Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFPBT  → Studium → Doktorské studium → Temata disertacnich praci
iduzel: 25159
idvazba: 31857
šablona: stranka
čas: 9.3.2021 11:20:39
verze: 4827
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web-test.vscht.cz/redirect/
branch: trunk
Obnovit | RAW

Témata disertačních prací pro rok 2021/2022

Studijní program:

Analýza profilů těkavých látek pro hodnocení kvality a bezpečnosti zpracovaných potravin

Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Postupy plynové chromatografie s hmotnostní detekcí v různém uspořádání (jednorozměrná, chirální, vícerozměrná, s olfaktometrií) budou využity pro analýzu profilů těkavých látek potravinářských surovin a zpracovaných potravin. Cílem práce bude hodnocení kvality, průkaz mikrobiální kontaminace a identifikaci příčin smyslových vad. Výstupy cílené i necílené analýzy získané pomocí GC/MS budou korelovány s výstupy dalších laboratorních metod (chromatografická, mikrobiologická a senzorická analýza). Pro interpretaci výsledků rozborů budou využity pokročilé statistické metody a zohledněn vliv suroviny, receptury, technologie výroby a skladování. Projekt bude podporován Národní agenturou pro zemědělský výzkum a bude probíhat ve spolupráci s vybranými potravinářskými podniky.

Anammox bakterie a jejich unikátní fosfolipidy

Lipovová Petra, doc. Ing. Ph.D. ( kar...@vscht.cz)
Anammox (anaerobic ammonium oxidation) bakterie, které byly objeveny poměrně nedávno, hrají významnou roli v globálním cyklu dusíku, díky svému ojedinělému metabolismu konverze amonného kationtu (NH4+) a dusitanu (NO2-) na dusík. Tímto způsobem je v zónách s limitací na kyslík produkováno až 50 % oceánského dusíku. V současné době se tyto mikroorganismy využívají při čištění odpadních vod jako ideální náhrady za denitrifikační proces. Sled reakcí anammox metabolismu probíhá na membráně speciálního kompartmentu uvnitř těchto bakterií, který se nazývá anammoxosom. Všechny membrány anammox bakterií, včetně anammoxosomu, jsou složeny z unikátních ladderánových lipidů. Jedná se o fosfolipidy, které na konci acylového řetězce mají navíc 5 cyklobutanů nebo kombinaci 3 cyklobutanů s cyklohexanem. Díky těmto unikátním lipidům propouští membrána anammoxosomu protony až desetkrát pomaleji než klasická dvojvrstva fosfolipidů, což pomáhá zachovat proton-motivní sílu těchto bakterií. O syntéze těchto speciálních fosfolipidů zatím není známo mnoho. Cílem této práce bude přispět k odhalení enzymů podílejících se na syntéze i odbourávání těchto fosfolipidů v anammox bakteriích.

Antioxidační soustavy pro lipidické kosmetické přípravky

Filip Vladimír, prof. Ing. CSc. ( fil...@vscht.cz)
Hrádková Iveta, Ing. Ph.D. ( ive...@vscht.cz)
V posledních letech ve vývoji kosmetických přípravků dochází k odklonu od syntetických emolientů na bázi neobnovitelných surovin a také od tradičních syntetických konzervantů. Tím významně rostou nároky na antioxidační systém.
Cílem práce bude navržení antioxidačního systému pro emolienty na bázi obnovitelných surovin, zjištění vzájemného efektu jednotlivých antioxidantů a v optimálním případě využití synergismu antioxidantů pro ochranu lipidů. Následně sledování penetrace antioxidantů do jednotlivých vrstev pokožky in vitro.

Aplikace membránových procesů pro modifikaci funkčních vlastností syrovátkových bílkovin.

Štětina Jiří, doc. Ing. CSc. ( ste...@vscht.cz)
Funkční vlastnosti syrovátkových bílkovin jako je například tvorba gelu, nebo emulgační vlastnosti jsou do značné míry závislé na obsahu doprovodných látek a zastoupení jednotlivých druhů bílkovin. Obsah těchto látek lze řídit podmínkami a kombinací membránových procesů při přípravě koncentrátu syrovátkových bílkovin. Cílem práce bude posoudit vliv podmínek a kombinace membránových procesů při zpracování syrovátky na funkční vlastnosti syrovátkových bílkovin.

Autenticita medu a dalších včelích produktů

Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Mezi nejvýznamnější a nejdůležitější včelí produkt patří včelí med. Vzhledem k vysoké ceně bývá běžně porušována jeho kvalita a autenticita. Nejčastěji se jedná o pochybení výrobce (přídavek dalších složek do medu) nebo klamavé označení botanického či geografického původu. Cílem práce ověření autenticity medu podle jeho fyzikálně-chemických znaků. Na základě zjištěných hodnot bude rovněž posuzován botanický druh medu (květový, medovicový, jednodruhový) a jeho zeměpisná lokalita. Součástí této práce bude také hodnocení včelího vosku, který může být snadno falšován parafiny, kyselinou stearovou nebo palmitovou. Tento jev může mít negativní dopad na zdravotní stav včelstev a na chemické složení medu. Experimentální práce bude probíhat ve spolupráci s vybranými zkušebními laboratořemi a bude zaměřena na aplikaci základních i moderních postupů analýzy potravin (chromatografické a izotopové metody, hmotnostní spektrometrie, melissopalynologie).

Autenticita medu a dalších včelích produktů

Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Mezi nejvýznamnější a nejdůležitější včelí produkt patří včelí med. Vzhledem k vysoké ceně bývá běžně porušována jeho kvalita a autenticita. Nejčastěji se jedná o pochybení výrobce (přídavek dalších složek do medu) nebo klamavé označení botanického či geografického původu. Cílem práce ověření autenticity medu podle jeho fyzikálně-chemických znaků. Na základě zjištěných hodnot bude rovněž posuzován botanický druh medu (květový, medovicový, jednodruhový) a jeho zeměpisná lokalita. Součástí této práce bude také hodnocení včelího vosku, který může být snadno falšován parafiny, kyselinou stearovou nebo palmitovou. Tento jev může mít negativní dopad na zdravotní stav včelstev a na chemické složení medu. Experimentální práce bude probíhat ve spolupráci s vybranými zkušebními laboratořemi a bude zaměřena na aplikaci základních i moderních postupů analýzy potravin (chromatografické a izotopové metody, hmotnostní spektrometrie, melissopalynologie).

Bezpečnost potravin - kontaminace z materiálů pro kontakt s potravinami

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Vápenka Lukáš, Ing. Ph.D. ( VAP...@vscht.cz)
Práce bude zaměřena na identifikaci a kvantifikaci vybraných kontaminantů vyskytujících se v materiálech pro kontakt s potravinami a na stanovení jejich migrace do potravin. Součástí práce bude i vývoj analytických metod jejich stanovení a posouzení zdravotního rizika vyplývajícího z nálezů kontaminujících látek.

Bezpečnost potravin - kontaminace z materiálů pro kontakt s potravinami

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Vápenka Lukáš, Ing. Ph.D. ( VAP...@vscht.cz)
Práce bude zaměřena na identifikaci a kvantifikaci vybraných kontaminantů vyskytujících se v materiálech pro kontakt s potravinami a na stanovení jejich migrace do potravin. Součástí práce bude i vývoj analytických metod jejich stanovení a posouzení zdravotního rizika vyplývajícího z nálezů kontaminujících látek.

Biologicky aktivní kryty ran na bázi přírodních a modifikovaných polysacharidů

Sinica Andrej, doc. Mgr. Ph.D. ( sin...@vscht.cz)
Bleha Roman, Ing. Ph.D. ( ble...@vscht.cz)
Disertační práce je zaměřena na přípravu bioaktivních krytů ran na bázi de novo izolovaných případně chemicky modifikovaných polysacharidů. Tyto polysacharidové materiály budou následně obohacovány o vybrané biologicky aktivní látky. Pokusy s kryty ran budou plánovány s cílem získat maximálně vyčerpávající informace o jejich fyzikálně-chemických, termických a mechanických vlastnostech a biologických aktivitách, které budou testovány ve spolupráci s Ústavem biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha.

Biologicky aktivní látky chmele, jejich účinky a využití

Dostálek Pavel, prof. Ing. CSc. ( Pav...@vscht.cz)
Jelínek Lukáš, Ing. Ph.D. ( Luk...@vscht.cz)
V České republice byly vyšlechtěny některé odrůdy chmele pro nepivovarské, hlavně farmaceutické, využití. Tyto odrůdy mají pro tyto účely zvlášť vhodné předpoklady vzhledem k vysokému obsahu prenylflavonoidů (xanthohumol a desmethylxanthohumol). Desmethylxanthohumol je prekursor 8-prenylnaringeninu, což je dosud nejsilnější známý fytoestrogen vůbec. K výrobě extraktů s vysokým podílem 8-prenylnaringeninu lze využít i isoxanthohumol pomocí jeho demethylace. Cílem práce bude stanovení těchto látek, jejich testování na biologické účinky a příprava speciálních extraktů s vyšší hladinou těchto látek pro vývoj potravních doplňků.

Biologicky aktivní látky konopí setého a dalších zdrojů

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Fenclová Marie, Ing. Ph.D. ( m...@seznam.cz)
Doktorská práce se zaměří na efektivní izolaci, purifikaci a analytickou charakterizaci biologicky aktivních sekundárních metabolitů, včetně minoritních, obsažených v rostlinách konopí setého (Cannabis sativa) a v dalších rostlinných zdrojích s využitím moderních instrumentálních technologií. V rámci interdisciplinární spolupráce bude hodnocena i biologická aktivita. Získané poznatky se promítnou do návrhu nových produktů jako je kosmetika či doplňky stravy.

Biologicky aktivní látky rostlin a jejich změny v průběhu zpracování a skladování

Schulzová Věra, doc. Dr. Ing. ( sch...@vscht.cz)
Biologicky aktivní látky rostlin mohou vykazovat pozitivní ale i negativní účinky na lidský organismus. Hladiny sekundárních metabolitů rostlin jsou závislé na druhu rostliny či podmínkách pěstování, ale jsou také ovlivněny podmínkami zpracování a skladování. Pro sledování jejich hladin a posouzení stability jednotlivých látek jsou využívány moderní analytické metody, založené především na technice ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s detekcí pomocí vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie. Pro hodnocení autenticity rostlinných surovin je aplikována technika metabolomického fingerprintingu / profilování s využitím sofistikovaných statistických metod pro vyhodnocení získaných dat.

Biologicky aktivní látky rostlin a jejich změny v průběhu zpracování a skladování

Schulzová Věra, doc. Dr. Ing. ( sch...@vscht.cz)
Biologicky aktivní látky rostlin mohou vykazovat pozitivní ale i negativní účinky na lidský organismus. Hladiny sekundárních metabolitů rostlin jsou závislé na druhu rostliny či podmínkách pěstování, ale jsou také ovlivněny podmínkami zpracování a skladování. Pro sledování jejich hladin a posouzení stability jednotlivých látek jsou využívány moderní analytické metody, založené především na technice ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s detekcí pomocí vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie. Pro hodnocení autenticity rostlinných surovin je aplikována technika metabolomického fingerprintingu / profilování s využitím sofistikovaných statistických metod pro vyhodnocení získaných dat.

Enzymy a biologicky aktivní látky jako účinné složky biopesticidů

Halecký Martin, doc. Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Za účelem nahrazení syntetických pesticidních přípravků se do popředí zájmů v posledních letech dostávají biopesticidy, mezi které patří např. enzymy či sekundární metabolity mikroorganismů. Biopesticidy jsou jedním z hlavních pilířů moderních environmentálně orientovaných přístupů v (intenzivním) zemědělství založených na prevenci znečištění životního prostředí. Takový ekologicky přívětivý produkt je vhodné konstruovat jako směs biologicky aktivních molekul, díky kterým má unikátní vlastnosti a komplexní účinek. Rod Pseudomonas (např. Pseudomonas gessardii) se jeví jako perspektivní producent biologicky aktivních molekul na bázi enzymů (chitinolytické enzymy), antimikrobiálních látek (pigmenty) anebo podpůrných látek (siderofory). Z technologického hlediska je rod vhodný producent nevyžadující náročné kultivační procesy a nákladná kultivační média. Výzkum zahrnuje screening vhodných producentů, komplexní popsání jejich vlastností a produkce perspektivních látek a návrh vhodných kultivačních metod a bioreaktorů pro produkci účinných složek biopesticidů.

Epifytní a endofytní mikroorganismy chmele a jejich biotechnologický potenciál

Patáková Petra, prof. Dr. Ing. ( pat...@vscht.cz)
Práce bude zaměřena na izolaci a identifikaci mikroorganismů z různých částí chmelové rostliny a dále na další zkoumání vybraných izolátů. Pozornost bude zaměřena na hledání bioaktivních látek, které by se mohly uplatnit jako růstové stimulátory nebo inhibitory růstu plísní při pěstování chmele. Dále bude sledován vliv vybraných izolátů na skladování chmele a na výrobu piva. Výstupy práce budou směřovat jak do základního výzkumu (mapování mikroflory) tak do aplikační sféry (vývoj bio-postřiků pro rostliny na bázi rostlinných probiotik). Při práci budou využity různé metody od klasických kultivačních mikrobiologických technik, přes MALDI a 16SrRNA identifikaci izolátů (ve vybraných případech eventuálně i sekvenování celého genomu v případě bakterií) až k různým chromatografickým technikám a metodám testování biologické aktivity.

Estery chlorpropandiolů a glycidolu v potravinách a jejich reaktivita

Doležal Marek, doc. Dr. Ing. ( dol...@vscht.cz)
Ilko Vojtěch, Ing. Ph.D. ( I...@vscht.cz)
Objev esterově vázaného 3-chlorpropan-1,2-diolu (3-MCPD), 2-chlorpropan-1,3-diolu (2-MCPD) a glycidolu v rafinovaných jedlých olejích a dalších produktech inicioval jejich monitoring v mnoha státech Evropské unie. Práce bude zaměřena na studium dosud nedostatečně prozkoumaných reakčních mechanismů vedoucích ke vzniku a degradaci těchto sloučenin. Studium bude probíhat v modelových systémech i v potravinách. Znalost mechanismů, produktů a reakční kinetiky vzniku i rozkladu za různých podmínek (aktivita vody, pH, teplota) může pomoci předpovědět koncentrace těchto procesních kontaminantů v reálných matricích a pomoci nalézt vhodné detoxikační procesy.

Faktory virulence a mobilní genetické elementy Cutibacterium acnes

Zdeňková Kamila, Ing. Ph.D. ( zde...@vscht.cz)
Grampozitivní bakterie Cutibacterium acnes (dříve Propionibacterium acnes) je za fyziologických podmínek kožním komenzálem, ale může to být také oportunním patogenem způsobující invazivní chronické infekce. Mezi nejznámější nemoci spojené s C. acnes patří Acne vulgaris; klinicky významná je však i souvislost s celou řadou dalších chorob. Patogenita C. acnes je způsobena řadou faktorů virulence, jedním z nich je tvorba biofilmu, který zvyšuje odolnost bakterií vůči antibiotikům a jiným baktericidním látkám, což negativně ovlivňuje účinnost léčby. Dalšími faktory virulence jsou např. produkce hemolysinů, faktorů CAMP, neuraminidasy, proteinů teplotního šoku (HSP) či lipasy atd. Velká část genů odpovědných za virulenci a rezistenci se nachází na mobilních genetických elementech (MGE). V rámci řešení této práce budou studovány faktory virulence pomocí klasických mikrobiologických i moderních molekulárně-biologických metod.

Fermentační produkce bio-vodíku pomocí klostridií

Patáková Petra, prof. Dr. Ing. ( pat...@vscht.cz)
Vodík skýtá různé možnosti využití, při přímém spalování bez vzniku CO2, jako redukční činidlo pro chemické reakce nebo jako jeden z prekursorů produkce metanu. Práce bude zaměřena na studium tvorby vodíku při klostridiální fermentaci s využitím jak čistých kultur, tak konsorcií mikroorganismů. Výstupy práce budou směřovány jak do základního výzkumu (studium hydrogenas a nalezení přesného mechanismu produkce vodíku u Clostridium beijerinckii), tak do aplikační sféry (utilizace různých typů odpadů pro produkci vodíku a dalších metabolitů, které budou následně vedeny do bioplynové stanice a využity k posílení metanizace). Práce předpokládá rutinní zvládnutí různých technik, jako jsou například kultivace v bioreaktoru, analýza plynných a kapalných metabolitů, studium transkripce genů pomocí RT-qPCR technik, mikroskopie a dalších.

Fyzikálně-chemické vlastnosti a biologické aktivity čokolády a cukrovinek s fortifikovanou recepturou

Čopíková Jana, prof. Ing. CSc. ( cop...@vscht.cz)
Sinica Andrej, doc. Mgr. Ph.D. ( sin...@vscht.cz)
Na modelových vzorcích čokolády a vybraných cukrovinek bude sledován vliv materiálů s přidanou hodnotou na fyzikálně-chemické vlastnosti a biologickou aktivitu fortifikovaných výrobků. K fortifikaci čokolády a vybraných cukrovinek budou použity dřevní houby a léčivé byliny, nebo jejich extrakty. Cílem práce bude pomocí zejména reologie, diferenční skenovací kalorimetrie a rentgenové difrakce ověřit, do jaké míry se mění technologické chování fortifikovaných materiálů. Zároveň pomocí vybraných postupů budou sledovány biologické aktivity fortifikovaných výrobků.

Fyziologicky prospěšné látky vznikající během zpracování potravin

Cejpek Karel, doc. Dr. Ing. ( cej...@vscht.cz)
Tématem práce jsou fyziologicky žádoucí látky, které vznikají reakcemi neenzymového hnědnutí během zpracování potravin. Práce je cílena zejména na ty látky, které se významně podílejí na zvýšení redoxní stability potravin a snižování množství rizikových reaktivních karbonylových sloučenin, a to jak v potravinách, tak v lidském organismu. Cílem práce je určit optimální podmínky vzniku těchto protektivních látek ve zpracovaných potravinách a navrhnout postup přípravy funkčních potravin přídavkem vhodných prekurzorů k potravinovým surovinám.

Fyziologicky prospěšné látky vznikající během zpracování potravin

Cejpek Karel, doc. Dr. Ing. ( cej...@vscht.cz)
Tématem práce jsou fyziologicky žádoucí látky, které vznikají reakcemi neenzymového hnědnutí během zpracování potravin. Práce je cílena zejména na ty látky, které se významně podílejí na zvýšení redoxní stability potravin a snižování množství rizikových reaktivních karbonylových sloučenin, a to jak v potravinách, tak v lidském organismu. Cílem práce je určit optimální podmínky vzniku těchto protektivních látek ve zpracovaných potravinách a navrhnout postup přípravy funkčních potravin přídavkem vhodných prekurzorů k potravinovým surovinám.

Hodnocení bezpečnosti potravin z pohledu nově se vyskytujících skupin mykotoxinů

Stránská Milena, doc. Ing. Ph.D. ( zac...@vscht.cz)
Mykotoxiny jsou toxické sekundární metabolity mikroskopických vláknitých hub (plísní) vyskytujících se přirozeně na zemědělských rostlinách / plodinách. V dnešní době jsou známy stovky těchto látek, jejichž struktura a biologické efekty se liší v závislosti na druhu jejich producenta, druhu kolonizované rostliny, i environmentálních podmínkách. Jakožto chemicky a tepelně stabilní látky se v poměrně velkém rozsahu dostávají do potravin a krmiv, a v tomto ohledu mohou představovat pro konzumenty zdravotní riziko. V současné době jsou zhodnocena zdravotní rizika pouze malého zlomku těchto látek, takže data o výskytu nových skupin mykotoxinů, jejichž vznik souvisí v neposlední řadě i s probíhajícími změnami klimatu, jsou vysoce žádoucí a pro hodnocení rizik nezbytná. Téma disertační práce reflektuje potřebu získávání nových informací o výskytu mykotoxinů (specifikované mj. též Evropským úřadem pro bezpečnost potravin), a bude zahrnovat vývoj nových moderních analytických metod na bázi kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie, a jejich implementaci v rámci screeningu a kvantifikace širokého spektra mykotoxinů v potravinách a krmivech.

Hodnocení bezpečnosti potravin z pohledu nově se vyskytujících skupin mykotoxinů

Stránská Milena, doc. Ing. Ph.D. ( zac...@vscht.cz)
Mykotoxiny jsou toxické sekundární metabolity mikroskopických vláknitých hub (plísní) vyskytujících se přirozeně na zemědělských rostlinách / plodinách. V dnešní době jsou známy stovky těchto látek, jejichž struktura a biologické efekty se liší v závislosti na druhu jejich producenta, druhu kolonizované rostliny, i environmentálních podmínkách. Jakožto chemicky a tepelně stabilní látky se v poměrně velkém rozsahu dostávají do potravin a krmiv, a v tomto ohledu mohou představovat pro konzumenty zdravotní riziko. V současné době jsou zhodnocena zdravotní rizika pouze malého zlomku těchto látek, takže data o výskytu nových skupin mykotoxinů, jejichž vznik souvisí v neposlední řadě i s probíhajícími změnami klimatu, jsou vysoce žádoucí a pro hodnocení rizik nezbytná. Téma disertační práce reflektuje potřebu získávání nových informací o výskytu mykotoxinů (specifikované mj. též Evropským úřadem pro bezpečnost potravin), a bude zahrnovat vývoj nových moderních analytických metod na bázi kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie, a jejich implementaci v rámci screeningu a kvantifikace širokého spektra mykotoxinů v potravinách a krmivech.

Hodnocení hladin vitaminů v lidských biologických vzorcích

Pulkrabová Jana, prof. Ing. Ph.D. ( jan...@vscht.cz)
Drábová Lucie, Ing. Ph.D. ( dra...@vscht.cz)
V rámci této dizertační práce budou zavedeny analytické metody pro stanovení lipofilních vitaminů (A, D, E) a vitaminu C v lidských biologických vzorcích jako je mateřské mléko a krevní sérum. Metody budou použity pro hodnocení hladin těchto látek v mateřském mléce matek. Tyto látky jsou důležité pro vývoj plic a pro vývoj mozku. Podle již zveřejněných dat mohou být hladiny těchto látek v nedostatečné koncentraci v mateřském mléce a často je obtížné doplnit požadované vitamíny v perorální formě u nedonošených dětí. Proto bude v další fázi testována substituci pomocí perorálního příjmu matce a následnou produkcí do mléka. Studie bude prováděna ve spolupráci s nemocnicí v Českých Budějovicích. V projektu bude sledována koncentrace vitamínu A, D, E, C, omega 3 a omega 6 mastných kyselin u matky v krvi, mléce a u novorozence v krvi .Zhodnocena bude distribuce látek mezi tyto biologické tekutiny. Studie poskytne velmi důležitá data v oblasti výživy předčasně narozených dětí.

Hodnocení kvality minoritních potravinářských surovin rostlinného původu

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Minoritní suroviny rostlinného původu jsou často, vzhledem k nízkým objemům výroby, opomíjeny a jejich kvalitě není věnována dostatečná pozornost. Cílem této práce bude posuzování kvality vybraných minoritních surovin rostlinného původu. Součástí práce bude i vývoj nových analytických metod vhodných pro hodnocení kvality studovaných surovin.

Hodnocení kvality minoritních potravinářských surovin rostlinného původu

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Minoritní suroviny rostlinného původu jsou často, vzhledem k nízkým objemům výroby, opomíjeny a jejich kvalitě není věnována dostatečná pozornost. Cílem této práce bude posuzování kvality vybraných minoritních surovin rostlinného původu. Součástí práce bude i vývoj nových analytických metod vhodných pro hodnocení kvality studovaných surovin.

Charakterizace a použití nově vyvíjených biodegradabilních a recyklovatelných polymerních materiálů v biotechnologiích a dalších oblastech

Halecký Martin, doc. Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Výzkum je realizován ve spolupráci s Ústavem makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i, Praha, který navrhuje pokročilé polyuretanové materiály s nastavitelnou rychlostí biodegradace. Polyuretany se syntetizují jako polyester-etherové polyoly s různým poměrem etherových/esterových segmentů, aby se docílilo specifické hustoty polymerní struktury a vhodných vlastností povrchu (hydrofobita, náboj) pro zlepšení adheze mikroorganismů a hydrolytické degradovatelnosti. Výzkum zahrnuje hodnocení jednotlivých polymerních materiálů v kontextu plánovaného použití (např. jako nosič biofilmu v náplňových reaktorech, biodegradovatelné výplně pro balení výrobků, filamenty pro 3D tisk) a analytické vyhodnocení čtyř základních procesů biologického působení na polyuretanový materiál: narušení struktury (FTIR a Ramanova spektroskopie, SEM), fragmentace (MALDI-TOF, HPLC-UV/RI, HPLC-MS a GC-MS), asimilace (Oxitop) a kolonizace povrchu (zeta potenciál, kontaktní úhel a obrazová analýza). V případě zájmu je možné i zapojení do výzkumu syntézy polymerů na Ústavu makromolekulární chemie, tedy multioborový přístup k řešení dizertační práce.

Charakterizace přírodních surovin a produktů pomocí vibračních spektroskopických metod

Sinica Andrej, doc. Mgr. Ph.D. ( sin...@vscht.cz)
Bleha Roman, Ing. Ph.D. ( ble...@vscht.cz)
Metody vibrační spektroskopie v kombinaci s multivariační analýzou budou použity pro charakterizaci souborů modelových vzorků surovin různého původu, potravin a jejich složek (polysacharidů) a případně dalších produktů. Cílem práce bude vyvinout postupy pro třídění a hodnocení složení a kvality potravinářských surovin a produktů pomocí těchto metod včetně preparativních postupů a úprav vzorků. Závěry vibrační spektroskopie budou podloženy a porovnány se závěry získanými běžnými analytickými metodami.

Charakterizace více-druhových biofilmů potravinářsky významných patogenních bakterií

Demnerová Kateřina, prof. Ing. CSc. ( dem...@vscht.cz)
Zdeňková Kamila, Ing. Ph.D. ( zde...@vscht.cz)
Většina bakterií může díky své fenotypové přizpůsobivosti žít ve společenství tzv. biofilmu, který často bývá více-druhový. Biofilm slouží k jejich adherenci, komunikaci, ochraně a zvyšuje odolnost bakterií vůči nepříznivým podmínkám prostředí. Jeho charakteristická perzistence, heterogenita a komplexní dynamika souvisí s poměrně obtížnou detekcí a problematickými analýzami klasickými mikrobiálními metodami. Proto jsou takováto konsorcia v dnešní době výzvou pro mnohé odborníky. V průběhu řešení disertační práce budou analyzovány více-druhové biofilmy Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureusEscherichia coli, jakožto vybraných zástupců potravinových patogenů sledovaných podle Nařízení komise (ES) č. 2073/2005 pomocí klasických mikrobiologických i moderní molekulárně-biologických metod. Studie více-druhových biofilmů bude rovněž zahrnovat analýzy hladin exprese genů a vlivu na biofilmy aplikovaných antibiotik či dalších vybraných antimikrobiálních látek. Tím přispěje k lepšímu pochopení šíření rezistence v prostředí, kterému tato společenstva napomáhají a výsledky práce zároveň prohloubí dosavadní znalosti o koexistenci zmiňovaných biofilm tvořících bakterií, jejichž eradikace z nežádoucích míst je oproti jedno-druhovým biofilmům složitější.

Chemická a biochemická transformace sacharosy pro produkci dalších sacharidů a cukerných alkoholů

Sluková Marcela, doc. Ing. Ph.D. ( Mar...@vscht.cz)
Henke Svatopluk, Ing. Ph.D. ( sva...@vscht.cz)
Sacharosa je velmi dobrou surovinou pro chemické a biochemické reakce. Cukrovarnický průmysl jí produkuje ve velkém množství v krystalické formě o vysoké čistotě, její výroba je stabilní a tradiční, je dlouhodobě skladovatelná a stává se tak relativně levným a přesně definovaným reaktantem či substrátem pro další transformace. Práce bude zaměřena na hledání katalyzovaných chemických, enzymatických nebo biologických přeměn sacharosy na běžné (glukosa, fruktosa) či vzácné sacharidy (psikosa, tagatosa, allosa, altrosa, aj.) a cukerné alkoholy (mannitol, xylitol, erythritol, aj.). K transformacím budou použity různé anorganické katalyzátory, skupiny enzymů a kmeny mikroorganismů s cílem dosažení vysokého výtěžku a koncentrace v reakční směsi. Izolace produktu bude probíhat membránovými a chromatografickými technologiemi a krystalizací.

Identifikace nových psychoplastogenních sloučenin prostřednictvím studií vztahů mezi strukturou a aktivitou jako potenciálních neurochemických nástrojů pro zkoumání lidského vnímání

Kuchař Martin, doc. Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Záměrem tohoto výzkumného projektu je syntetizovat látky s potenciálními psychoplastogenními vlastnostmi a využít je jako nástroj pro neuroimaging pro objasnění jejich základních neurobiologických mechanismů.
Cílem projektu je pomocí zkoumání vztahů mezi strukturou a aktivitou již známých a popsaných psychoaktivních látek ze skupiny tryptaminů a fenethylaminů navrhnout syntetické cesty pro jejich nová analoga a identifikovat vhodné látky pro farmakologická a neurobiologická zkoumání. V rámci mezinárodní spolupráce bude jejich biologická aktivita testována na ovlivnění monoaminových receptorů a transportérů, na cytotoxicitu a na růst neuronálních buněk (prostřednictvím sledování faktoru BDNF). Vybrané látky budou předmětem preklinických studii v animálním modelu, především s využitím behaviorálních testů a zobrazovacích metod jako je EEG, fMRI a v případě izotopicky značených látek také pomocí PET.

Identifikace ryb prostřednictvím molekulárně-biologických a proteomických přístupů

Demnerová Kateřina, prof. Ing. CSc. ( dem...@vscht.cz)
Zdeňková Kamila, Ing. Ph.D. ( zde...@vscht.cz)
Trh s potravinami je stále rozšiřován o nové výrobky od různých dodavatelů a producentů, což na jednu stranu zvyšuje pestrost jídelníčku spotřebitelů, ale zároveň vytváří i podmínky pro jejich falšování. Toto falšování potravin a potravinářských surovin může být spjato i s ohrožením zdraví spotřebitele. Klamání spotřebitele může být provedeno např. náhradou dražších surovin levnějšími, nedodržením deklarovaného složení, nesprávným označením výrobků či záměrným nesprávným uvedením geografického původu nebo způsobu produkce. Jednou z kategorií často falšovaných potravin jsou ryby, rybí výrobky a mořské plody, které jsou spojovány i s výskytem významných alergenů. Práce má za cíl vyvinout a experimentálně ověřit metodiky identifikace paprskoploutvých ryb pomocí analýzy DNA i proteinů. Molekulárně-biologické metody by měly umožnit druhové určení v rámci třídy paprskoploutvých ryb a budou zahrnovat moderní metody jako je polymerázová řetězová reakce (PCR, qPCR i dPCR) či sekvenace. Cílovým genem, který bude analyzován, je gen kódující hlavní alergen ryb, parvalbumin. Analýza proteinů bude zaměřena na srovnávání proteinových profilů získaných hmotnostní spektrometrií MALDI-TOF.

Inovace potravin na bázi mléčně kysané zeleniny a ovoce

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Horsáková Iveta, Ing. Ph.D. ( ive...@vscht.cz)
Mléčně kysané potraviny jsou známy po staletí. Díky své dlouhé údržnosti, zvýšené nutriční hodnotě, požadovaným senzorickým vlastnostem, a také nenáročné a levné přípravě, se staly celosvětově velmi oblíbené. Tato práce je zaměřena na přípravu mléčně kysaných výrobků ze zeleniny a ovoce a na možnosti rozšíření tohoto sortimentu výrobků. Konkrétně bude zjišťována zkvasitelnost jednotlivých druhů zeleniny nebo ovoce, včetně jejich směsí, s ohledem na senzorické vlastnosti finálních výrobků. Zjišťován bude také vliv přídavku probiotických a startovacích kultur na vybrané kvalitativní vlastnosti výrobků. Během fermentačních procesů budou sledovány charakteristické změny, a to prostřednictvím chemických, mikrobiologických a senzorických parametrů.

Inovativní strategie pro odhalování falšování potravin

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Hůrková Kamila, Ing. Ph.D. ( HUR...@vscht.cz)
Doktorská práce realizovaná v rámci mezinárodního projektu se zaměří na aplikaci moderních instrumentálních metod, zejména vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie, pro analýzu potravinových surovin, potravin a doplňků stravy. Pro odhalení falšování a autentikaci vyšetřovaných vzorků bude aplikována strategie srovnání naměřených ‘otisků prstů‘ a profilů vybraných biomarkerů se záznamy v databázi, pro jejíž vytvoření budou využity plně charakterizované, autentické vzorky. Pro zpracování dat budou aplikovány pokročilé chemometrické postupy. V rámci projektu budou též hodnocena možná zdravotní rizika pro konzumenty související s falšováním.

Inovativní strategie pro odhalování falšování potravin

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Hůrková Kamila, Ing. Ph.D. ( HUR...@vscht.cz)
Doktorská práce realizovaná v rámci mezinárodního projektu se zaměří na aplikaci moderních instrumentálních metod, zejména vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie, pro analýzu potravinových surovin, potravin a doplňků stravy. Pro odhalení falšování a autentikaci vyšetřovaných vzorků bude aplikována strategie srovnání naměřených ‘otisků prstů‘ a profilů vybraných biomarkerů se záznamy v databázi, pro jejíž vytvoření budou využity plně charakterizované, autentické vzorky. Pro zpracování dat budou aplikovány pokročilé chemometrické postupy. V rámci projektu budou též hodnocena možná zdravotní rizika pro konzumenty související s falšováním.

Izolace nových terapeutik z hub

Kotrba Pavel, prof. Ing. Ph.D. ( kot...@vscht.cz)
Kuchař Martin, doc. Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Houby jsou již po staletí v čele biotechnologického výzkumu, ať už pro své využití v potravinářství, při produkci technologických enzymů nebo pro produkci antibiotik. Přesto se ukazuje, že v houbách stále dřímá zatím neobjevený potenciál pro výzkum nových protirakovinných a antipsychotických terapeutik, ačkoli v tradičních kulturách jsou v těchto směrech houby využívané. Cílem této disertační práce je identifikace a izolace nových terapeutik z běžně rostoucích hub jako Amanita muscaria a testování jejich terapeutického potenciálu v různých typech rakovinných buněk.

Kritické zhodnocení potenciálu různých systémů plynová chromatografie – hmotnostní spektrometrie v analýze potravin

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Stupák Michal, Ing. Ph.D. ( mic...@vscht.cz)
Doktorská práce se zaměří na kritické zhodnocení pracovních charakteristik analytických metod při aplikaci různých uspořádání plynově chromatografického (GC) separačního systému a při využití různých typů hmotnostně spektrometrických (MS) analyzátorů. Pro separaci komplexních směsí bude testována dvourozměrná chromatografie (GCxGC), pro detekci pak budou využity tandemové analyzátory doby letu (Q-TOF) s vysokým rozlišením a dále analyzátory typu trojitý kvadrupol (QqQ). Aplikace se budou realizovat v oblasti hodnocení kvality, bezpečnosti a autenticity potravin. Zvláštní pozornost bude věnována metodám necíleného screeningu (´fingerprinting´/ profilování).

Kritické zhodnocení potenciálu různých systémů plynová chromatografie – hmotnostní spektrometrie v analýze potravin

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Stupák Michal, Ing. Ph.D. ( mic...@vscht.cz)
Doktorská práce se zaměří na kritické zhodnocení pracovních charakteristik analytických metod při aplikaci různých uspořádání plynově chromatografického (GC) separačního systému a při využití různých typů hmotnostně spektrometrických (MS) analyzátorů. Pro separaci komplexních směsí bude testována dvourozměrná chromatografie (GCxGC), pro detekci pak budou využity tandemové analyzátory doby letu (Q-TOF) s vysokým rozlišením a dále analyzátory typu trojitý kvadrupol (QqQ). Aplikace se budou realizovat v oblasti hodnocení kvality, bezpečnosti a autenticity potravin. Zvláštní pozornost bude věnována metodám necíleného screeningu (´fingerprinting´/ profilování).

Kyselá syrovátka a možnosti jejího dalšího zpracování

Čurda Ladislav, doc. Ing. CSc. ( cur...@vscht.cz)
Kyselá syrovátka představuje kvůli vysokému obsahu solí a kyseliny mléčné obtížně zpracovatelný vedlejší produkt výroby tvarohů a některých jogurtů se zvýšeným obsahem bílkovin. Elektrodialýza v kombinaci s dalšími membránovými a chromatografickými procesy je potencionálně využitelná technologie pro zhodnocení kyselé syrovátky. Cílem práce je navrhnout a ověřit vhodné uspořádání a podmínky zpracování kyselé syrovátky, předpokládá se využití elektrodialýzy s bipolárními membránami. Pozornost bude věnována také využití odpadních proudů, ze kterých by mohla být izolována kyselin mléčná nebo fosforečnany.

Mechanismy bakteriální antibiotické rezistence a jejich modulace

Viktorová Jitka, Ing. Ph.D. ( pro...@vscht.cz)
Bakteriální antibiotická rezistence je dle Světové zdravotnické organizace jedním z deseti nejzávažnějších problémů, kterým lidstvo v současnosti čelí. Cílem dizertační práce bude stanovit mechanismy bakteriální rezistence u klinických izolátů nejčastějších lidských patogenů a následně sledovat schopnost přírodních látek inhibovat tyto mechanismy a zvrátit tak rezistentní fenotyp bakterií. K naplnění cílů projektu budou využity molekulárně-biologické metody a to zejména kvantitativní RT-PCR, Western blot, analytické metody (HR-MALDI-TOF/MS) a mikrobiologické metody (stanovení minimální inhibiční koncentrace klinicky významných antibiotik). Pozornost bude věnována zejména transmembránovým efluxním pumpám a jejich vlivu na bakteriální mezibuněčnou komunikaci, tvorbu biofilmu apod.

Metabolomika jako nástroj ilustrující interakce mezi rostlinou a její mikrobiotou

Stránská Milena, doc. Ing. Ph.D. ( zac...@vscht.cz)
Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Mikrobiální konsorcia přítomná na zemědělských rostlinách mají zásadní vliv na jejich prosperitu (růst, odolnost vůči patogenům, úrodu, chemické složení, atd.). Významnou roli hraje jak samotný mikrobiální druh osídlující rostlinu (bakterie, mikromycety, kvasinky), tak i vzájemný vztah mikroorganismu a rostliny (endofyt vs. patogen). Téma disertační práce bude zahrnovat charakteristiku (bio)chemických změn probíhajících v systému rostlin a mikroorganismů pomocí metabolomiky, jakožto komplexní analýzy endogenních a exogenních metabolitů s nízkou molekulovou hmotností do přibližně 1500 Da, realizované pomocí moderních technik ultra-účinné kapalinové chromatografie a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie. Pozornost bude zaměřena na Vitis vinifera L. (réva vinná) a Hordeum vulgare L. (ječmen setý), jakožto jedny z nejvýznamnějších zemědělských rostlin pěstovaných na území České republiky.

Metody účinného jištění zdravotní mikrobiologické bezpečnosti, technologické nezávadnosti a jakosti nealkoholických nápojů

Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Šviráková Eva, Ing. Ph.D. ( svi...@vscht.cz)
V potravinářském průmyslu představují octového bakterie, řazené do čeledi Acetobacteraceae, zdravotně i technologicky nežádoucí bakterie často kontaminující nealkoholické nápoje ochucené i neochucené na různých bázích. U kontaminovaných nápojů se snížená jakost projevuje vznikem závažných senzorických vad. Co se týká oblasti lidských zdrojů, druhy Acetobacter cibinongensis, Asaia bogorensis, Asaia lannensis a Gluconobacter frauterii mají statut oportunních patogenů způsobujících vážné nozokomiální infekce u imunokompromitovaných osob. Disertační práce je zaměřena na detekci, charakterizaci a identifikaci octových bakterií izolovaných z nealkoholických nápojů a výrobního prostředí s využitím moderních a klasických mikrobiologických metod. Cílem práce je přispět k precizaci laboratorní kontroly nealkoholických nápojů při eliminaci výskytu nežádoucích bakterií ovlivňujících jejich zdravotní mikrobiologickou bezpečnost, jakost a trvanlivost.

Mezibuněčná komunikace a její vliv na adaptaci a virulenci Campylobacter jejuni

Demnerová Kateřina, prof. Ing. CSc. ( dem...@vscht.cz)
Michova Hana, Ing. Ph.D. ( Han...@vscht.cz)
Navzdory své křehké povaze je Campylobacter jejuni dlouhodobě označován jako nejčastější původce gastroenteritid přenášených potravinami. Krátký genom a zároveň vysoká přizpůsobivost C. jejuni naznačují, že je tento patogen schopen rychlé změny genové exprese umožňující přeměnu z odolné ale metabolicky utlumené formy v prostředí mimo hostitele, do virulentní rychle se množící formy uvnitř hostitele. Tato přizpůsobivost by mohla být vysvětlena rozsáhlým použitím systémů mezibuněčné komunikace známé jako quorum sensing (QS). Hlavním cílem práce bude určit roli QS v životním cyklu C. jejuni, a to s důrazem na identifikaci regulačních drah ovlivněných acylovanými homoserin laktony. Významná část práce bude také soustředěna na roli hostitelského prostředí v signalizaci a virulenci C. jejuni.

Mikrobiální kometabolismus: Propagace biodegradace polutantů

Uhlík Ondřej, doc. Ing. Ph.D. ( Ond...@vscht.cz)
Strejček Michal, Ing. Ph.D. ( str...@vscht.cz)
Cílem dizertační práce je ověřit hypotézu, že sekundární metabolity rostlin (SMR) jsou vhodnými sloučeninami pro podporu kometabolismu organických polutantů v životním prostředí a že výrazně ovlivňují biodegradační potenciál mikrobiálních komunit. Za účelem ověření této hypotézy budou selektována bakteriální konsorcia, která při růstu na SMR budou schopna kometabolicky degradovat vybrané polutanty (polychlorované bifenyly, PCB, a polyaromatické uhlovodíky, PAU); zároveň bude ověřeno, zda tato konsorcia budou po aplikaci do kontaminované zeminy zvyšovat účinnost biodegradace PCB a PAU. Předkládaný projekt směřuje, kromě rozšíření poznatků o interakcích půdních bakterií s ostatními složkami bioty a abioty, v dlouhodobějším horizontu ke zvýšení efektivity remediace lokalit kontaminovaných aromatickými polutanty.

Mikrobiota vybraných extrémních biotopů – diverzita, ekologie a fyziologie

Uhlík Ondřej, doc. Ing. Ph.D. ( Ond...@vscht.cz)
Šuman Jáchym, Ing. Ph.D. ( sum...@vscht.cz)
Cílem dizertační práce je charakterizovat mikrobiální osídlení dvou typů extrémních prostředí – chronosekvence permafrostu (permafrostu různého stáří) a zemin ze solných mokřadů a bahenních průsaků CO2. Charakteristika bude probíhat dvěma základními přístupy – s využitím metagenomických a modifikovaných kultivačních technik. Základní modifikací kultivačních technik bude využití resuscitačního faktoru a přizpůsobení kultivačních médií reálným matricím za účelem izolace dormantních a jiných obtížně kultivovatelných, či doposud nekultivovatelných mikroorganismů.

Mikroorganismy a jejich využití v odpadovém hospodářství

Stiborová Hana, Ing. Ph.D. ( han...@vscht.cz)
V současné době se klade čím dál větší důraz na recyklaci a využívání odpadů a v důsledku toho přijala Evropská unie Akční plán pro cirkulární ekonomiku. Jednou z možností, jak snížit ekologickou zátěž a emise CO2 ve stavebním průmyslu je využívání tzv. biocementu, který je možné získat pomocí mikrobiologicky indukovatelného srážení vápníku (MICP). V rámci řešení této práce budou izolovány a charakterizovány vhodné mikroorganismy a optimalizovány podmínky MICP s ohledem na výtěžnost a strukturní a mechanické vlastnosti biocementu.

Modelování reologických vlastností mléčných výrobků..

Štětina Jiří, doc. Ing. CSc. ( ste...@vscht.cz)

Nanočástice škrobu – příprava a aplikace

Šárka Evžen, doc. Ing. CSc. ( evz...@vscht.cz)
Smrčková Petra, Ing. Ph.D. ( jan...@vscht.cz)
Nanočástice na bázi škrobu, které jsou v současnosti široce zkoumány, mohou být použity jako plniva a výztuž v polymerních kompozitech, jako nosiče pro aktivní transport léčiv, bariérové potahované materiály a stabilizátory v emulzích typu o/v. Přídavek nanokrystalů škrobu různého botanického původu do biodegradabilních plastů na bázi waxy (voskového) škrobu zlepšuje bariérové a mechanické vlastnosti rezultujících materiálů. Doktorská práce bude zaměřena na přípravu nanočástic škrobu a jejich potenciální využití.

Nespecifická fosfolipasa C z Arabidopsis thaliana: vztah struktury a funkce

Lipovová Petra, doc. Ing. Ph.D. ( kar...@vscht.cz)
Dohnálek Jan, Ing. Ph.D. ( Jan...@ibt.cas.cz)
Tato disertační práce má za cíl objasnit katalytický mechanismus, strukturu a vztah struktury funkce nespecifické fosfolipasy C (NPC) z Arabidopsis thaliana. Na tématu spolupracují tři pracoviště - VŠCHT, ÚEB a Biocev. V genomu Arabidopsis thaliana bylo identifikováno šest genů kódujících NPC (NPC1-NPC6). V rámci našich předchozích experimentů s NPC4 bylo zjištěno, že aktivitou tohoto enzymu in vitro vzniká kromě očekávaného produktu - diacylglycerolu, překvapivě také kyselina fosfatidová. Zdá se, že tato druhá aktivita byla doposud přehlížena. V tomto projektu se zaměříme na studium tohoto jevu pomocí mutageneze a pokusíme se objasnit strukturu a katalytický mechanismus těchto enzymů. Také bude zkoumán vliv mutací na fenotyp rostlin.

Nové glykomimetika jako inhibitory galektinů

Parkan Kamil, Ing. Ph.D. ( par...@vscht.cz)
Sacharidy jsou strukturně velice různorodá skupina přírodních látek, které hrají důležitou roli v mnoha biologických procesech, včetně imunitní regulace, infekce a pří rakovinném bujení. Hlavními limitujícími faktory při hledání potenciálních sacharidových terapeutik je jejich slabá vazebná afinita a špatné farmakokinetické vlastnosti. Jednou z cest k nové generaci stabilních a farmakologicky účinnějších sacharidovým léčivu je syntéza cukerných analogu známých také jako „glykomimetika“. Pokrok ve výzkumu těchto sacharidových analogů je však relativně pomalý kvůli problémům spojeným s jejich strukturní rozmanitostí a nedostatkem obecných syntetických metod. Při řešení těchto problémů by mohl pomoci nedávný pokrok ve fotoindukované syntéze. Použití fotokatalýzy totiž ukazuje mnohem větší efektivitu totiž ukazuje mnohem vetší efektivitu oproti standartním metodám syntézy sacharidů a současně je i šetrnější k životnímu prostředí.
Cílem tohoto doktorského projektu bude vývoj syntetických metod pro přípravu různých biologicky perspektivních glykomimetik s afinitou ke galektinům (Gal-1, Gal-3, Gal-7), které se účastní mnoha fyziologických funkcí jako je zánět, imunitní odpověď, buněčná komunikace.

Nové možnosti předpovědi koloidní stability piva

Dostálek Pavel, prof. Ing. CSc. ( Pav...@vscht.cz)
Štětina Jiří, doc. Ing. CSc. ( ste...@vscht.cz)
Jeden z limitujících faktorů stability piva je jeho koloidní stabilita. Koloidní stabilita piva je dána složením koloidního systému piva a je ovlivněna ještě dalšími faktory. Cílem této práce je nalézt takové metody charakterizace koloidního systému piva, které by nám umožnily předpovědět jeho koloidní stabilitu v čase. Dalším cílem práce je i nalezení příčin zhoršené koloidní stability u různých piv.

Nové přístupy v eliminaci nádorových buněk a bakteriálních biofilmů

Zelenka Jaroslav, doc. Ing. Ph.D. ( ZEL...@vscht.cz)
Nádorová onemocnění představují druhou nejčastější příčinu úmrtí v České republice i ve světě a jejich četnost stále stoupá. Přestože jejich diagnostika a léčba značně postoupila, stále se jedná o největší výzvu moderní biomedicíny. Naše laboratoř se dlouhodobě zabývá výzkumem nádorových buněk ve tkáňových kulturách i na zvířecích modelech. Nabízené téma bude sestaveno z několika linií výzkumu:
1) Testování protinádorových účinků nových nanočástic, polymerů a léčiv připravených na spolupracujících pracovištích včetně možnosti se na výrobě těchto látek podílet.
2) Tvorba věrohodných in vitro modelů nádorové tkáně vhodných pro testování nových léčiv.
3) Základní výzkum biochemie nádorového mikroprostředí a odhalování slabin nádorového onemocnění, které mohou být využity jako nový cíl terapie.
Novým a rychle narůstajícím problémem je také rezistence bakterií na antibiotika, zvláště pokud bakterie přežívají ve formě biofilmu. Mezi terapií nádorů a bakteriálních biofilmů je celá řada analogií. Doplňkovou částí nabízeného tématu bude testování antibiofilmových účinků nových nanočástic, polymerů a léčiv připravených na spolupracujících pracovištích.
Součástí Ph.D. studia bude vedení studentů bakalářského a magisterského studia, výjezdy na zahraniční konference, pracovní návštěvy na spolupracujících chemických a biomedicínských pracovišťích a doplňkové finanční ohodnocení ve formě částečného úvazku.
Kontakt: jaroslav.zelenka@vscht.cz
Publikace: https://scholar.google.com/citations?user=4_bMFYwAAAAJ&hl=cs

Nutraceutika a potraviny snižující oxidační a karbonylový stres

Cejpek Karel, doc. Dr. Ing. ( cej...@vscht.cz)
Tématem práce je studium těch složek potravin a nutraceutik, které významně snižují oxidačně-redukční potenciál potraviny nebo snižují množství reaktivních karbonylových sloučenin vznikajících při transformaci cukrů. Jedná se o redukční činidla (případně jiné antioxidanty) a látky schopné reagovat s reaktivními karbonylovými sloučeninami (RCS), a to jak v potravinách, tak in vivo. RCS vznikají zejména jako produkty reakcí neenzymového hnědnutí (Maillardovy reakce) během zpracování potravin nebo produkty glykace in vivo, případně jako sekundární produkty oxidace lipidů. Cílem práce je nalezení takových potravin a nutraceutik, které mají potenciál oxidační a karbonylový stres snižovat, a v nich určit klíčové složky, které se na této aktivitě podílejí.

Optimalizace výroby fermentovaných potravin

Ševčík Rudolf, doc. Ing. Ph.D. ( sev...@vscht.cz)
Projekt bude zaměřen na vývoj a optimalizaci výroby fermentovaných potravin (masných výrobků a produktů z ovoce a zeleniny). Základní faktory ovlivňující kvalitu a bezpečnost fermentovaných výrobků jsou: startovací kultury, kvalita použitých surovin, mikrobiální kontaminace surovin, receptura, technologický postup, podmínky fermentace a podmínky balení a distribuce. V rámci projektu budou vyvíjeny nové receptury a optimalizovány postupy výroby včetně výběru a dávkování vhodných startovacích kultur, balení a distribuce fermentovaných výrobků z masa, ovoce a zeleniny. Jednotlivé technologické postupy budou v rámci projektu optimalizovány, jak v poloprovozních podmínkách, tak u výrobců fermentovaných potravin.

Penetrace sloučenin do pokožky v závislosti na jejich struktuře

Šmidrkal Jan, prof. Ing. CSc. ( jan...@vscht.cz)
Hrádková Iveta, Ing. Ph.D. ( ive...@vscht.cz)
Složky kosmetických přípravků penetrují do různých vrstev pokožky. Hloubka jejich penetrace závisí na jejich molekulové hmotnosti a zároveň na jejich polaritě. Malé a lipofilní molekuly penetrují do hlubších vrstev pokožky, velké a hydrofilní molekuly zůstávají v povrchových vrstvách pokožky.
Cílem práce bude stanovit hloubku penetrace látek, které se používají v kosmetických přípravcích, dvěma nezávislými metodami – metodou stripování vrstev pokožky a permeační metodou za použití Franzových cel.

Polysacharidy dřevokazných hub: izolace, struktura a biologické aktivity

Sinica Andrej, doc. Mgr. Ph.D. ( sin...@vscht.cz)
Bleha Roman, Ing. Ph.D. ( ble...@vscht.cz)
Dřevokazné houby jsou potenciálním zdrojem biologicky aktivních látek, jakými jsou převážně sekundární metabolity: bílkoviny, polysacharidy, terpenoidy, polyfenoly apod. Plánovaná dizertační práce bude zaměřena na izolaci a strukturní charakterizaci biologicky aktivních metabolitů dřevokazných hub pomocí vhodných spektroskopických, chromatografických a separačních metod. Antioxidační, protinádorové, imunomodulační aktivity a další aktivity vybraných látek budou testovány ve spolupráci s Ústavem biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha.

Polysacharidy mikrořas: izolace, struktura a biologické aktivity

Sinica Andrej, doc. Mgr. Ph.D. ( sin...@vscht.cz)
Bleha Roman, Ing. Ph.D. ( ble...@vscht.cz)
Kultivací mikrořas vzniká biomasa, která je potenciálním zdrojem biologicky aktivních látek, jakými jsou strukturní polysacharidy, bílkoviny, polyfenoly, karotenoidy apod. Plánovaná dizertační práce bude zaměřena na izolaci a charakterizaci strukturních polysacharidů a případně dalších biologicky aktivních metabolitů mikrořas pomocí vhodných spektroskopických, chromatografických a separačních metod. Antioxidační, imunomodulační a jiné biologické aktivity vybraných látek budou testovány ve spolupráci s Ústavem biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha.

Procesní modelování cukrovaru s produkcí biolihu a bioplynu

Bubník Zdeněk, prof. Ing. CSc. ( bub...@vscht.cz)
Henke Svatopluk, Ing. Ph.D. ( sva...@vscht.cz)
Současný provoz moderního cukrovaru je založen vedle produkce bílého cukru na dalších produktech jako je bioethanol, bioplyn, černý sirob či melasa, sušené řízky a hnojiva. Jedná se spojení jak klasické cukrovarnické výroby počínaje extrakcí, epurací, evaporací a rafinací, tak návazných procesů jako jsou fermentace, destilace či separace na ionexech a molekulových sítech. Všechny tyto procesy jsou propojeny do jednotného procesního celku směřujícího k minimání spotřebě energie, paliv a rozpouštědel. Práce bude zaměřena na vytvoření modulárního procesního schématu popisujícího celou cukrovarnickou výrobu s navazujícími procesy. Cílem je vytvoření statického či dynamického modelu založeného na hmotových a energetických bilancích s využitím stávajícího programového prostředí (AspenTech, Sugars, Matlab) nebo vlastně vytvořeného prostředí.

Projevy synergie a antagonismu ve vícedruhových biofilmech

Masák Jan, prof. Ing. CSc. ( mas...@vscht.cz)
Maťátková Olga, doc. Ing. Ph.D. ( olg...@vscht.cz)
Tvorba biofilmu a další faktory virulence podléhají různým regulačním mechanismům, které v závislosti na konkrétním mikroorganismu používají jako regulační signály různé typy chemických sloučenin. Ve vícedruhových biofilmech je vytvořen komplexní systém těchto molekul. Mohou vstupovat do vzájemných interakcí nebo s přítomnými mikroorganismy a významně ovlivňovat zmíněné regulační mechanismy, které pak vedou k velmi odlišným vztahům v celé mikrobiální komunitě. Předmětem navrhovaného tématu disertační práce je cílené formování vícedruhových společenstev a porozumění jejich fyziologii a dalším vlastnostem při tvorbě a stabilizaci biofilmu

Příprava a strukturně funkční analýza virům podobných a nevirových nanočástic

Ruml Tomáš, prof. Ing. CSc. ( r...@vscht.cz)
Častorálová Markéta, Ing. Ph.D. ( Mar...@vscht.cz)
Práce je zaměřena na přípravu nanočástic samoskládáním virových strukturních proteinů a na bázi modifikovaných organických a anorganických struktur. Částice budou povrchově modifikovány pro cílení na patogenní bakterie, či nádorové buňky. Bude vyhodnocována jejich schopnost interagovat s cílovými organismy pro jejich využití k inhibici, zobrazování a modulaci buněčné aktivity.

Řízení procesu membránové filtrace se zpětným proplachem

Bubník Zdeněk, prof. Ing. CSc. ( bub...@vscht.cz)
Henke Svatopluk, Ing. Ph.D. ( sva...@vscht.cz)
Membránová filtrace s tangenciálním tokem je využívána jako separační metoda ve všech odvětvích průmyslu. Jedná se o proces, při kterém membrána vytváří selektivní bariéru a nátok je přiveden podél membrány. Na rozdíl od klasické filtrace nedochází k tvorbě filtračního koláče a filtrace může probíhat po dlouhou dobu, hnací silou je nejčastěji tlak. Celý systém je pak složen z membránových modulů, čerpadel vytvářejících tlakový gradient a řídicích ventilů zajišťujících požadovaný směr filtrovaného média. Práce je zaměřena na filtraci potravinářských produktů s cílem izolovat, separovat či zahustit vybranou složku ze vstupní směsi, pomocí naměřených dat sestavit model filtrace a využít jej při návrhu a implementaci vyššího systému řízení. Měření bude probíhat na stávající dvou čerpadlové filtrační jednotce TIA s keramickými membránovými moduly a jednotkou zpětného proplachu. Stanice je dále vybavena monitoringem tlaku, teploty, průtoku a primárním řízením tlaku pomocí klapkových ventilů přes ovládací programovatelným logickým automatem Siemens S1200.

Sledování citlivosti hodnotitelů k vybraným chutím

Doležal Marek, doc. Dr. Ing. ( dol...@vscht.cz)
Ilko Vojtěch, Ing. Ph.D. ( I...@vscht.cz)
Chuť je senzorická modalita, která vede organismy k identifikaci a konzumaci živin a vyhýbání se toxinům a nestravitelným materiálům. Jak funguje chuť (chuťový vjem) není dosud zcela prozkoumáno, protože vnímání chuti potravin a nápojů vyplývá ze složitých interakcí mezi jednotlivými smyslovými systémy. Vedle dosud uznaných základních chutí může být prostřednictvím vyhrazených receptorů detekována chuťovými pohárky také tučná chuť, která leží na rozhraní somatosenzorického a chuťového vnímání. Po mnoho let bylo rozpoznávání tuku v potravě považováno především za funkci jeho struktury, a tedy somatosenzorického původu. Protože na buňkách chuťových pohárků byly popsány specifické membránové receptory pro detekci volných mastných kyselin, bude zřejmě tučná chuť považována za další základní chuť.
Práce bude realizována převážně v senzorické laboratoři, která je vybavena podle příslušné mezinárodní normy ISO 8589. Součástí práce bude sledování citlivosti hodnotitelů k vybraným chutím. Pozornost bude věnována zejména tučné chuti a působení mastných kyselin na vnímání chuti, citlivosti hodnotitelů ke kovové chuti zinečnatých solí a látkám, které maskují jednotlivé chuti.

Sledování stability a změn potravinářských produktů pomocí přímých spektrálních metod

Poustka Jan, prof. Dr. Ing. ( pou...@vscht.cz)
Disertační práce je zaměřena na aplikaci vybraných přímých spektrálních metod jako je např. infračervená spektrometrie (ATR-FTIR) anebo hmotnostní spektrometrie (DART-MS) s cílem sledovat stabilitu a změny potravinářských produktů při skladování a běžných kulinárních úpravách. Cílem práce je pro různé materiály vypracovat analytické postupy vhodné pro jejich charakterizaci se zaměřením na klíčové komponenty jako jsou např. lipidy nebo sacharidy tak, aby mohly být použity k jejich autentikaci nebo rozlišování např. podle původu nebo stupně technologického zpracování. V návaznosti na aplikované analytické metody budou pro zpracování dat také aplikovány pokročilé matematicko-statistické metody včetně multivariační analýzy dat, která umožňuje třídění do charakteristických skupin.

Studium aditiv plastů používaných v zemědělství

Pulkrabová Jana, prof. Ing. Ph.D. ( jan...@vscht.cz)
Tsagkaris Aristeidis, M.Sc. Ph.D ( tsa...@vscht.cz)
Tato dizertační práce bude realizována v rámci projektu EU projektu PAPILLONS - Plastic in Agricultural Production: Impacts, Lifecycles and LONg-term Sustainability. Plasty představují v zemědělství velmi důležitou komoditu, která zlepšuje ochranu a výnos plodin. V Evropě se v současné době používá 3 až 4 milionů tun zemědělských plastů, což vytváří odpad 1 milionu tun. Během používání a na konci životnosti některé plasty degradují a vytvářejí fragmenty včetně mikro- a nanoplastů, které se mohou přechodně nebo trvale hromadit v půdě, a které pak mohou přecházet do zemědělských plodin a některých živočichů. V těchto plastech jsou obsaženy různá aditiva, např. látky používané jako antioxidanty, antistatika, zpomalovače hoření, změkčovadla, pigmenty, tepelné stabilizátory a stabilizátory UV záření. Uvedená práce bude zaměřena na vývoj analytických metod pro stanovení různých aditiv plastů ve fragmentech z plastů, zemědělských rostlinách a vybraných živočiších. Metody budou použity na analýzu vzorků odebraných v různých regionech EU, budou tak získána data pro komplexní hodnocení rizik spojených s použitých těchto plastů v zemědělství.

Studium aditiv plastů používaných v zemědělství

Pulkrabová Jana, prof. Ing. Ph.D. ( jan...@vscht.cz)
Tsagkaris Aristeidis, M.Sc. Ph.D ( tsa...@vscht.cz)
Tato dizertační práce bude realizována v rámci projektu EU projektu PAPILLONS - Plastic in Agricultural Production: Impacts, Lifecycles and LONg-term Sustainability. Plasty představují v zemědělství velmi důležitou komoditu, která zlepšuje ochranu a výnos plodin. V Evropě se v současné době používá 3 až 4 milionů tun zemědělských plastů, což vytváří odpad 1 milionu tun. Během používání a na konci životnosti některé plasty degradují a vytvářejí fragmenty včetně mikro- a nanoplastů, které se mohou přechodně nebo trvale hromadit v půdě, k které pak mohou přecházet do zemědělských plodin a některých živočichů. V těchto plastech jsou obsaženy různá aditiva, např. látky používané jako antioxidanty, antistatika, zpomalovače hoření, změkčovadla, pigmenty, tepelné stabilizátory a stabilizátory UV záření. Uvedená práce bude zaměřena na vývoj analytických metod pro stanovení různých aditiv plastů ve fragmentech z plastů, zemědělských rostlinách a vybraných živočiších. Metody budou použity na analýzu vzorků odebraných v různých regionech EU, budou tak získána data pro komplexní hodnocení rizik spojených s použitých těchto plastů v zemědělství.

Studium fotokatalytické degradace organických polutantů z odpadní vody

Kuchař Martin, doc. Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Cihlářová Petra, PharmDr. Ph.D. ( mik...@vscht.cz)
Práce je zaměřená na využití kapalinové chromatografie spřažené s hmotnostní detekcí ke stanovení kinetiky fotokatalytické degradace vybraných biologicky aktivních polutantů v odpadní vodě. Vyvinuté separační metody budou využity pro identifikaci degradačních produktů v ultrastopovém množství. Predikce in silico bude využita pro určení degradačních produktů a formulaci kinetiky degradace těchto produktů. Modelové výpočty budou korelovány s experimentálními daty. Ve spolupráci s Ústavem experimentální medicíny AV ČR bude posouzena biologická aktivita a případná toxicita produktů vzniklých fotokatalytickou degradací.

Studium speciace arsenu v mykosféře – od mikroorganismů po živočichy

Kotrba Pavel, prof. Ing. Ph.D. ( kot...@vscht.cz)
Sácký Jan, Ing. Ph.D. ( SAC...@vscht.cz)
Tato disertační práce má za cíl zodpovědět otázky týkající se doposud málo prozkoumaných biotransformačních dějů arsenu v živých organismech, se zaměřením na říši hub. Arsen je silně toxický prvek, avšak kvůli jeho všudypřítomnému výskytu si organismy vyvinuly různé metody jeho detoxikace, spočívající v redoxních dějích, methylacích As a jiných biotransformačních reakcí. Předpokládáme, že tyto biologické procesy jsou závislé na různých faktorech (biodostupnost, genetická výbava a jiné) a jednotlivé součásti tzv. mykosféry, tedy všech činitelů týkajících se hub (geochemie, mikrobiom, živočichové konzumující houby), jsou vzájemně provázané. Jednotlivé procesy a prvky biotransformace As v mykosféře mohou být tedy zkoumány z různých hledisek. Primárním cílem této práce bude identifikace, izolace a funkční charakterizace genů potenciálně se účastnících transformace As v houbách a bakteriích a jejich následný screening pomocí metagenomických technik ve vzorcích půdy a v plodnicích hub. Druhým přístupem k řešení práce bude pěstování houbových mycelií v substrátu s přídavkem As a zkoumání jejich transformačního potenciálu tvorby organických z anorganických forem As pomocí hmotnostní spektrometrie. Oba tyto přístupy by měly vést k zodpovězení otázek jako například: Jsou houby schopny methylovat As? Korelují formy As v plodnicích hub s jejich fylogenetickým zařazením? Ovlivňují houboví hyperakumulátoři As koncentraci a speciaci As v půdě a kompozici související bakteriální komunity? Jak jsou v mykosféře transformovány a translokovány sloučeniny As?

Studium transportu přírodních biologicky aktivních látek přes membránové systémy

Kuchař Martin, doc. Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Jeništová Adéla, Ing. Ph.D. ( ade...@vscht.cz)
Tato výzkumná práce se bude zabývat studiem biologických membrán (kůže, rohovka, hematoencefalitická membrána) z hlediska jejich propustnosti pro řadu přírodních biologicky aktivních látek s neuropsychofarmakologickým potenciálem. Důraz bude kladen na vývoj a přípravu formulací s těmito látkami (např. CBD, deriváty THC a neuroaktivní steroidy) s vhodnými transportními nosiči pro transdermální, transkorneální a hematoencefalitický prostup. Sledována bude kvantita prostoupených látek i změny v membránách vyvolané průchodem aktivních látek a jejich nosičů. Pro transdermální přenos budou použity komerční Francovy difúzní cely. Součástí dizertační práce bude rovněž vývoj vlastní cely pro transkorneální přenos. Prostup látek přes hematoencefalitickou membránu bude sledován jejich farmakologickou studií v animálním modelu na potkanech kmene Wistar. Pro farmakologickou studii bude využita pokročilá separační technika ve spojení s hmotnostní spektroskopií. Pro vyšetření strukturních změn a distribuce látek v membránách budou využity pokročilé techniky vibrační spektroskopie. Výzkum bude probíhat ve spolupráci s tkáňovou bankou Fakultní nemocnice Královské Vinohrady a s Národním ústavem duševního zdraví.

Syntéza a aplikace ligandů pro zobrazování P2X7 receptoru

Jurášek Michal, Ing. Ph.D. ( jur...@vscht.cz)
Zásady: 1. Vyhledejte v literatuře údaje o ligandech P2X7 receptoru
2. Vyhodnoťte nalezené literární údaje
3. Syntetizujte ligandy P2X7 receptoru pro značení radiaktivními izotopy a jejich standarty
4. Připravené sloučeniny plně popište a prostudujte jejich vlastnosti
5. Optimalizujte metodiku radiochemického značení
6. Diskutujte výsledky s údaji v literatuře a dále obecnou použitelnost

Tvorba kapsidových struktur RNA virů

Rumlová Michaela, doc. Dr. Ing. ( Mic...@vscht.cz)

Účinek termopasterace a termosterilace na mikrobiální stabilitu konzervárenských výrobků

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Šviráková Eva, Ing. Ph.D. ( svi...@vscht.cz)
Technologické postupy využívající účinků termopasterace a termosterilace používané v konzervárenském průmyslu nejsou vždy dostatečné zejména pro eliminaci některých zdravotně i technologicky nežádoucích termorezistentních mikroorganismů. Jejich odolnost vůči působení vysokých teplot se dá charakterizovat 'D' a 'z' hodnotami. V minulosti byly tyto inaktivační parametry zjišťovány v modelových systémech potravin na bázi tekutých kultivačních médií, nikoli však v reálných pevných potravinách, jak by bylo vhodnější. Disertační práce je zaměřena na zjištění teplotních charakteristik ('D' a 'z' hodnot) pro vybrané mikroorganismy izolované z pasterovaných nebo sterilovaných průmyslově vyrobených konzervárenských výrobků. Další oblastí zájmu je subletální poškození mikroorganismů během tepelných procesů s následnou reparační (případně i resuscitační) schopností částečně poškozených buněk v prostředí bohatém především na bílkoviny, hořečnaté a manganaté ionty, s využitím moderních i klasických detekčních metod. Cílem práce je předložit inovovaný komplex teoretických znalostí a experimentálních výsledků pro hodnocení mikrobiální stability tepelně ošetřených konzervárenských výrobků při jištění jejich zdravotní mikrobiologické bezpečnosti, technologické nezávadnosti a standardní jakosti.

Účinek termopasterace a termosterilace na mikrobiální stabilitu konzervárenských výrobků

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Šviráková Eva, Ing. Ph.D. ( svi...@vscht.cz)
Technologické postupy využívající účinků termopasterace a termosterilace používané v konzervárenském průmyslu nejsou vždy dostatečné zejména pro eliminaci některých zdravotně i technologicky nežádoucích termorezistentních mikroorganismů. Jejich odolnost vůči působení vysokých teplot se dá charakterizovat 'D' a 'z' hodnotami. V minulosti byly tyto inaktivační parametry zjišťovány v modelových systémech potravin na bázi tekutých kultivačních médií, nikoli však v reálných pevných potravinách, jak by bylo vhodnější. Disertační práce je zaměřena na zjištění teplotních charakteristik ('D' a 'z' hodnot) pro vybrané mikroorganismy izolované z pasterovaných nebo sterilovaných průmyslově vyrobených konzervárenských výrobků. Další oblastí zájmu je subletální poškození mikroorganismů během tepelných procesů s následnou reparační (případně i resuscitační) schopností částečně poškozených buněk v prostředí bohatém především na bílkoviny, hořečnaté a manganaté ionty, s využitím moderních i klasických detekčních metod. Cílem práce je předložit inovovaný komplex teoretických znalostí a experimentálních výsledků pro hodnocení mikrobiální stability tepelně ošetřených konzervárenských výrobků při jištění jejich zdravotní mikrobiologické bezpečnosti, technologické nezávadnosti a standardní jakosti.

Vlastnosti nezákysových bakterií mléčného kvašení

Plocková Milada, doc. Ing. CSc. ( plo...@vscht.cz)
Horáčková Šárka, Ing. CSc. ( sar...@vscht.cz)
Při výrobě a zrání polotvrdých a tvrdých sýrů se uplatňuje široké konsorcium mikroorganismů, jehož nejvýznamnější složku tvoří bakterie mléčného kvašení (BMK). Ty se používají jednak jako zákysové a doplňkové kultury a jednak vstupují do procesu jako tzv. nezákysové BMK (NSLAB), které zahrnují převážně fakultativně heterofermentativní laktobacily a enterokoky. Vliv těchto bakterií je kmenově specifický a ovlivněný technologickým kontextem a interakcemi s ostatními mikroorganismy přítomnými v sýru. Ze skupiny NSLAB lze vyselektovat nové kmeny s významnými funkčními vlastnostmi a využít jejich potenciál jako doplňkové kultury s pozitivním vlivem na zrání daných druhů sýrů. Na druhé straně ale mohou způsobovat vady zrajících sýrů (produkce plynu, produkce biogenních aminů) či být rezervoárem přenositelných genů antibiotické (Atb) rezistence. Sledování možnosti přenosu genů Atb rezistence vyskytujících se v potravinovém řetězci je jedním ze současných trendů kontroly bezpečnosti potravin. Tato problematika je podrobněji popsána u definovaných kultur BMK či u probiotických kmenů, ale málo údajů je známo právě o rezistenci NSLAB.
Náplní disertační práce bude izolace a charakterizace kmenů NSLAB ze syrového mléka, sýrů vyrobených ze syrového i pasterovaného mléka z hlediska Atb rezistence a dalších funkčních (technologicky významných, protektivních a probiotických) charakteristik. Bude posouzeno riziko NSLAB jako potenciálního rezervoáru genů Atb rezistence. Vhodné kmeny fakultativně heterofermentativních laktobacilů s komplexně zdokumentovanými charakteristikami budou uloženy ve Sbírce mlékárenských mikroorganismů Laktoflora a ověřeny v pokusných výrobách polotvrdých sýrů.

Vliv rezistence k antibiotikům na propagaci gramnegativních bakterií v potravinovém řetězci

Purkrtová Sabina, Ing. Ph.D. ( pur...@vscht.cz)
Vzrůstající výskyt rezistence bakterií k antibiotikům patří mezi závažné problémy 21. století, neboť omezuje spektrum vhodných antibiotik použitelných pro léčbu bakteriálních infekcí. Potravinový řetězec patří mezi místa, kde často dochází ke vzniku nových determinant rezistence k antibiotikům a/nebo jejich šíření (tzv. hot spots). Vybrané skupiny gramnegativních bakteriíe (čeleď Enterobacteriaceae, rody AcinetobacterPseudomonas aj.) tvoří u mnoha potravin významnou či nejčetnější část jejich bakteriomu. Zároveň jsou pro tyto bakteriální skupiny častými nositeli a šiřiteli genů rezistence k antibiotikům (např. různými mechanismy horizontálního genového transferu). Přítomnost genů rezistence k antibiotikům, často vázaných na různé mobilní genetické elementy, může však svým nositelům přinášet nejenom benefity, ale v některých případech naopak působit negativně na některé fyziologické a další vlastnosti (např. schopnost růstu). Znalost vlivu přítomnosti genů rezistence k antibiotikům na vlastnosti významné pro šíření bakterií v potravinovém řetězci (např. tvorba biofilmu, schopnost růstu, odolnost vůči zátěžovým environmentálním podmínkám aj.) je poté významná pro stanovení potenciálu jejich šíření v potravinovém řetězci a vývoj metod pro jeho snížení. Cílem práce bude studium a srovnání izolátů výše uvedených skupin gramnegativních bakterií izolovaných z potravin s rozdílným profilem antibiotické rezistence. Bude proveden výběr významných genů rezistence k antibiotikům, vyskytujících se u potravinových izolátů výše uvedených skupin gramnegativních bakterií. Dále bude zjištěn výskyt těchto genů rezistence k antibiotikům ve vybraných potravinách. Bude rovedena izolace a kvantifikace cílových bakteriálních skupin, genotypová a fenotypová charakterizace získaných izolátů a srovnání četnosti výskytu různých genotypů a fenotypů. Pro studium budou použity moderní metodické přístupy jako metody sekvenování nové generace (např. nanopórové sekvenování), qPCR, MALDI-TOF MS a vybrané klasické kultivační mikrobiologické metodiky.

Vliv tepelných procesů na skladbu vlákniny a nutriční hodnotu sušenek

Sluková Marcela, doc. Ing. Ph.D. ( Mar...@vscht.cz)
Jurkaninová Lucie, Ing. et Ing. Ph.D.
Obsah vlákniny patří mezi důležité kvalitativní znaky obilovin. Přítomnost vlákniny ve stravě působí svým mechanickým drážděním příznivě na střevní motoriku, omezuje vstřebávání lipidů, cholesterolu a cukrů. Technologické zpracování potravin ovlivňuje obsah, biologickou dostupnost, výživovou kvalitu a fyzikálně-chemické vlastnosti vlákniny. Na druhé straně má přídavek vlákniny vliv na technologii a následně na senzorickou kvalitu výrobku. Úlohou vlákniny je přispět k mikrostruktuře potraviny, která se zdá být zásadní při určování fyzikálně-chemických vlastností potravin obohacených vlákninou. Práce bude zaměřena na zhodnocení vlivu tepelných procesů, užívaných při sekundárním zpracování obilovin, na vlákninu a bioaktivní látky, které vlákninu v obalových vrstvách obilného zrna doprovázejí. Teoretická část práce se zaměří na definici, metody stanovení a zdravotní účinky vlákniny a jejích složek, a na popis technologických operací, zejména tepelných procesů užívaných při výrobě sušenek a snídaňových cereálních produktů, kterým bude věnována experimentální část práce. Vedle klasických materiálů používaných v pekárenské technologii budou hodnoceny i nové speciálně mleté celozrnné mouky a mouky z netradičních zdrojů jako je ječmen nebo pohanka.

Vliv využití moderních fyzikálních úprav na kvalitu masa a masných výrobků

Ševčík Rudolf, doc. Ing. Ph.D. ( sev...@vscht.cz)
Variabilita v kvalitě masa a masných výrobků představuje významnou překážku v oblasti standardizace a zpracování masa a masných výrobků. Zvýšení standardů kvality může navíc tvořit klíčový rozdíl při rozhodování spotřebitelů o koupi specifických masných výrobků. S ohledem na kvalitu masa a masných výrobků se mimo jiné očekávání spotřebitelů stále zvyšuje, a to především v oblasti křehkosti a barvy výrobků. Schopnost vytvořit kvalitativně nadstandardní výrobky umožňuje uspokojit požadavky zákazníků a navíc rozvíjet potenciál masného průmyslu v České republice. Využívání nových technologií je slibnou možností a přináší alternativní metody masnému průmyslu, které mohou poskytnout konkurenční výhodu ve vývoji nových výrobků. Například vývoj nových způsobů úprav textury masa může zvýšit poptávku po dříve odmítaných partiích zvířete vzhledem k nesnadné kulinární úpravě a negativnímu požitku z pokrmu, a navíc může pozitivně přispět k ziskovosti masného průmyslu. Z tohoto pohledu bude zkoumán vliv moderních technologií, jako jsou pulsně elektrické pole (PEF), zpracování vysokým tlakem (HPP), rázové vlny (SW), ohmický ohřev (OH) na vlastnosti masa a masných výrobků.

Vývoj analytických postupů pro stanovení nových per- a polyfluoralkylovaných látek v potravinách a biologických vzorcích

Pulkrabová Jana, prof. Ing. Ph.D. ( jan...@vscht.cz)
Dvořáková Darina, Ing. Ph.D. ( lan...@vscht.cz)
Tato disertační práce bude zaměřena na vývoj ultra-citlivých analytických metod pro stanovení širokého spektra per- a polyfluoralkylovaných sloučenin (PFAS) v potravinách, zejména živočišného původu, a v pitné vodě, které představují hlavní dietární zdroj expozice člověka. Práce se bude věnovat rozšíření stávajících metod o nové látky, jako jsou karboxylové kyseliny s krátkým řetězcem (C2-C3), telomerní sloučeniny včetně jejich prekurzorů. Pro stanovení látek bude využita technika kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií, pro některé látky bude využita i technika plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií, tak aby byly dosaženy požadované pracovní charakteristiky.
Nové postupy budou následně aplikovány pro zhodnocení expozice populace ČR těmto látkám na základě jejich analýzy ve vybraných potravinových komoditách a pitné vodě. Součástí dizertační práce bude i studie z oblasti lidského biologického monitoringu, kdy sledované látky budou stanoveny také v lidských biologických vzorcích jako je mateřské mléko, krevní sérum a moč. Hodnocena bude distribuce těchto látek v jednotlivých typech vzorků. Práce poskytne nová data nezbytná pro hodnocení rizik spojených s expozicí různých skupin populace těmto látkám.

Vývoj analytických postupů pro stanovení nových perfluoralkylovaných látek v potravinách a biologických vzorcích

Pulkrabová Jana, prof. Ing. Ph.D. ( jan...@vscht.cz)
Dvořáková Darina, Ing. Ph.D. ( lan...@vscht.cz)
Tato disertační práce bude zaměřena na vývoj ultra-citlivých analytických metod pro stanovení širokého spektra perfluoralkylovaných sloučenin (PFAS) v potravinách, zejména živočišného původu, a v pitné vodě, které představují hlavní dietární zdroj expozice člověka. Práce se bude věnovat rozšíření stávajících metod o nové látky, jako jsou karboxylové kyseliny s krátkým řetězcem (C2-C3), telomerní sloučeniny včetně jejich prekurzorů. Pro stanovení látek bude využita technika kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií, pro některé látky bude využita i technika technikou plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií, tak aby byly dosaženy požadované pracovní charakteristiky.
Nové postupy budou následně aplikovány pro zhodnocení expozice populace ČR těmto látkám na základě jejich analýzy ve vybraných potravinových komoditách a pitné vodě. Součástí dizertační práce bude i studie z oblasti lidského biologického monitoringu, kdy sledované látky budou stanoveny také v lidských biologických vzorcích jako je mateřské mléko, krevní sérum a moč. Hodnocena bude u distribuce těchto látek v jednotlivých typech vzorků. Práce poskytne nová data nezbytná pro hodnocení rizik spojených s expozicí různých skupin populace těmto látkám.

Vývoj kvasů z bezlepkových surovin a optimalizace jejich fyzikálně-chemických a nutričních parametrů

Sluková Marcela, doc. Ing. Ph.D. ( Mar...@vscht.cz)
Skřivan Pavel, Ing. CSc. ( Pav...@vscht.cz)
V poslední době se zvyšuje zájem populace o bezlepkové výrobky všeho druhu, zejména chleba a dalších pekárenských výrobků. Bezlepkové produkty požadují nejen skupiny obyvatel trpících celiakií či jinou formou intolerance lepku, ale i mnozí další zájemci, u nichž intolerance není diagnostikována. Zároveň stoupá obecný zájem o pekárenské výrobky obsahující různé typy vitálních kvasů. Cílem práce bude testování a optimalizace technologických postupů používaných při přípravě kvasů z mouk bezlepkových obilovin a pseudoobilovin (čiroku, rýže a pohanky). Prověřovány budou zejména postupy aktivace fermentačních procesů z dostupných komerčních startovacích kultur i spontánně na základě přirozené mikroflóry mouk. Dále pak podmínky vlastního vedení kvasů (teplota, čas, konzistence). Postupy budou optimalizovány na základě vybraných fyzikálně-chemických charakteristik výsledných kvasů (pH a titrační kyselost, obsah a vzájemné poměry organických kyselin a profily těkavých látek), vybraných nutričních charakteristik a dále na základě senzorických vlastností kvasů a pokusných výrobků připravených s jejich použitím.

Vztah endofytní mikroflory a metabolomu rostlin

Lovecká Petra, doc. Ing. Ph.D. ( lov...@vscht.cz)
V poslední době je předmětem intenzivního vědeckého zájmu výzkum zaměřený na studium neobvyklých přírodních zdrojů a neprozkoumaných míst výskytu mikroorganismů. Bylo prokázáno, že vztahy endofytních bakterií a mikroskopických vláknitých hub s rostlinami mají velký potenciál vytvářet nové vzácné sekundární metabolity s jedinečnými zdraví prospěšnými, technologickými a nutričními vlastnosti. Podstatou práce bude studium vzájemných vztahů mezi mikrobiálními endofyty a rostlinami. K tomu budou využity pokročilé nástroje moderní analytické chemie – metabolomický fingerprinting / profilování pomocí vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie. Bude posuzován i potenciál endofytů bránit růstu patogenních vláknitých hub a tvorbě mykotoxinů.

Zpracování mateřského mléka na produkty výživy kojenců se specifickými nutričními požadavky.

Čurda Ladislav, doc. Ing. CSc. ( cur...@vscht.cz)
Mateřské mléko je považováno za ideální zdroj výživy kojenců. V určitých případech se však ukazuje, že je pro vývoj kojence potřebné složení upravit, zejména se to týká předčasně narozených dětí. Obvykle se jedná o zvýšení příjmu bílkovin, úpravu poměru bílkovin a energie, případně i minerálních látek. Fortifikace produkty z kravského mléka je sice možná, ale lépe je snášena fortifikace na bázi mateřského mléka. Pro tuto fortifikaci lze s výhodou využít darované mléko. Cílem práce je navrhnout postup zpracování mateřského mléka do formy vhodné pro fortifikaci. Použité postupy musí být co nejšetrnější, aby byly zachovány v maximální míře biologicky aktivní látky, zároveň musí být zajištěna bezpečnost produktů. Cenné jsou i složky mateřského mléka, které se nevyužijí pro fortifikaci, např. tuk a oligosacharidy. Dalším cílem práce je proto navrhnout jejich využití.

Biokatalyzátory pro nový způsob syntézy nitrilů

Martínková Ludmila, Ing. DSc. ( mar...@biomed.cas.cz)
Pátek Miroslav, Ing. CSc. ( p...@biomed.cas.cz)
Nitrily (R-CN) se běžně používají pro syntézu speciálních a farmaceutických chemikálií. Obecnými výhodami enzymové syntézy jsou šetrné podmínky a selektivita. Enzymem umožňujícím přípravu nitrilů je aldoximdehydratasa, která se vyskytuje v bakteriích a houbách. Příprava enzymu z těchto organismů je však obtížná pro jeho nízkou produkci. Proto bude použita jiná strategie, tj. výběr genů z databází, syntéza genů (komerční) a jejich exprese v heterologním hostiteli, zpravidla v baktérii Escherichia coli. Předpokládáme, že tento postup umožní přípravu dostatečných množství enzymu pro katalýzu. Disertační práce je součástí česko-rakouského projektu, jehož cílem je vypracovat přípravu nitrilů novou kaskádovou reakcí. Aldoximdehydratasa katalyzuje poslední z kroků této kaskády, která sestává z 1) enzymové přípravy aldehydu z karboxylové kyseliny, 2) jeho chemické přeměny na aldoxim (R-CH=NOH) a 3) dehydratace aldoximu. Práce je multidisciplinární – používá metody molekulární biologie, bioinformatiky, biochemie, biotechnologie a organické chemie.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Heterocyklické inhibitory vybraných protein kinas

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou navrhovány a syntetizovány modifikované heterocyklické sloučeniny, jako inhibitory vybraných protein kinas, které jsou relevantními cíly pro potenciální terapeutika nádorových a neurodegenerativních onemocnění. Bude využita kombinace racionálního designu, syntézy kombinatoriálních knihoven a optimalizace aktivních látek.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Heterocyklické inhibitory vybraných protein kinas

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou navrhovány a syntetizovány modifikované heterocyklické sloučeniny, jako inhibitory vybraných protein kinas, které jsou relevantními cíly pro potenciální terapeutika nádorových a neurodegenerativních onemocnění. Bude využita kombinace racionálního designu, syntézy kombinatoriálních knihoven a optimalizace aktivních látek.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Heterogenní exprese efektorových proteinů sekrečního systému typu III kódovaného na ostrovu patogenity 2 bakterií rodu Salmonella

Černý Ondřej, RNDr. Ph.D. ( o.c...@imperial.ac.uk)
I přes vysoké hygienické standardy zůstávají bakterie rodu Salmonella významným původcem onemocnění z potravin. Navíc i přes dostupnost vakcín a antibiotik způsobují bakterie serovarů Salmonella enterica každoročně po celém světě vysoké množství život ohrožujících onemocnění mezi lidmi i hospodářskými zvířaty. Efektorové proteiny sekrečního systému typu III kódovaného na ostrovu patogenity 2 (T3SS-2) jsou jedněmi z hlavních faktorů virulence bakterií rodu Salmonella a jsou nezbytné pro systémové rozšíření bakterií a pro vyvolání perzistentní infekce. Modelový organismus Salmonella enterica serovar Typhimurium kóduje ve svém genomu všechny dosud popsané efektorové proteiny T3SS. Po infekci hostitelských buněk klonální populací S. Typhimurium dochází k značně heterogenní expresi efektorových proteinů SPI-2 T3SS mezi jednotlivými bakteriemi v rámci jedné hostitelské buňky. Cílem tohoto projektu je popsat mechanizmy zodpovědné za heterogenní expresi efektorových proteinů T3SS-2 vnitrobuněčnými bakteriemi S. Typhimurium. Použití moderních transkriptomických metod umožní studentům studium genetických i environmentálních faktorů zodpovědných za sledovanou heterogenní expresi efektorových proteinů T3SS-2. Získané poznatky budou dále ověřeny na úrovni jednotlivých buněk.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Heterogenní exprese efektorových proteinů sekrečního systému typu III kódovaného na ostrovu patogenity 2 bakterií rodu Salmonella

Černý Ondřej, RNDr. Ph.D. ( o.c...@imperial.ac.uk)
I přes vysoké hygienické standardy zůstávají bakterie rodu Salmonella významným původcem onemocnění z potravin. Navíc i přes dostupnost vakcín a antibiotik způsobují bakterie serovarů Salmonella enterica každoročně po celém světě vysoké množství život ohrožujících onemocnění mezi lidmi i hospodářskými zvířaty. Efektorové proteiny sekrečního systému typu III kódovaného na ostrovu patogenity 2 (T3SS-2) jsou jedněmi z hlavních faktorů virulence bakterií rodu Salmonella a jsou nezbytné pro systémové rozšíření bakterií a pro vyvolání perzistentní infekce. Modelový organismus Salmonella enterica serovar Typhimurium kóduje ve svém genomu všechny dosud popsané efektorové proteiny T3SS. Po infekci hostitelských buněk klonální populací S. Typhimurium dochází k značně heterogenní expresi efektorových proteinů SPI-2 T3SS mezi jednotlivými bakteriemi v rámci jedné hostitelské buňky. Cílem tohoto projektu je popsat mechanizmy zodpovědné za heterogenní expresi efektorových proteinů T3SS-2 vnitrobuněčnými bakteriemi S. Typhimurium. Použití moderních transkriptomických metod umožní studentům studium genetických i environmentálních faktorů zodpovědných za sledovanou heterogenní expresi efektorových proteinů T3SS-2. Získané poznatky budou dále ověřeny na úrovni jednotlivých buněk.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Charakterizace raného postnatálního vývoje s využitím biobanky tkání lidských novorozenců

Kopecký Jan, MUDr. DrSc. ( jan...@fgu.cas.cz)
Janovská Petra, Ing. Ph.D. ( pet...@fgu.cas.cz)
Časné postnatální období je důležité nejen pro rozvoj klíčových fyziologických funkcí novorozenců, ale i pro naprogramování metabolických rysů, které se mohou projevit až během dospívaní nebo později. Je k dispozici biobanka tkání lidských novorozenců, většinou předčasně narozených dětí, které zemřely různě dlouhou dobu po porodu. Probíhá charakterizace transkriptomu v tkáních s využitím RNA sekvenační analýzy. Projekt bude zaměřen na analýzu dat s cílem odhalit různé aspekty raného lidského vývoje a jeho kontroly, a to i ve vztahu k patologickým stavům. Hlavní experimentální součástí projektu budou modelové pokusy na myších. Projekt bude probíhat v úzké spolupráci mezi oddělením Biologie tukové tkáně Fyziologického ústavu AV ČR (http://www.fgu.cas.cz/en/departments/adipose-tissue-biology) a Ústavem dědičných metabolických poruch 1. Lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze (http://udmp.lf1.cuni.cz/en/genomics-and-bioinformatics-laboratory). Základní doktorské stipendium bude navýšeno pracovním úvazkem ve Fyziologickém ústavu.
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií pro metabolomické a lipidomické studie

Čajka Tomáš, doc. Ing. Ph.D. ( tom...@fgu.cas.cz)
Během posledního desetiletí se metabolomika a lipidomika využívající hmotnostní spektrometrii staly klíčovými disciplínami v analýze polárních metabolitů a komplexních lipidů v biologických systémech. Kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) je nejčastěji používanou technikou v metabolomice a lipidomice umožňující účinnou separaci a detekci širokého spektra metabolitů. Stále však chybí dostatečné informace o složení metabolomu a lipidomu kapalných materiálů (plazma, sérum, moč) a různých tkání, které mohou být snadno dostupné a použitelné pro budoucí studie. Disertační práce bude zaměřena na (i) slučování cílených a necílených metabolomických a lipidomických metod, (ii) standardizaci metod a (iii) zvýšení rozsahu a pokrytí metod pro metabolomické a lipidomické studie (např. diabetes mellitus, cirkadiánní rytmy). Práce bude realizována na Fyziologickém ústavu AV ČR, v.v.i. a finančně zajištěna projekty GAČR, MŠMT a AZV.
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií pro metabolomické a lipidomické studie

Čajka Tomáš, doc. Ing. Ph.D. ( tom...@fgu.cas.cz)
Během posledního desetiletí se metabolomika a lipidomika využívající hmotnostní spektrometrii staly klíčovými disciplínami v analýze polárních metabolitů a komplexních lipidů v biologických systémech. Kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) je nejčastěji používanou technikou v metabolomice a lipidomice umožňující účinnou separaci a detekci širokého spektra metabolitů. Stále však chybí dostatečné informace o složení metabolomu a lipidomu kapalných materiálů (plazma, sérum, moč) a různých tkání, které mohou být snadno dostupné a použitelné pro budoucí studie. Disertační práce bude zaměřena na (i) slučování cílených a necílených metabolomických a lipidomických metod, (ii) standardizaci metod a (iii) zvýšení rozsahu a pokrytí metod pro metabolomické a lipidomické studie (např. diabetes mellitus, cirkadiánní rytmy). Práce bude realizována na Fyziologickém ústavu AV ČR, v.v.i. a finančně zajištěna projekty GAČR, MŠMT a AZV.
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Katepsinové proteasy v biomedicíně

Mareš Michael, RNDr. CSc. ( mic...@uochb.cas.cz)
Projekt je zaměřen na proteolytické enzymy katepsinového typu, které se významně podílejí na patologiích a představují cílové molekuly pro terapii. Studovány budou katepsiny člověka a jeho patogenů a parazitů. Cílem projektu je analýza struktury a funkce katepsinů a vývoj nových inhibičních molekul pro jejich regulaci. Téma na rozhraní biochemie a molekulární biologie využívá zejména následující metodické přístupy: funkční proteomiku a chemickou genomiku, rekombinantní expresi proteinů, enzymologii, proteinovou krystalografii a molekulární modelování
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Katepsinové proteasy v biomedicíně

Mareš Michael, RNDr. CSc. ( mic...@uochb.cas.cz)
Projekt je zaměřen na proteolytické enzymy katepsinového typu, které se významně podílejí na patologiích a představují cílové molekuly pro terapii. Studovány budou katepsiny člověka a jeho patogenů a parazitů. Cílem projektu je analýza struktury a funkce katepsinů a vývoj nových inhibičních molekul pro jejich regulaci. Téma na rozhraní biochemie a molekulární biologie využívá zejména následující metodické přístupy: funkční proteomiku a chemickou genomiku, rekombinantní expresi proteinů, enzymologii, proteinovou krystalografii a molekulární modelování
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Komplexní přístup ke strukturní analýze nových polycyklických diterpenů z termitů

Kyjaková Pavlína, Mgr. PhD. ( pav...@uochb.cas.cz)
Termiti jsou skupina hmyzu s nejbohatším repertoárem obranných chemikálií. Jsou známí zejména výrobou zhruba sta různých polycyklických diterpenů s variabilní topologií dvojných vazeb v kombinaci s různými okysličenými skupinami připojenými k bi-, tri- a tetracyklickým diterpenovým kostrám. Navzdory rozsáhlému hledání nových termitových diterpenů v posledních desetiletích zůstává velká část jejich strukturálního bohatství neobjevená. Navrhovaný PhD. projekt se zaměřuje na chemickou diverzitu polycyklických diterpenů v takzvané skupině druhů Subulitermes z Jižní Ameriky, ve které jsme nedávno odhalili nečekaný repertoár struktur diterpenů. Projekt se bude zabývat diterpenovou rozmanitostí jako nástrojem pro chemickou taxonomii na jedné straně a příležitostí k úplné identifikaci struktur nových a komplexních přírodních sloučenin na straně druhé. Prvním cílem bude charakterizovat jednotlivé druhy na základě kombinace charakteristických chemických profilů s mitochondriálními sekvencemi DNA, identifikovat nové druhy, rozlišovat kryptické druhy a nakonec budovat fylogenetické hypotézy o jejich vztazích. Znalosti o celkové rozmanitosti diterpenu poslouží jako základ pro druhý cíl projektu, který bude kombinovat tradiční analytický pracovní tok s moderními přístupy a výpočetními nástroji, aby plně charakterizoval molekulární struktury v maximu detekovaných diterpenů.Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Komplexní přístup ke strukturní analýze nových polycyklických diterpenů z termitů

Kyjaková Pavlína, Mgr. PhD. ( pav...@uochb.cas.cz)
Termiti jsou skupina hmyzu s nejbohatším repertoárem obranných chemikálií. Jsou známí zejména výrobou zhruba sta různých polycyklických diterpenů s variabilní topologií dvojných vazeb v kombinaci s různými okysličenými skupinami připojenými k bi-, tri- a tetracyklickým diterpenovým kostrám. Navzdory rozsáhlému hledání nových termitových diterpenů v posledních desetiletích zůstává velká část jejich strukturálního bohatství neobjevená. Navrhovaný PhD. projekt se zaměřuje na chemickou diverzitu polycyklických diterpenů v takzvané skupině druhů Subulitermes z Jižní Ameriky, ve které jsme nedávno odhalili nečekaný repertoár struktur diterpenů. Projekt se bude zabývat diterpenovou rozmanitostí jako nástrojem pro chemickou taxonomii na jedné straně a příležitostí k úplné identifikaci struktur nových a komplexních přírodních sloučenin na straně druhé. Prvním cílem bude charakterizovat jednotlivé druhy na základě kombinace charakteristických chemických profilů s mitochondriálními sekvencemi DNA, identifikovat nové druhy, rozlišovat kryptické druhy a nakonec budovat fylogenetické hypotézy o jejich vztazích. Znalosti o celkové rozmanitosti diterpenu poslouží jako základ pro druhý cíl projektu, který bude kombinovat tradiční analytický pracovní tok s moderními přístupy a výpočetními nástroji, aby plně charakterizoval molekulární struktury v maximu detekovaných diterpenů. Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Mechanismy virulence u bakterií rodu Bordetella

Kamanová Jana, RNDr. Ph.D. ( kam...@biomed.cas.cz)
Patogenní bakterie rodu Bordetella jsou původci respiračních onemocnění savců. Zatímco B. bronchiseptica je primárně zvířecím patogenem, B. pertussis je původcem černého kašle u lidí. Cílem dizertační práce bude poodkrýt mechanismy virulence těchto bakterií pomocí technologie CRISPR/Cas9, za kterou byla udělena poslední Nobelova cena za chemii. Pomocí již hotové a ověřené knihovny naváděcích RNA bude vytvořen soubor buněk lidského epitelu s inaktivovanými geny. Po infekci tohoto souboru buněk bakteriemi rodu Bordetella budou vytipovány geny podmiňující citlivost epiteliálních buněk k cytotoxicitě působené těmito bakteriemi. Získané kandidátní geny budou dále analyzovány, aby došlo k potvrzení jejich role v navození citlivosti buněk a hostitele.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Mechanismy virulence u bakterií rodu Bordetella

Kamanová Jana, RNDr. Ph.D. ( kam...@biomed.cas.cz)
Patogenní bakterie rodu Bordetella jsou původci respiračních onemocnění savců. Zatímco B. bronchiseptica je primárně zvířecím patogenem, B. pertussis je původcem černého kašle u lidí. Cílem dizertační práce bude poodkrýt mechanismy virulence těchto bakterií pomocí technologie CRISPR/Cas9, za kterou byla udělena poslední Nobelova cena za chemii. Pomocí již hotové a ověřené knihovny naváděcích RNA bude vytvořen soubor buněk lidského epitelu s inaktivovanými geny. Po infekci tohoto souboru buněk bakteriemi rodu Bordetella budou vytipovány geny podmiňující citlivost epiteliálních buněk k cytotoxicitě působené těmito bakteriemi. Získané kandidátní geny budou dále analyzovány, aby došlo k potvrzení jejich role v navození citlivosti buněk a hostitele.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Metabolismus RNA, týkající se kontroly exprese genů v oocytech a embryích

Kubelka Michal, Ing. CSc. ( kub...@iapg.cas.cz)
Šušor Andrej, Ing. Ph.D. ( s...@iapg.cas.cz)
Savčí vajíčko je vysoce diferencovaná totipotentní buňka, která dává základ embryonálnímu vývoji. Zralé vajíčko před zahájením meiózy postrádá transkripční aktivitu a využívá pouze maternální mRNA, které byly nasyntetizovány během jeho vývoje. Mechanismy regulace maternální mRNA jsou z velké části neznámé. Cílem projektu je zmapovat translaci RNA po znovu zahájeni meiózy. Chceme také studovat aktivitu cap-dependentní translace (mTOR/eIF4E) v myším a bovinním oocytu a objasnit její regulaci s cílem charakterizovat metabolismus specifických RNA a přispět tak k poznání fyziologie savčího vajíčka. Cíle projektu: Zmapovat translaci mRNA po znovu zahájeni meiózy u savčího oocytu.Objasnit regulaci mTOR/eIF4E dráhy při rozpadu jaderné membrány. Poznani regulaci translace ve vztahu ke chromozomální stabilitě u savčího oocytu. Hlavní metody: Next Generation Sequencing, biochemie, molekulární biologie, RNA FISH.
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v.v.i.

Metabolismus RNA, týkající se kontroly exprese genů v oocytech a embryích

Kubelka Michal, Ing. CSc. ( kub...@iapg.cas.cz)
Šušor Andrej, Ing. Ph.D. ( s...@iapg.cas.cz)
Savčí vajíčko je vysoce diferencovaná totipotentní buňka, která dává základ embryonálnímu vývoji. Zralé vajíčko před zahájením meiózy postrádá transkripční aktivitu a využívá pouze maternální mRNA, které byly nasyntetizovány během jeho vývoje. Mechanismy regulace maternální mRNA jsou z velké části neznámé. Cílem projektu je zmapovat translaci RNA po znovu zahájeni meiózy. Chceme také studovat aktivitu cap-dependentní translace (mTOR/eIF4E) v myším a bovinním oocytu a objasnit její regulaci s cílem charakterizovat metabolismus specifických RNA a přispět tak k poznání fyziologie savčího vajíčka. Cíle projektu: Zmapovat translaci mRNA po znovu zahájeni meiózy u savčího oocytu.Objasnit regulaci mTOR/eIF4E dráhy při rozpadu jaderné membrány. Poznani regulaci translace ve vztahu ke chromozomální stabilitě u savčího oocytu. Hlavní metody: Next Generation Sequencing, biochemie, molekulární biologie, RNA FISH.
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v.v.i.

Metabolomika biologických systémů pomocí hmotnostní spektrometrie

Čajka Tomáš, doc. Ing. Ph.D. ( tom...@fgu.cas.cz)
Necílené metabolomické metody se zaměřují na analýzu všech detekovatelných metabolitů ve vzorku, včetně doposud neidentifikovaných metabolitů. Kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) je nejčastěji používanou technikou v metabolomice umožňující účinnou separaci a detekci širokého spektra metabolitů. Až 80 % všech detekovaných signálů z necílené metabolomické analýzy představují neidentifikované metabolity. Tato překážka tak brání smysluplným interpretacím v biomedicínském a biologickém výzkumu. Disertační práce bude zaměřena na (i) zvýšení pokrytí spektrálních knihoven používaných pro anotaci metabolitů, (ii) aplikaci programů pro predikci „neznámých“ metabolitů a (iii) aplikaci programů pro vizualizaci a interpretaci dat získaných v rámci metabolomických studií (např. diabetes mellitus, cirkadiánní rytmy). Práce bude realizována na Fyziologickém ústavu AV ČR, v.v.i. a finančně zajištěna projekty GAČR, MŠMT a AZV.
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Metabolomika biologických systémů pomocí hmotnostní spektrometrie

Čajka Tomáš, doc. Ing. Ph.D. ( tom...@fgu.cas.cz)
Necílené metabolomické metody se zaměřují na analýzu všech detekovatelných metabolitů ve vzorku, včetně doposud neidentifikovaných metabolitů. Kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) je nejčastěji používanou technikou v metabolomice umožňující účinnou separaci a detekci širokého spektra metabolitů. Až 80 % všech detekovaných signálů z necílené metabolomické analýzy představují neidentifikované metabolity. Tato překážka tak brání smysluplným interpretacím v biomedicínském a biologickém výzkumu. Disertační práce bude zaměřena na (i) zvýšení pokrytí spektrálních knihoven používaných pro anotaci metabolitů, (ii) aplikaci programů pro predikci „neznámých“ metabolitů a (iii) aplikaci programů pro vizualizaci a interpretaci dat získaných v rámci metabolomických studií (např. diabetes mellitus, cirkadiánní rytmy). Práce bude realizována na Fyziologickém ústavu AV ČR, v.v.i. a finančně zajištěna projekty GAČR, MŠMT a AZV.
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Metoda krystalické houby

Pluskal Tomáš, Ing. Ph.D. ( tom...@uochb.cas.cz)
Naše laboratoř kombinuje špičkové experimentální (např. LC-MS, metabolomika, RNA-seq) a výpočetní (např. Bioinformatika, molekulární sítě, strojové učení) přístupy k vývoji rychlých, obecně použitelných pracovních postupů pro objevování a využívání bioaktivních molekul odvozených z rostlin. Hledáme talentovaného a motivovaného chemika se silnými zkušenostmi v rentgenové krystalografii s malými molekulami. Úspěšným kandidátem na tuto pozici bude vývoj protokolů pro metodu objasnění struktury „krystalické houby“ a jejich použití na různé rostlinné přírodní produkty, zejména terpeny. Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Metoda krystalické houby

Pluskal Tomáš, Ing. Ph.D. ( tom...@uochb.cas.cz)
Naše laboratoř kombinuje špičkové experimentální (např. LC-MS, metabolomika, RNA-seq) a výpočetní (např. Bioinformatika, molekulární sítě, strojové učení) přístupy k vývoji rychlých, obecně použitelných pracovních postupů pro objevování a využívání bioaktivních molekul odvozených z rostlin. Hledáme talentovaného a motivovaného chemika se silnými zkušenostmi v rentgenové krystalografii s malými molekulami. Úspěšným kandidátem na tuto pozici bude vývoj protokolů pro metodu objasnění struktury „krystalické houby“ a jejich použití na různé rostlinné přírodní produkty, zejména terpeny. Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Modifikované DNAzymy a DNA origami

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou navrhovány a syntetizovány modifikované deoxyribonukleosid trifosfáty nesoucí funkční skupiny nebo ligandy pro komplexace kovů a budou použity pro enzymovou syntézu modifikovaných oligunukleotidů, které budou dále využity v selekci nebo konstrukci funkčních DNAzymů nebo DNA origami.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Modifikované DNAzymy a DNA origami

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou navrhovány a syntetizovány modifikované deoxyribonukleosid trifosfáty nesoucí funkční skupiny nebo ligandy pro komplexace kovů a budou použity pro enzymovou syntézu modifikovaných oligunukleotidů, které budou dále využity v selekci nebo konstrukci funkčních DNAzymů nebo DNA origami.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Molekulární charakteristika různých variant parvalbuminového genu ryb a biochemické a alergenní aspekty jimi exprimovaných proteinů

Demnerová Kateřina, prof. Ing. CSc. ( dem...@vscht.cz)
Hanák Petr, RNDr. Ph.D. ( pet...@vupp.cz)
Rybí parvalbuminový gen se skládá ze čtyř exonů, oddělených třemi introny. Kóduje parvalbuminový protein, který je termorezistentním potravinovým alergenem. Intronové sekvence pro svou různost slouží jako determinační marker, exonové sekvence kódují i příslušné epitopy vyvolávající alergie. Gen se v každém druhu vyskytuje jako několik variant - paralogů. Cílem práce bude charakterizovat molekulárně-biologickými, biochemickými a imunochemickými nástroji různé varianty genu/proteinu na základě fylogenetických dat získaných z dostupných databází a z NGS. Výstup by měl také posloužit jako znalostní báze i pro budoucí microarray čip na druhovou determinaci či ve phagemidové podobě na profilování pacientských sér dle míry reaktivity s různými druhy rybích mas.
Výzkumný ústav potravinářský Praha

Multivalentní neoglykokonjugáty s terapeutickým potenciálem

Křen Vladimír, prof. Ing. DrSc. ( k...@biomed.cas.cz)
Bojarová Pavla, RNDr. Ph.D. ( boj...@biomed.cas.cz)
Galektiny jsou živočišné lektiny s afinitou k b-D-galaktosidům, které se in vivo účastní např. kancerogeneze, metastatických procesů, imunitní odpovědi na nádorové bujení a dalších patogenních procesů spojených s rakovinou. Koncentrace extracelulárních galektinů in vivo signifikantně stoupá v souvislosti s nádorovým bujením a dalšími patologiemi, a proto je lze využít jako diagnostické markery. Cílená inhibice extracelulárních galektinů je jedním z nových perspektivních terapeutických přístupů k léčbě patologií spojených s jejich nadprodukcí. Řada recentních strukturně-funkčních studií umožnila detailně rozpoznat strukturní požadavky jednotlivých galektinů na vysokou afinitu a selektivitu jejich ligandů. Aviditu specifických glykomimetik k vybraným galektinům lze výrazně zvýšit pomocí multivalentní prezentace. Cílem práce je příprava multivalentních neoglykokonjugátů nesoucích specifické sacharidové ligandy nebo glykomimetika s vysokou selektivitou a afinitou vůči vybraným galektinům. Inhibiční a vazebný účinek těchto neoglykokonjugátů vůči galektinům, zvláště galektinu-1 a -3, bude testován in vitro metodami ELISA a povrchové plazmové resonance (SPR) s rekombinantními galektiny a v další fázi i s vybranými kulturami rakovinných buněk.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Multivalentní neoglykokonjugáty s terapeutickým potenciálem

Křen Vladimír, prof. Ing. DrSc. ( k...@biomed.cas.cz)
Bojarová Pavla, RNDr. Ph.D. ( boj...@biomed.cas.cz)
Galektiny jsou živočišné lektiny s afinitou k b-D-galaktosidům, které se in vivo účastní např. kancerogeneze, metastatických procesů, imunitní odpovědi na nádorové bujení a dalších patogenních procesů spojených s rakovinou. Koncentrace extracelulárních galektinů in vivo signifikantně stoupá v souvislosti s nádorovým bujením a dalšími patologiemi, a proto je lze využít jako diagnostické markery. Cílená inhibice extracelulárních galektinů je jedním z nových perspektivních terapeutických přístupů k léčbě patologií spojených s jejich nadprodukcí. Řada recentních strukturně-funkčních studií umožnila detailně rozpoznat strukturní požadavky jednotlivých galektinů na vysokou afinitu a selektivitu jejich ligandů. Aviditu specifických glykomimetik k vybraným galektinům lze výrazně zvýšit pomocí multivalentní prezentace. Cílem práce je příprava multivalentních neoglykokonjugátů nesoucích specifické sacharidové ligandy nebo glykomimetika s vysokou selektivitou a afinitou vůči vybraným galektinům. Inhibiční a vazebný účinek těchto neoglykokonjugátů vůči galektinům, zvláště galektinu-1 a -3, bude testován in vitro metodami ELISA a povrchové plazmové resonance (SPR) s rekombinantními galektiny a v další fázi i s vybranými kulturami rakovinných buněk.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Návrh a příprava inhibitorů purin-nukleosid fosforylázy – SAR studie

Janeba Zlatko, Ing. Ph.D. ( jan...@uochb.cas.cz)
Nedávno jsme připravili nový typ acyklických nukleosidfosfonátů, jež jsou účinnými inhibitory lidské purin-nukleosid fosforylázy (hPNP). Takové látky mohou být využity při léčbě T-buněčných leukémií. Pro výběr vhodného preklicnického kandidáta je potřeba připravit větší sérii derivátů a otestovat jejich biologické vlastnosti. Bude vyvinuta a optimalizována jejich syntéza.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Návrh a příprava inhibitorů purin-nukleosid fosforylázy – SAR studie

Janeba Zlatko, Ing. Ph.D. ( jan...@uochb.cas.cz)
Nedávno jsme připravili nový typ acyklických nukleosidfosfonátů, jež jsou účinnými inhibitory lidské purin-nukleosid fosforylázy (hPNP). Takové látky mohou být využity při léčbě T-buněčných leukémií. Pro výběr vhodného preklicnického kandidáta je potřeba připravit větší sérii derivátů a otestovat jejich biologické vlastnosti. Bude vyvinuta a optimalizována jejich syntéza.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Návrh a příprava nových fotopřepínačů odvozených od heteroarylazobenzenů a bis-azobenzenů

Janeba Zlatko, Ing. Ph.D. ( jan...@uochb.cas.cz)
Nedávno jsme publikovali syntézu vhodně substituovaných 5-fenylazopyrimidinů (viz citace). Jejich fyzikálně-chemické vlastnosti byly studovány pomocí in situ NMR spektroskopie a optické spektroskopie. Cílem současného projektu bude syntéza nových molekulárních fotopřepínačů založených na kombinaci bis-azobenzenů a pyrimidinu (a jiných heterocyklů), zejména bis(pyrimidyldiazenyl)benzenů. Bude vyvinuta a optimalizována jejich syntéza a budou studovány jejich fyzikálně-chemické vlastnosti.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Návrh a příprava nových fotopřepínačů odvozených od heteroarylazobenzenů a bis-azobenzenů

Janeba Zlatko, Ing. Ph.D. ( jan...@uochb.cas.cz)
Nedávno jsme publikovali syntézu vhodně substituovaných 5-fenylazopyrimidinů (viz citace). Jejich fyzikálně-chemické vlastnosti byly studovány pomocí in situ NMR spektroskopie a optické spektroskopie. Cílem současného projektu bude syntéza nových molekulárních fotopřepínačů založených na kombinaci bis-azobenzenů a pyrimidinu (a jiných heterocyklů), zejména bis(pyrimidyldiazenyl)benzenů. Bude vyvinuta a optimalizována jejich syntéza a budou studovány jejich fyzikálně-chemické vlastnosti.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Návrh a příprava nových proléčiv acyklických nukleosidfosfonátů

Janeba Zlatko, Ing. Ph.D. ( jan...@uochb.cas.cz)
Acyklické nukleosidfosfonáty tvoří významnou skupinu antivirotik. Fosfonátová skupina je při fyziologickém pH deprotonována a ANPs jsou příliš polární na to, aby efektivně pronikaly do buněk. Proléčiva odvozená od ANPs umožňují tento problém obejít. Cílem projektu bude návrh, syntéza a studium nových proléčiv ANPs.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Návrh a příprava nových proléčiv acyklických nukleosidfosfonátů

Janeba Zlatko, Ing. Ph.D. ( jan...@uochb.cas.cz)
Acyklické nukleosidfosfonáty tvoří významnou skupinu antivirotik. Fosfonátová skupina je při fyziologickém pH deprotonována a ANPs jsou příliš polární na to, aby efektivně pronikaly do buněk. Proléčiva odvozená od ANPs umožňují tento problém obejít. Cílem projektu bude návrh, syntéza a studium nových proléčiv ANPs.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Biotechnologie DD

Studijní program:

Netradiční kvasinky potenciálně využitelné na produkci speciálních kvašených nápojů

Dostálek Pavel, prof. Ing. CSc. ( Pav...@vscht.cz)
Šmogrovičová Daniela, doc. Ing. PhD. ( dan...@stuba.sk)
Dnešní pivní trh je velmi rozmanitý a všichni výrobci hledají způsoby, jak se odlišit. Cílem této práce bude najít takové kvasinky, které by mohly být použity pro fermentaci a zároveň poskytovaly zajímavé a jedinečné aroma finálního výrobku ve srovnání s normálním kvašeným pivem. Vedlejším cílem bude i hledání kmene mikroorganismu použitelného pro výrobu nealkoholického piva.
Slovenská technická univerzita v Bratislave

Studijní program:

Nové deazapurinové nukleosidy a nukleotidy jako potenciální antivirotika a cytostatika

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou navrhovány a syntetizovány nové modifikované deazapurinové nukleosidy, nukleotidy a profarmaka jako nových inhibitorů polymeras a dalších enzymů nukleotidového metabolismu, popř. nových ligandů (agonistů či antagonistů) nukleotidových receptorů. Vybrané aktivní látky budou dále optimalizovány s cílem identifikace kandidátů na další preklinický vývoj potenciálních antivirotik či cytostatik.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Nové deazapurinové nukleosidy a nukleotidy jako potenciální antivirotika a cytostatika

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou navrhovány a syntetizovány nové modifikované deazapurinové nukleosidy, nukleotidy a profarmaka jako nových inhibitorů polymeras a dalších enzymů nukleotidového metabolismu, popř. nových ligandů (agonistů či antagonistů) nukleotidových receptorů. Vybrané aktivní látky budou dále optimalizovány s cílem identifikace kandidátů na další preklinický vývoj potenciálních antivirotik či cytostatik.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Biochemie a bioorganická chemie DD

Studijní program:

Produkce antibakteriálních peptidů z mořských ogranismů a hodnocení jejich biologické aktivity

Ruml Tomáš, prof. Ing. CSc. ( r...@vscht.cz)
Stensvåg Klara, Professor PhD ( kla...@uit.no)
Návrh bakteriálního expresního systému pro produkci existujících antibakteriálních peptidů identifikovaných v laboratoři prof. Stensvåg na Universitě v Tromso. Nejprve je nutné překonat problémy toxicity buď fúzí s proteinem nebo sekrecí dosaženou fúzí peptidů s transportní sekvencí. Dalším krokem je přechod na vyšší produkci a purifikaci pro funkční studie (pull down s lyzátem bakteriálních buněk). Izolované produkty budou použity pro analýzu biologické aktivity zaměřené proti bakteriálním a kvasinkovým buňkám, včetně biofilmů a stanovení imunomodulačních účinků. Následně je plánována studie mechanismů vedoucích k inhibici.
UiT Norges arktiske universitet, Norway

Studijní program:

Příprava a biologická aktivita metabolitů flavonoidů

Valentová Kateřina, doc. Ing. Ph.D. ( kat...@biomed.cas.cz)
Bojarová Pavla, RNDr. Ph.D. ( boj...@biomed.cas.cz)
Flavonoidy, stejně jako jiné polyfenoly potravy podléhají extenzivnímu metabolismu ve střevě i v játrech člověka. Biotransformace flavonoidů střevní mikroflórou vede zejména ke štěpení kruhu C a tvorbě jednoduchých fenolových látek. Struktura hlavního intermediátu tohoto štěpení dosud není plně experimentálně potvrzena. V úvahu připadají minimálně tři možnosti, chalkonová struktura, derivát benzofuranonu a depsid. Všechny produkty biotransformace polyfenolů střevní mikroflórou mohou podléhat také konjugačním reakcím, jako je sulfatace, methylace či glukuronidace. Cílem této práce je připravit pomocí chemoenzymatických metod zavedených v Laboratoři biotransformací MBÚ sérii potenciálních meziproduktů a finálních metabolitů flavonoidů v množství dostatečném pro jejich detailní charakterizaci pomocí spektrálních metod a jejich použití jako standardů pro metabolické studie. U finálních produktů bude navíc stanoven jejich biologický potenciál otestováním jejich antioxidační aktivity pomocí testů in vitro. Tato interdisciplinární studie bude tudíž zahrnovat metody organické chemie, chemie přírodních látek, biochemie, mikrobiologie, molekulární biologice, experimentální toxikologie, i analytické chemie.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Přístupy k totální syntéze pyrazinochinazolinových alkaloidů založených na fumichinazolinu a jejich analogů

Jahn Ullrich, Dr. habil. ( j...@vscht.cz)
V tomto projektu budou vyvinuty krátké, biosyntézou inspirované syntetické přístupy ke komplexním pyrazinochinazolinovým alkaloidům založeným na fumichinazolinu. Tyto modulární totální syntézy budou základem pro studium jejich biologických účinků v rámci spolupráce. Plánována je též příprava malé a úzce zaměřené knihovny analogů, která doplní syntetizované přírodní látky.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Přístupy k totální syntéze pyrazinochinazolinových alkaloidů založených na fumichinazolinu a jejich analogů

Jahn Ullrich, Dr. habil. ( j...@vscht.cz)
V tomto projektu budou vyvinuty krátké, biosyntézou inspirované syntetické přístupy ke komplexním pyrazinochinazolinovým alkaloidům založeným na fumichinazolinu. Tyto modulární totální syntézy budou základem pro studium jejich biologických účinků v rámci spolupráce. Plánována je též příprava malé a úzce zaměřené knihovny analogů, která doplní syntetizované přírodní látky.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Přístupy k totální syntéze pyrazinochinazolinových alkaloidů založených na glyantrypinu a jejich analogů

Jahn Ullrich, Dr. habil. ( j...@vscht.cz)
V tomto projektu budou vyvinuty krátké, biosyntézou inspirované syntetické přístupy ke komplexním pyrazinochinazolinovým alkaloidům založeným na glyantrypinu. Tyto modulární totální syntézy budou základem pro studium jejich biologických účinků v rámci spolupráce. Plánována je též příprava malé a úzce zaměřené knihovny analogů, která doplní syntetizované přírodní látky.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Přístupy k totální syntéze pyrazinochinazolinových alkaloidů založených na glyantrypinu a jejich analogů

Jahn Ullrich, Dr. habil. ( j...@vscht.cz)
V tomto projektu budou vyvinuty krátké, biosyntézou inspirované syntetické přístupy ke komplexním pyrazinochinazolinovým alkaloidům založeným na glyantrypinu. Tyto modulární totální syntézy budou základem pro studium jejich biologických účinků v rámci spolupráce. Plánována je též příprava malé a úzce zaměřené knihovny analogů, která doplní syntetizované přírodní látky.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Reakce mikrobiálních komunit na měnící se klima v půdě Arktické tundry

Voříšková Jana, RNDr. PhD. ( jan...@biomed.cas.cz)
Klimatické modely předpovídají výrazné změny v teplotních a srážkových vzorcích napříč arktickými oblastmi. Mikroorganismy významně ovlivňují stabilitu půdního uhlíku a jeho uvolňování do atmosféry v podobě skleníkových plynů. Arktické půdní ekosystémy bohaté na uhlíkaté sloučeniny jsou obzvláště náchylné ke ztrátám půdního uhlíku způsobených oteplováním a požáry. Cílem práce bude popsat odezvu mikrobiálních komunit na podmínky způsobené budoucími klimatickými změnami v Arktické tundrě, konkrétně zvýšenou precipitací v zimním období, zvýšením letních teplot a disturbancí v podobě požárů. K pokusům budou využity experimentální plochy v západním a jižním Grónsku spravované Kodanskou Univerzitou, které simulují predikované změny v půdním ekosystému. Mikrobialní společenstva z odebraných vzorků půdy budou charakterizována pomocí moderních metod molekularní biologie. Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Reakce mikrobiálních komunit na měnící se klima v půdě Arktické tundry

Voříšková Jana, RNDr. PhD. ( jan...@biomed.cas.cz)
Klimatické modely předpovídají výrazné změny v teplotních a srážkových vzorcích napříč arktickými oblastmi. Mikroorganismy významně ovlivňují stabilitu půdního uhlíku a jeho uvolňování do atmosféry v podobě skleníkových plynů. Arktické půdní ekosystémy bohaté na uhlíkaté sloučeniny jsou obzvláště náchylné ke ztrátám půdního uhlíku způsobených oteplováním a požáry. Cílem práce bude popsat odezvu mikrobiálních komunit na podmínky způsobené budoucími klimatickými změnami v Arktické tundrě, konkrétně zvýšenou precipitací v zimním období, zvýšením letních teplot a disturbancí v podobě požárů. K pokusům budou využity experimentální plochy v západním a jižním Grónsku spravované Kodanskou Univerzitou, které simulují predikované změny v půdním ekosystému. Mikrobialní společenstva z odebraných vzorků půdy budou charakterizována pomocí moderních metod molekularní biologie.Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Reaktory pro orgány in-vitro

Kuncová Gabriela, Ing. CSc. ( kun...@icpf.cas.cz)
Rozsáhlé selhání orgánů jako jsou játra, plíce, ledviny nebo srdce je možné v současné době léčit pouze transplantací. Vhodných orgánů pro transplantace je nedostatek, a proto je věnována velká pozornost tkáňovému inženýrství, které využívá jednotlivé části, buňky, 3D?strukturované nosiče a růstové faktory k vytvoření orgánu in-vitro. Jako nosiče jsou zkoumány acelulární fragmenty orgánů, tedy jejich zbytkové tkáně zbavené buněk, i uměle vytvořené porézní materiály. Předmětem projektu je výzkum reaktorů pro in-vitro osídlení nosičů buňkami. Studie bude probíhat ve spolupráci s pracovišti, které nosiče připravují, s Biomedicínským centrem Lékařské fakulty UK v Plzni a s Ústavem makromolekulární chemie AV ČR v Praze. Experimentální práce bude zahrnovat studium propustnosti nosičů pomocí neživých částic, návrhy reaktorů a ověřování jejich funkčnosti. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v biotechnologii, chemickém inženýrství, fyzikální chemii, biomedicínském inženýrství;
• kladný vztah k experimentování v laboratoři;
• schopnost mezioborové spolupráce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Reaktory pro orgány in-vitro

Kuncová Gabriela, Ing. CSc. ( kun...@icpf.cas.cz)
Rozsáhlé selhání orgánů jako jsou játra, plíce, ledviny nebo srdce je možné v současné době léčit pouze transplantací. Vhodných orgánů pro transplantace je nedostatek, a proto je věnována velká pozornost tkáňovému inženýrství, které využívá jednotlivé části, buňky, 3D?strukturované nosiče a růstové faktory k vytvoření orgánu in-vitro. Jako nosiče jsou zkoumány acelulární fragmenty orgánů, tedy jejich zbytkové tkáně zbavené buněk, i uměle vytvořené porézní materiály. Předmětem projektu je výzkum reaktorů pro in-vitro osídlení nosičů buňkami. Studie bude probíhat ve spolupráci s pracovišti, které nosiče připravují, s Biomedicínským centrem Lékařské fakulty UK v Plzni a s Ústavem makromolekulární chemie AV ČR v Praze. Experimentální práce bude zahrnovat studium propustnosti nosičů pomocí neživých částic, návrhy reaktorů a ověřování jejich funkčnosti. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v biotechnologii, chemickém inženýrství, fyzikální chemii, biomedicínském inženýrství;
• kladný vztah k experimentování v laboratoři;
• schopnost mezioborové spolupráce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Receptor pro insulinu podobný růstový faktor 2/manosu-6-fosfát jako cíl pro zlepšení paměti a potlačení vzniku nádoru

Žáková Lenka, RNDr. Ph.D. ( len...@uochb.cas.cz)
V součastnosti je naléhavá potřeba identifikace nových látek, které by vedly k efektivnímu boji s neurodegenerativními chorobami. Bylo prokázáno, že insulinu podobný růstový faktor 2 (IGF2) má důležitou roli ve zlepšování paměti. IGF2 je růstový faktor, jež má také významnou roli v dospělém mozku savců. Efekt IGF2 ve zlepšování kognitivních funkcí je rychlý a trvalý a je zprostředkován receptorem pro IGF2/manosu-6-fosfát (M6P/IGF2R). M6P/IGF2R je velký transmembránový glykoprotein, který mimo IGF2 váže také M6P-obsahující ligandy a vazba jednoho ligandu může ovlivňovat vazbu druhého. Zvýšená exprese IGF2 navíc hraje důležitou roli ve vzniku určitých tumorů a M6P/IGF2R může hrát roli jako nádorový supresor. Tento projekt je zaměřen na (i) přípravu M6P/IGF2R nebo jeho konstruktů, (ii) přípravu IGF2R selektivních IGF2 analogů, a (iii) knihoven malých molekul. Tato práce by mohla vést k zajímavým klinickým aplikacím nových IGF2 analogů.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Receptor pro insulinu podobný růstový faktor 2/manosu-6-fosfát jako cíl pro zlepšení paměti a potlačení vzniku nádoru

Žáková Lenka, RNDr. Ph.D. ( len...@uochb.cas.cz)
V součastnosti je naléhavá potřeba identifikace nových látek, které by vedly k efektivnímu boji s neurodegenerativními chorobami. Bylo prokázáno, že insulinu podobný růstový faktor 2 (IGF2) má důležitou roli ve zlepšování paměti. IGF2 je růstový faktor, jež má také významnou roli v dospělém mozku savců. Efekt IGF2 ve zlepšování kognitivních funkcí je rychlý a trvalý a je zprostředkován receptorem pro IGF2/manosu-6-fosfát (M6P/IGF2R). M6P/IGF2R je velký transmembránový glykoprotein, který mimo IGF2 váže také M6P-obsahující ligandy a vazba jednoho ligandu může ovlivňovat vazbu druhého. Zvýšená exprese IGF2 navíc hraje důležitou roli ve vzniku určitých tumorů a M6P/IGF2R může hrát roli jako nádorový supresor. Tento projekt je zaměřen na (i) přípravu M6P/IGF2R nebo jeho konstruktů, (ii) přípravu IGF2R selektivních IGF2 analogů, a (iii) knihoven malých molekul. Tato práce by mohla vést k zajímavým klinickým aplikacím nových IGF2 analogů.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Role adhezních GPCR během virové infekce savčích buněk

Weber Jan, Mgr. CSc. ( Jan...@uochb.cas.cz)
Navržený PhD projekt se týká možné role adhezních receptorů spřažených s G proteinem během virové infekce savčích buněk. aGPCR jsou velmi zajímavou třídou proteinů obsahujících 7 transmembránových domén, které hrají důležitou roli při vývoji nervového systému, v imunitní odpovědi a v rakovině, avšak jejich role během virové infekce je zvětší části neprozkoumaná. V současnosti rozpoznáváme 33 členů skupiny aGPCR u lidí, ale většina patří mezi sirotčí receptory s neznámou funkcí. Chystáme se hledat specifické aGPCR a/nebo buněčné proteiny v aGPCR drahách a charakterizovat jejich interakci s virovými proteiny. Během postgraduálního studia se student naučí pracovat s tkáňovými kulturami v laboratoři s úrovní technického zabezpečení 3, provádět proteomické a bioinformační analýzy, siRNA experimenty snižující genové exprese v savčích buňkách infikovaných různými viry. Navržený projekt rozšíří naše současné vědění o roli aGPCR během infekce savčích buněk a v případě úspěchu pomůže identifikovat potenciální cíle antivirové terapie.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Role adhezních GPCR během virové infekce savčích buněk

Weber Jan, Mgr. CSc. ( Jan...@uochb.cas.cz)
Navržený PhD projekt se týká možné role adhezních receptorů spřažených s G proteinem během virové infekce savčích buněk. aGPCR jsou velmi zajímavou třídou proteinů obsahujících 7 transmembránových domén, které hrají důležitou roli při vývoji nervového systému, v imunitní odpovědi a v rakovině, avšak jejich role během virové infekce je zvětší části neprozkoumaná. V současnosti rozpoznáváme 33 členů skupiny aGPCR u lidí, ale většina patří mezi sirotčí receptory s neznámou funkcí. Chystáme se hledat specifické aGPCR a/nebo buněčné proteiny v aGPCR drahách a charakterizovat jejich interakci s virovými proteiny. Během postgraduálního studia se student naučí pracovat s tkáňovými kulturami v laboratoři s úrovní technického zabezpečení 3, provádět proteomické a bioinformační analýzy, siRNA experimenty snižující genové exprese v savčích buňkách infikovaných různými viry. Navržený projekt rozšíří naše současné vědění o roli aGPCR během infekce savčích buněk a v případě úspěchu pomůže identifikovat potenciální cíle antivirové terapie.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Struktura a funkce bakteriálního transkripčního systému

Dohnálek Jan, Ing. Ph.D. ( Jan...@ibt.cas.cz)
Bakteriální transkripční systém je v současnosti centrem pozornosti výzkumu jako cílový komplex pro působení antibiotik a současně po řadu nezodpovězených základních otázek. Soustředíme se na analýzu struktury a funkce RNA polymerasy grampozitivních bakterií, jmenovitě Mycobacterium smegmatis a Bacillus subtilis. Zkoumáme roli nedávno objevených nebo ne plně pochopených proteinů zapojených do transkripčního mechanismu. Mykobakterie jsou organismy důležité z pohledu medicíny, protože zahrnují významné patogeny. Bacillus subtilis je důležitým reprezentantem a modelovým organismem grampozitivních bakterií s odlišnostmi v transkripci ve srovnání s mykobakteriemi. Vybrané proteiny interagující s RNA polymerázou budou v tomto projektu podrobně charakterizovány z hlediska jejich struktury a funkce, a to s využitím technik molekulární biologie a integrativní strukturní biologie, včetně rentgenové krystalografie, maloúhlového rentgenového rozptylu a kryoelektronové mikroskopie.
Biotechnologický ústav AV ČR, v.v.i.

Strukturní a funkční diverzita bioaktivních metabolitů produkovaných Aktinobakteriemi

Masák Jan, prof. Ing. CSc. ( mas...@vscht.cz)
Kameník Zdeněk, Mgr. Ph.D. ( kam...@biomed.cas.cz)
Aktinobakterie patří mezi nejvýznamnější zdroje celé řady biologicky aktivních metabolitů s uplatněním mj. v medicíně. Využití tohoto zdroje přírodních látek naráží v současné době na řadu problémů, zejména znovu objevení již známých látek. Předpokládáme, že tento donedávna efektivní zdroj antibiotik nebo protinádorových látek se může opět vrátit do popředí, pokud se podaří uplatnit inovativnější strategie. V rámci projektu připravíme knihovnu extraktů a frakcí obsahujících metabolity získané využitím sbírky půdních Aktinobakterií. Pomocí moderních metabolomických přístupů se pokusíme zacílit metabolity našeho zájmu již na začátku celého postupu. Knihovnu budeme testovat proti setu multirezistentních patogenů, proti nimž podle Světové zdravotnické organizace potřebujeme urgentně nová antibiotika. Konkrétně budou mezi testovanými patogeny Clostridioides (Clostridium) difficile, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa a další. Kromě toho poskytneme vzorky metabolitů do projektu CZ-OPENSCREEN pro vysokoprůchozí testování různých specifických biologických aktivit. Nejslibnější metabolity budou purifikovány a strukturně charakterizovány pomocí hmotnostní spektrometrie a nukleární magnetické rezonance.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Studium struktury a funkce cytotoxinu RtxA bakterie Kingella kingae

Osička Radim, Ing. Ph.D. ( osi...@biomed.cas.cz)
Sekretovaný cytotoxin RtxA je klíčovým faktorem virulence gramnegativní bakterie Kingella kingae, která je významným invazivním patogenem způsobujícím u malých dětí septickou artritidu, osteomyelitidu, infekční endokarditidu a jiná onemocnění. Současný stav poznání naznačuje, že toxin RtxA může hrát důležitou roli v různých stupních infekce bakterií K. kingae, zahrnujících kolonizaci respiračního epitelu, průnik do krevního řečiště a poškození cílových tkání. Podrobný mechanismus, kterým toxin RtxA přispívá k patogenezi, však zůstává z velké části neznámý a jeho studium je hlavním cílem navrhovaného doktorského projektu. Důraz bude kladen na objasnění membránové topologie RtxA, na výzkum molekulárních mechanismů, kterými toxin narušuje integritu těsných spojení respirační epiteliální bariéry a na prostudování vlivu bakterie K. kingae a toxinu RtxA na vrozenou imunitní odpověď respiračního epitelu. Získané výsledky poskytnou nové poznatky o toxinu RtxA a patogenezi invazivního onemocnění způsobovaného bakterií K. kingae.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Světlo konvertující nanočástice pro infračervenou fotodynamickou terapii tumorů

Ježek Petr, RNDr. CSc.
Nádorové bujení je často rezistentní k dlouhodobým monoterapiím. Pro překonání rezistence vyvineme nanočásticové systémy pro infračervenou terapii světlem (tzv. fotodynamickou terapii) či pro fotodynamickou terapii kombinovanou s možnostmi jejich zobrazení PET či pomocí NMR. Budeme proto studovat fotofyziku, a to zejména kinetiku dohasínání luminiscence luminescentních/paramagnetických nanočástic NaY(Gd)F4:Yb3+(Nd3+)/Er3+(Tm3+) pro upkonverzi světla z 980? 650/540 nm nebo 808?650 nm při absenci či za přítomnosti fotosenzitivní látky vytvářející singletní kyslík, tj. tzv. fotosenzitéru. Pro získání maximálního fotodynamického účinku upravíme optimální velikost nanočástic. Modifikací jejich povrchu polymery s různou tloušťkou zoptimalizujeme upkonverzi, imobilizací ftalocyaninu umožníme vznik singletního kyslíku a připojením adresujících peptidů zvýšíme internalizaci do buněk. Připojení chelatoru pro 64Cu umožní integrovat upkonverzi s PET zobrazováním. Preklinicky prostudujeme tvorbu singletního kyslíku a farmakokinetiku nanočástic na buňkách v tkáňových kulturách a na atomických nu/nu myších s xenotransplantovanými či vnitřními tumory. Práci s buňkami případně laboratorními zvířaty zajistí pracovníci odd. 75 FgÚ AV ČR, v.v.i. PET zajistí core pracoviště FgÚ AV ČR.
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Světlo konvertující nanočástice pro infračervenou fotodynamickou terapii tumorů

Ježek Petr, RNDr. CSc.
Nádorové bujení je často rezistentní k dlouhodobým monoterapiím. Pro překonání rezistence vyvineme nanočásticové systémy pro infračervenou terapii světlem (tzv. fotodynamickou terapii) či pro fotodynamickou terapii kombinovanou s možnostmi jejich zobrazení PET či pomocí NMR. Budeme proto studovat fotofyziku, a to zejména kinetiku dohasínání luminiscence luminescentních/paramagnetických nanočástic NaY(Gd)F4:Yb3+(Nd3+)/Er3+(Tm3+) pro upkonverzi světla z 980? 650/540 nm nebo 808?650 nm při absenci či za přítomnosti fotosenzitivní látky vytvářející singletní kyslík, tj. tzv. fotosenzitéru. Pro získání maximálního fotodynamického účinku upravíme optimální velikost nanočástic. Modifikací jejich povrchu polymery s různou tloušťkou zoptimalizujeme upkonverzi, imobilizací ftalocyaninu umožníme vznik singletního kyslíku a připojením adresujících peptidů zvýšíme internalizaci do buněk. Připojení chelatoru pro 64Cu umožní integrovat upkonverzi s PET zobrazováním. Preklinicky prostudujeme tvorbu singletního kyslíku a farmakokinetiku nanočástic na buňkách v tkáňových kulturách a na atomických nu/nu myších s xenotransplantovanými či vnitřními tumory. Práci s buňkami případně laboratorními zvířaty zajistí pracovníci odd. 75 FgÚ AV ČR, v.v.i. PET zajistí core pracoviště FgÚ AV ČR.
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Vývoj a využití bioortogonálních štěpných reakcí zaměřených na buněčné organely

Vrábel Milan, Ing. Ph.D. ( vra...@uochb.cas.cz)
Chemické reakce, které lze provádět za fyziologických podmínek, nabízejí jedinečnou možnost manipulovat a studovat biologické procesy. Naše skupina má dlouhodobý zájem o tyto tzv. bioorthogonální reakce. Tyto reakce jsou známé hlavně jako účinné chemické transformace vedoucí k tvorbě kovalentních vazeb. Teprve nedávno byl koncept rozšířen na něco, co je známé jako bioorthogonální štěpné reakce. V tomto projektu se snažíme vyvinout a použít uvolňovací reakce, které umožní uvolňování malých molekul ve specifických buněčných organelách. Věříme, že takové systémy nabídnou nejen jedinečnou možnost dodávat a aktivovat funkční molekuly na konkrétním místě v buňce, ale v širším smyslu osvětlit funkci jednotlivých buněčných organel. Tento projekt zahrnuje práci na poli organické chemie a moderní chemické biologie.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Vývoj a využití bioortogonálních štěpných reakcí zaměřených na buněčné organely

Vrábel Milan, Ing. Ph.D. ( vra...@uochb.cas.cz)
Chemické reakce, které lze provádět za fyziologických podmínek, nabízejí jedinečnou možnost manipulovat a studovat biologické procesy. Naše skupina má dlouhodobý zájem o tyto tzv. bioorthogonální reakce. Tyto reakce jsou známé hlavně jako účinné chemické transformace vedoucí k tvorbě kovalentních vazeb. Teprve nedávno byl koncept rozšířen na něco, co je známé jako bioorthogonální štěpné reakce. V tomto projektu se snažíme vyvinout a použít uvolňovací reakce, které umožní uvolňování malých molekul ve specifických buněčných organelách. Věříme, že takové systémy nabídnou nejen jedinečnou možnost dodávat a aktivovat funkční molekuly na konkrétním místě v buňce, ale v širším smyslu osvětlit funkci jednotlivých buněčných organel. Tento projekt zahrnuje práci na poli organické chemie a moderní chemické biologie.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Vývoj nových chemických nástrojů pro studium mezibuněčných interakcí

Vrábel Milan, Ing. Ph.D. ( vra...@uochb.cas.cz)
Mezibuněčné interakce hrají důležitou roli v nesčetných biologických procesech. Tyto interakce umožňují buňkám komunikovat, reagovat na změny v prostředí a hrají důležitou roli při různých onemocněních včetně rakoviny. Navzdory jejich důležitosti je naše schopnost studovat molekulární detaily a povahu těchto interakcí stále velmi omezená. V tomto projektu plánujeme využít chemické glyko-inženýrství v kombinaci s biokompatibilními chemickými reakcemi k zachycení, identifikaci a studiu biomolekul zapojených do těchto interakcí. Tento projekt si klade za cíl objasnit složitost interakcí mezi buňkami a osvětlit jednotlivé proteiny zapojené do tohoto procesu. Ideální kandidát by měl mít zájem o organickou chemii, chemickou biologii a příbuzné obory.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Vývoj nových chemických nástrojů pro studium mezibuněčných interakcí

Vrábel Milan, Ing. Ph.D. ( vra...@uochb.cas.cz)
Mezibuněčné interakce hrají důležitou roli v nesčetných biologických procesech. Tyto interakce umožňují buňkám komunikovat, reagovat na změny v prostředí a hrají důležitou roli při různých onemocněních včetně rakoviny. Navzdory jejich důležitosti je naše schopnost studovat molekulární detaily a povahu těchto interakcí stále velmi omezená. V tomto projektu plánujeme využít chemické glyko-inženýrství v kombinaci s biokompatibilními chemickými reakcemi k zachycení, identifikaci a studiu biomolekul zapojených do těchto interakcí. Tento projekt si klade za cíl objasnit složitost interakcí mezi buňkami a osvětlit jednotlivé proteiny zapojené do tohoto procesu. Ideální kandidát by měl mít zájem o organickou chemii, chemickou biologii a příbuzné obory.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Význam 4-alkyl-L-prolinového motivu pro biologickou aktivitu mikrobiálních metabolitů s odlišnými mechanismy účinku

Masák Jan, prof. Ing. CSc. ( mas...@vscht.cz)
Kameník Zdeněk, Mgr. Ph.D. ( kam...@biomed.cas.cz)
4-Alkyl-L-prolinové deriváty s dvou- nebo tří- uhlíkatým postranním řetězcem představují vzácné stavební kameny metabolitů produkovaných aktinobakteriemi. Známe pouze pět skupin metabolitů, které sdílejí tento strukturní motiv, avšak vyznačují se různým typem biologických aktivit. Patří sem antimikrobiální látky lišící se spektrem svého účinku i látky s různými protinádorovými účinky. Velmi odlišné jsou i mechanismy účinku těchto látek, které zahrnují interakci s bakteriálním ribozomem (linkomycin), vazbu do malého žlábku DNA (pyrrolobenzodiazepiny) a inhibici bakteriálních enzymů účastnících se syntézy DNA (mykoplanecin). Zásahové místo dalších dvou skupin (hormaomycin a lucentamyciny) je dosud nejasné. Zatímco u klinicky využívaného antibiotika linkomycinu byl dokumentován pozitivní vliv postranního alkylového řetězce na účinnost, u ostatních metabolitů je význam tohoto evolučně i biosynteticky složitého strukturního prvku nejasný. V rámci projektu budou získány metabolity se zabudovaným 4-alkyl-L-prolinem a jejich protějšky s běžným L-prolinem a bude porovnána jejich relevantní biologická aktivita. Požadované látky budou získány například izolací z kultivačních médií jejich producentů s využitím semi-syntetických přístupů (např. prekurzorem řízená biosyntéza nebo mutasyntéza) a moderních metod chemické analýzy. Hlavním cílem práce tohoto mezioborového projektu bude posoudit obecný benefit 4-alkyl-L-prolinového motivu na úroveň různých biologických aktivit. Získané poznatky budou sloužit pro biotechnologickou přípravu účinných látek s potenciálním využitím v lékařství.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Vztah struktury a funkce u proteinů sekrečního aparátu typu III u bakterií rodu Bordetella

Šebo Peter, prof. Ing. CSc. ( s...@biomed.cas.cz)
Sekreční systém typu III (T3SS) je komplikovaný molekulární aparát jehlovitého tvaru někdy označovaný jako injektozom, který umožňuje přímou dopravu efektorových molekul z cytosolu bakterií do cytosolu cílových buněk. Cílem dizertační práce bude objasnit vztah struktury a funkce proteinů sekrečního aparátu typu III u bakterií rodu Bordetella. Konkrétně, proteinu BopN, který je homologní k proteinům regulující aktivitu sekrečního aparátu typu III; Bsp22 proteinu, který vytváří unikátní koncovou strukturu aparátu a efektoru BteA s neznámým mechanismem fungování. Dojde k vytvoření reportérového systému pro sledování translokace substrátových proteinů T3SS, a struktura aparátu bude dále charakterizována pomocí kryo-elektronové a super-rezoluční mikroskopie. Tyto přístupy dále doplníme krystalizačními studiemi purifikovaných proteinů, případně jejich doménami či mutovanými variantami.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Vztah struktury a funkce u proteinů sekrečního aparátu typu III u bakterií rodu Bordetella

Šebo Peter, prof. Ing. CSc. ( s...@biomed.cas.cz)
Sekreční systém typu III (T3SS) je komplikovaný molekulární aparát jehlovitého tvaru někdy označovaný jako injektozom, který umožňuje přímou dopravu efektorových molekul z cytosolu bakterií do cytosolu cílových buněk. Cílem dizertační práce bude objasnit vztah struktury a funkce proteinů sekrečního aparátu typu III u bakterií rodu Bordetella. Konkrétně, proteinu BopN, který je homologní k proteinům regulující aktivitu sekrečního aparátu typu III; Bsp22 proteinu, který vytváří unikátní koncovou strukturu aparátu a efektoru BteA s neznámým mechanismem fungování. Dojde k vytvoření reportérového systému pro sledování translokace substrátových proteinů T3SS, a struktura aparátu bude dále charakterizována pomocí kryo-elektronové a super-rezoluční mikroskopie. Tyto přístupy dále doplníme krystalizačními studiemi purifikovaných proteinů, případně jejich doménami či mutovanými variantami.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

3D superrezoluční mikroskopie ultramorfologie mitochondrií

Ježek Petr, RNDr. CSc.
3D nanoskopie dosud nebyla s to postihnout morfologii mitochondriálních krist a nukleoidů (proteinových komplexů s mtDNA). Vyvineme nové metodiky 3D superrezoluční mikroskopie na prototypu 3D mikroskopu firmy Vutara (dnes součást firmy Bruker) pro stochastickou mikroskopii PALM a dSTORM s rozlišením xy 25 nm a z 50 nm. Zavedeme nové typy analýz 3D obrazu reflektující nm změny v morfologii krist a 3D-redistribuci proteinů ovlivňujících mitochondriální kristy za normálních či patologických stavů (diabetes). Pro analýzu 3D obrazů vyvineme nové postupy založené na využití Ripleyho K-funkce a Delaunay algoritmu. Rozvineme také 3D imunocytochemii typu dSTORM s tzv. nanobodies a FRETem excitovaný PALM/dSTORM. Zahájíme novou generaci superrezoluční 3D mikroskopie. Analogicky prostudujeme nukleoidy mitochondriální DNA při zvýšené či snížené biogenezi (fyziologické, patologické), při jejich dělení zejména vlastní metodou mitoFISH nanoskopie pro počítání tzv. D-loops (počátků replikace mtDNA). Uměle nastavíme velikost nukleoidů či jejich obsah mtDNA. Využijeme též STED mikroskopie. Získáme tak nové protokoly pro 3D nanoskopii a zkombinujeme molekulární biologii a fyziologii buňky s nejmodernější 3D superrezoluční mikroskopií. Molekulární biologii zajistí pracovníci odd. 75 FgÚ AV ČR, v.v.i.

Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

3D superrezoluční mikroskopie ultramorfologie mitochondrií

Ježek Petr, RNDr. CSc.
3D nanoskopie dosud nebyla s to postihnout morfologii mitochondriálních krist a nukleoidů (proteinových komplexů s mtDNA). Vyvineme nové metodiky 3D superrezoluční mikroskopie na prototypu 3D mikroskopu firmy Vutara (dnes součást firmy Bruker) pro stochastickou mikroskopii PALM a dSTORM s rozlišením xy 25 nm a z 50 nm. Zavedeme nové typy analýz 3D obrazu reflektující nm změny v morfologii krist a 3D-redistribuci proteinů ovlivňujících mitochondriální kristy za normálních či patologických stavů (diabetes). Pro analýzu 3D obrazů vyvineme nové postupy založené na využití Ripleyho K-funkce a Delaunay algoritmu. Rozvineme také 3D imunocytochemii typu dSTORM s tzv. nanobodies a FRETem excitovaný PALM/dSTORM. Zahájíme novou generaci superrezoluční 3D mikroskopie. Analogicky prostudujeme nukleoidy mitochondriální DNA při zvýšené či snížené biogenezi (fyziologické, patologické), při jejich dělení zejména vlastní metodou mitoFISH nanoskopie pro počítání tzv. D-loops (počátků replikace mtDNA). Uměle nastavíme velikost nukleoidů či jejich obsah mtDNA. Využijeme též STED mikroskopie. Získáme tak nové protokoly pro 3D nanoskopii a zkombinujeme molekulární biologii a fyziologii buňky s nejmodernější 3D superrezoluční mikroskopií. Molekulární biologii zajistí pracovníci odd. 75 FgÚ AV ČR, v.v.i.

Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.
Aktualizováno: 24.2.2021 10:15, Autor: Blanka Morchová

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

zobrazit plnou verzi