants to be conducted, the phages first need to have an optimal titre.

Abstract Bachelor Project FBT 2018-2019Finding a bacteriophage as potential killer for antibiotic-resistant bacteria

There are many diseases that lead to the death of which chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is the third most common one. It is determined that bacteria are possible causative agents for this disease. Bacterial airway infections play a role in many cases of acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) and can be successfully treated with antibiotics. In some cases, antibiotics are not always the right treatment because emerging bacterial resistant variants arise. Antibiotic-resistant bacteria lead to higher medical costs, prolonged hospital stays and increased mortality. Phage therapy, which uses phages (natural predators of bacteria) to treat bacterial infections can be a potential solution to treat antibiotic-resistant bacteria.

The aim of this bachelor project is to find phages who would be a potential killer for antibiotic- resistant bacteria. Phages can be alternative tools against antibiotic-resistant bacteria. The project focuses on Klebsiella pneumoniae as a pathogenic bacteria relevant in COPD. Escherichia coli and Mycobacterium smegmatis are going to be used here as controls for detection of environmental phages.

New phages are searched around Valencia in Spain. Phages are sought especially near hospitals, sometimes in sewers and close to water recycling systems. At these places, there is the best chance to find phages for K. pneumoniae. After collecting the sample (including the potential phage) different tests are carried out. Phage hunting was done sixth times, but didn’t always give positive results. Potential phages were found from the first and the third time phage hunting. In total, six lytic phages have been found who can kill a clinical strain of K. pneumoniae.

In the future, phages found in this project will be further characterized by transmission electron microscopy (TEM) and next-generation sequencing to provide more insight about the novelty of these phages. In addition, experimental evolution will be done in order to obtained improved phages, more lytic, or with increased host range, that will be potential tools against COPD involved bacteria.


C/Catedrático Agustín Escardino, 9 ,
46980 Paterna


Traineeship supervisor
Pilar Domingo-Calap
Sanjuán Rafael

Testimony Justine Vienne

Valencia als derde grootste stad van Spanje heeft heel wat te bieden. Een snuifje cultuur, de zon, straatfeesten en zelfs verbranden op het strand hoort er allemaal bij. Genieten van de natuur zoals Jardin del Turia met de nodige vitamine D. Je kan je buikje rond eten in Mercat Central of eens de echte Paella (Paella Valenciana) uitproberen aan het strand. Heerlijke tapas is hier zeker ook te vinden. Heb je nu eenmaal dorst dan kan je Aqua de Valencia of Horchata uitproberen. Horchata is gemaakt van ‘chufas’, een soort aardamandel en is specifiek voor Valencia. Indien je wat meer cultuur wenst, is een bezoekje aan ‘ciutat de les arts i les ciències’ een aanrader als herkenningspunt van deze mooie stad. Indien je in maart komt, raad ik zeker het feest ‘Fallas’ aan. De Fallas was soms een nadeel aangezien het een week feesten is en je nergens rust kon vinden. Slapen is zeer moeilijk gedurende deze periode. Weken kan je in Valencia vertoeven aangezien het een studentenstad is met veel Erasmusstudenten, maar natuurlijk ook Spaanse studenten. Ook naast Valencia zijn er zeer mooie steden te bezoeken. Treinverbinding is ideaal om een dagje Madrid of Barcelona te doen.

Op mijn stageplaats wordt er vooral gewerkt met bacteriën, virussen en cellen. Met een budget van drie miljoen euro kan er hier aan verschillende projecten worden gewerkt. Mijn onderzoek was een volledig nieuw project dat ze gestart hebben met resultaat. In het labo wordt er vooral manueel en microbiologisch gewerkt. De collega’s zijn zeer vriendelijk en behulpzaam en staan altijd voor u klaar. Mijn accommodatie was 25 minuten verwijderd van het labo. De verbinding met de metro was ideaal. De prijs voor een accommodatie is hier goedkoper dan in België. Als u echter voor het centrum kiest, blijft de prijs hetzelfde. Ik betaalde 375 euro als huurprijs. Mijn kamer bevond zich dicht aan het centrum en ik heb geen nadelen ondervonden . Het voordeel is dat je wel in contact komt met internationale studenten wat wel leuk is.

Je kan snel een accommodatie vinden voor 250 euro per persoon als je dat wilt, maar dan zal dit niet dicht bij het centrum zijn. Qua eten en drinken is het redelijk wat goedkoper dan in België wat ook wel handig is. Het enige contra dat ik ondervind, is het werken voor school. Ik ging ook op Spaanse les en betaalde hiervoor 350 euro gedurende de vier maanden. Het is een aanrader als je snel wilt Spaans bijleren.


Testimony Lani Bruynseels

De eerste dag dat ik toekwam op de stage werd ik goed ontvangen door de werknemers in het labo. Toen ik de andere stagiairs leerde kennen, waren ze eerst een beetje terughoudend omdat ze van hunzelf vonden dat ze het Engels niet machtig waren. Dit viel zeer goed mee en dat heb ik hun dan ook gezegd. Toen de dagen vorderden, kwamen er dan ook meer gesprekken op gang tussen de stagiairs en mij. Om de twee weken ongeveer wordt er voor het “phage hunting team” een labmeeting georganiseerd. Hier is het de bedoeling om alles wat je in de afgelopen twee weken in het labo hebt uitgevoerd, aan de hand van een presentatie met de mede stagiairs en de twee mentors te delen. De mentors stellen hier vragen over en ook jij kunt dan vragen stellen als er iets niet zo duidelijk is. De feedback die je hier gekregen hebt, kun je tijdens de volgende dagen op je gemak toepassen in het labo. Je kunt altijd op jouw eigen tempo werken en als je een goede planning hebt, kom je dus niet onder tijdsdruk te staan. Soms liep de communicatie met mijn mentor wat stroef, maar dit verbeterde alsmaar. Door mijn eigen inzettingsvermogen en hulp van sommige personen in het labo heb ik mijn stage op tijd kunnen afronden. Ik had zelfs nog wat extra tijd over om een paar dagen “vakantie” te nemen.

testimony Fay Claeys

In de periode tussen februari en juni 2021 heb ik mijn internationale stage uitgevoerd in Valencia, Spanje. Dit deed ik in het Institute for Integrative Systems Biology. Hier maakte ik deel uit van het VLC Phage Hunters research team. Het doel van mijn onderzoek was om virussen te vinden in de natuur die mijn bacterie van interesse konden infecteren. Dit was zeker leuk aangezien ik op deze manier veel op stap kon gaan om staaltjes te nemen. Ook tijdens uitstapjes nam ik materiaal mee om staaltjes te nemen en deze daarna te onderzoeken. Op deze afdeling van het labo werd er voornamelijk rond virussen, bacteriën en celculturen gewerkt. Er zijn ook veel studenten in het labo, waardoor je al snel Spaanse connecties kan leggen. Iedereen is er ook zeer behulpzaam en geïnteresseerd in elkaars onderzoek. Valencia is op zich een super toffe stad om een Erasmus stage of studie te doen. Valencia staat vooral gekend om het mandarijnen seizoen, de lekkere cocktail Aqua de Valencia, het traditionele feest Las Fallas en de Paella Valenciana. Er zijn ook veel internationale studenten die er studeren, van Nederlanders tot Duitsers, Fransen en zelf Belgen. Ikzelf woonde ook samen met drie Nederlandse meiden. Dit was natuurlijk heel leuk, aangezien we gewoon Nederlands konden praten met elkaar. We woonden samen in een appartementje in een hele leuke buurt, genaamd Gran Via. Deze bevond zich net buiten het oude centrum van Valencia, zeer dicht bij het Turia park en bij het gekende Ciudad de las Artes y las Ciencias. In deze buurt waren ook heel veel leuke winkels en restaurantjes, waardoor er altijd een gezellige en veilige sfeer was. Valencia ligt ook heel centraal in Spanje, waardoor een uitstapje naar Madrid of de Costa Blanca al snel gedaan kan worden. Als je er een langere tijd woont, pas je je ook al snel aan de Spaanse gewoontes aan. Dit zijn dan vooral siësta’s, eten op Spaanse tijdstippen en vooral, genieten van het leven en het mooie weer. Kort samengevat, Valencia is echt een aanrader om te kiezen als stad voor een internationale ervaring! 

Via Map