Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFPBT  → Studium → Doktorské studium → Temata disertacnich praci
iduzel: 25159
idvazba: 31857
šablona: stranka
čas: 19.9.2018 18:48:59
verze: 4465
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web-test.vscht.cz/redirect/
branch: trunk
Obnovit | RAW

Témata disertačních prací pro rok 2018/2019

Biochemie

Studijní program: Chemie (čtyřletá)

Biochemická a funkční charakterizace rostlinných nespecifických fosfolipas C

Novotná Zuzana, doc. Dr. Ing. ( nov...@vscht.cz)
Martinec Jan, RNDr. CSc. ( mar...@ueb.cas.cz)
Rostlinné nespecifické fosfolipasy C (NPC) jsou skupiny isoenzymů katalyzujících hydrolýzu membránových fosfolipidů. Produkt (diacylglycerol) vznikající touto hydrolýzou se následně může účastnit lipidového metabolismu respektive přenosu signálů, který je zprostředkováván fosfolipidy. Genom Arabidopsis thaliana obsahuje šest genů kódujících nespecifické fosfolipasy C, NPC1NPC6. Doposud byla provedena pouze částečná biochemická a funkční charakterizace některých z šesti NPC. Plné pochopení funkce NPC vyžaduje detailní biochemickou a buněčnou charakterizaci všech členů rodiny nespecifických fosfolipas. Cílem disertační práce bude biochemická a buněčná charakterizace všech šesti izoenzymů Arabidopsis thaliana. Jednotlivé NPC budou za účelem biochemické charakterizace připraveny pomocí heterologní exprese a následně popsány na buněčné úrovni. Pomocí biochemických a molekulárně biologických metod bude studována jejich lokalizace a regulace enzymatické aktivity.

Buněčné a tkáňové modely pro studium biologicky aktivních tryptaminů

Lapčík Oldřich, prof. Dr. RNDr. ( lap...@vscht.cz)
Kuchař Martin, Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Organoidy jsou komplexní buněčné systémy vzniklé po indukci patřičnými podněty z pluripotentních kmenových buněk procesem analogickým vývoji tkání. Svými vlastnostmi blízce připomínají orgán nebo tkáň, od níž jsou odvozeny. Jejich 3D cytoarchitektonická stavba umožňuje mezibuněčné interakce a rovněž výkon některých funkcí výchozího orgánu. Cerebrální organoidy jsou vhodným modelem pro studium molekulárních mechanismů biologických aktivních tryptaminů, pomocí imunochemických a instrumentálních metod.

Interakce retrovirových proteinů v hostitelské buňce

Hynek Radovan, prof. Dr. Ing. ( hyn...@vscht.cz)
Junková Petra, Ing. Ph.D. ( jun...@vscht.cz)
Retroviry, stejně jako jiné viry, využívají pro tvorbu, transport a vypučení nově vzniklých částic mechanismy hostitelské buňky. Proteiny, které tvoří retrovirové částice, tedy musí zajišťovat různé interakce s aparátem hostitelské buňky. Neméně významné jsou však též vzájemné interakce mezi jednotlivými virovými komponentami. U HIV‑1 byla detekována interakce retrovirového polyproteinového prekurzoru Gag s retrovirovým povrchovým glykoproteinem (Env), která je nezbytná pro inkorporaci Env do membrány virionů. Předpokládá se tedy, že transport obou proteinů k membráně, kde dochází k vypučení viru, probíhá společným mechanismem. U Mason-Pfizerova opičího viru byl též pozorován význam této interakce, avšak oblast v prekurzoru Gag, který zajišťuje tuto interakci, zatím detekována nebyla. K jejímu odhalení bude proto využita metoda proteinového prokřižování s následnou hmotnostně-spektrometrickou detekcí. Tato metoda využívá bifunkční činidla zajištující kovalentní provázání interagujících proteinů, což může sloužit nejen k potvrzení studované interakce, ale též umožňuje odhalení interakčního rozhraní proteinů. Objasnění této interakce by mohlo být významné především pro objasnění mechanismu transportu virových částic uvnitř hostitelské buňky, ale též by mohlo být základním kamenem pro vývoj nových antivirových agens.

Konjugační techniky při řešení imunochemických aspektů detekce analytů veterinární medicíny

Holubová Barbora, Ing. Ph.D. ( mic...@vscht.cz)
Arnoštová Libuše, Ing. CSc.
Využití imunochemické detekce pro analyty oblasti veterinární klinické medicíny nabývá postupně stále větší důležitosti. Práce bude zaměřena na rozpracování (i) různých přístupů při přípravě konjugátů vybraných analytů pro aplikaci při imunoanalýze, a (ii) různých strategií konstrukce imunochromatografických testů. Zvláštní pozornost bude věnována úskalím vznikajícím při vývoji souprav pro semikvantitativní stanovení steroidních látek.

Metabolický a oxidační stres v terapii nádorových a zánětlivých onemocnění

Zelenka Jaroslav, Ing. Ph.D. ( ZEL...@vscht.cz)
Nádorová a zánětlivá onemocnění představují hlavní příčiny úmrtí a invalidity nejen ve vyspělých zemích. Překvapivě se ukazuje, že na molekulární úrovni mají mnoho společného, a že významným faktorem jejich patogeneze jsou změny metabolického a oxidačně-redukčního stavu příslušných buněk. V této práci budou testovány různé faktory, které se mohou podílet na utlumení zánětlivé odpovědi u imunitních buněk a na senzitizaci nádorových linií k oxidačnímu stresu, chemoterapii a radioterapii. V první řadě se jedná o glutamin, jenž se jako nejzastoupenější aminokyselina v lidském těle podílí nejen na energetickém metabolismu, ale také na antioxidační ochraně buňky. Krátkodobá deplece glutaminu tedy snižuje viabilitu nádorových buněk v prostředí se zvýšeným oxidačním stresem. Dále je to laktát, jehož protizánětlivé a angiogenní účinky byly objeveny teprve nedávno. Testování bude prováděno in vitro na tkáňových nádorových a imunitních liniích a též na kontrolní nenádorové linii fibroblastů. Významné výsledky budou testovány také in vivo ve spolupráci s UMG AV ČR. Pro analýzu budou rovněž uskutečněny metabolické studie a testy antioxidační kapacity, jenž mohou dopomoci k porozumění mechanismu působení zmíněných faktorů na nádorové a imunitní buňky.

Porovnávání biochemických markerů u pacientů s různou progresí Alzheimerovy choroby

Kučková Štěpánka, doc. Mgr. Ing. Ph.D. ( kuc...@vscht.cz)
Setnička Vladimír, doc. Ing. Ph.D. ( set...@vscht.cz)
Dizertační práce je orientovaná na vývoj nové biochemické metodiky zjišťování stupně progrese Alzheimerovy choroby. Metodika spočívá v charakterizaci změn peptidového profilu plasmy u několika skupin pacientů s různým stupněm rozvinutí nemoci a zdravých jedinců pomocí hmotnostní spektrometrie. U vybraných markerů bude zjišťováno jejich relativní množství a ověřováno, zdali je pro konkrétní stupeň progrese charakteristické.

Proteomická analýza biotekutin pacientů postižených karcinomy a neurodegenarativními onemocněními

Kučková Štěpánka, doc. Mgr. Ing. Ph.D. ( kuc...@vscht.cz)
Setnička Vladimír, doc. Ing. Ph.D. ( set...@vscht.cz)
Navržená doktorská práce se zabývá proteomickou analýzou biotekutin (moči, slin, plicních výměšků) získaných od pacientů postižených rakovinou vnitřních orgánů a také neurodegenarativními onemocněními (např. Alzeheimerovou chorobou). Cílem práce je ověřit, zda lze detekovat projevy chorob na molekulární úrovni ve změnách proteinového profilu v biotekutinách.

Studium struktur a interakcí kapsidových proteinů vybraných flavivirů s částmi genomové RNA

Hrabal Richard, prof. Ing. CSc. ( hra...@vscht.cz)
Rumlová Michaela, Dr. Ing. ( Mic...@vscht.cz)
Kapsidový protein (C-protein) je základní stavební jednotkou flavivirů, mezi něž patří např. virus dengue, virus žluté zimnice, virus klíšťové encefalitidy, případně virus zika. Flaviviry jsou jedny z nejnebezpečnějších lidských patogenů, proti nimž většinou neexistuje účinná obrana, Jejich genetická informace je zakódována v jednovláknové RNA s pozitivní orientací. RNA nenese jen genetickou informaci, ale má velmi důležitou úlohu i při skládání nezralé virové částice.
Předmětem disertační práce bude určit prostorovou strukturu kapsidových proteinů (C-proteiny)vybraných flavivirů pomocí kombinace izotopově podporované NMR spektroskopie a výpočetních metod. Získaná struktura bude poté využita pro identifikaci vazebných míst s úseky genomové RNA. Proces vytváření virové kapsidy, případně její rozpad při vniknutí viru do hostitelské buňky bude na základě znalosti tohoto mechanismu možné moderovat pomocí vybraných látek.

Transkripční regulace ve vývoji a funkci neurosenzorických buněk

Kučková Štěpánka, doc. Mgr. Ing. Ph.D. ( kuc...@vscht.cz)
Pavlínková Gabriela, RNDr. Ph.D. ( gpa...@ibt.cas.cz)
Přibližně 10% lidské populace trpí ztrátou sluchu, a ztráta sluchu postihuje každého tisícího novorozence. Klíčovými patologickými rysy vedoucí ke ztrátě sluchu je smrt neurosenzorických buněk a poškození neurálních kontaktů, přesto příčiny ztráty sluchu nejsou plně objasněny. Kritickým krokem v pochopení patofyziologie ztráty sluchu je identifikace genů, které jsou nezbytné pro diferenciaci, specifikaci a funkci jednotlivých druhů neurosenzorických buněk během embryonálního vývoje. Cílem tohoto projektu je objasnit úlohu a vzájemnou regulaci transkripčních faktorů SOX2, NEUROD1 a ISLET1 během vývoje sluchového systému. Pomocí transgenních myších modelů, RNA sekvenování a qPCR na úrovni jedné buňky budou provedeny analýzy molekulárních mechanismů ovlivňujících morfogenezi a funkci senzorických buněk a neuronů. Navrhovaný výzkum rozšíří naše znalosti regulace neurosenzorického vývoje a možnosti jejich regenerace v terapeutických aplikacích.

Úloha fosfatidylinositol-4-kinas při transportu váčků v průběhu imunitní odpovědi rostlin

Burketová Lenka, doc. Ing. CSc. ( len...@vscht.cz)
Janda Martin, Ing. Ph.D. ( JAN...@vscht.cz)
Klíčovými složkami imunitní odpovědi rostlin jsou receptory PRR, které rozpoznávají přítomnost patogenu. Toto rozpoznání obvykle vede ke spuštění biosyntézy kyseliny salicylové (SA) a transkripci genů pro obranné proteiny. Důležitou vlastností PRR je jejich neustálý přesun mezi plasmatickou membránou a trans-Golgi systémem pomocí váčkového transportu. Fosfatidylinositol-4-kinasy (PI4Ks) a jejich produkt fosfatidylinositol-4-fosfát hrají zásadní roli při transportu váčků v rostlinách. Nedávné výsledky laboratoře ukázaly, že dvojnásobný mutant pi4kβ1β2 má zvýšený obsah SA, ale příčina tohoto zvýšení není dosud jasná. Transkriptomická analýza odhalila v mutantu pi4kβ1β2 zvýšenou transkripci několika genů pro PRR. Navrhovaná práce se proto bude věnovat objasnění úlohy PI4Ks při translokaci PRR. Na pozadí mutantu pi4kβ1β2 budou vytvořeny mutantní linie exprimující vybrané PRR označené fluorescenčními značkami a analyzováni pomocí pokročilých mikroskopických technik.
Významnou složkou obrany rostlin proti patogenům je akumulace polysacharidu kalosy. Protože výsledky předběžných experimentů ukazují, že pi4kβ1β2 mutant akumuluje kalosu ve zvýšené míře, bude další část práce zaměřena na možnou roli PI4Ks ve váčkovém transportu klíčového enzymu kalosasynthasy do apoplastu.

Bioaktivní povlaky podporující spontánní endotelizaci cévních náhrad

Dyr Jan Evangelista, prof. Ing. DrSc. ( Jan...@uhkt.cz)
Povrch biomateriálů, které jsou v dlouhodobém kontaktu s krví (např. cévní protézy, stenty), spouští zánětlivé procesy organismu vedoucí k aktivaci koagulační kaskády, vzniku trombů a následnému selhání štěpu. Cílem práce je vývoj povlaků, které by potlačovaly aktivaci koagulační kaskády a imunitní odpověď organismu a zároveň aktivně povzbuzovaly vytvoření endotelu na povrchu cévních protéz po jejich implantaci do krevního oběhu. Jeden z postupů bude založen na potažení vnitřního povrchu syntetické a decelularizované cévy fibrinovou sítí, která bude modifikována bioaktivními molekulami jako jsou např. heparin, růstové faktory, oligosacharidy a další bioreceptory specificky podporující adhezi progenitorových endoteliálních buněk. Alternativní postup spočívá v potlačení nežádoucích interakcí organismu pomocí takzvaných polymerních kartáčů s jejich následnou funkcionalizací výše uvedenými biomolekulami. Předpokládáme, že po implantaci heparin potlačí koagulační kaskádu, zatímco další výše uvedené bioaktivní molekuly podpoří endotelizaci cévní náhrady vychytáváním progenitorových endoteliálních buněk z krve.
Ústav hematologie a krevní transfuze

Biologická role LEDGF/p75

Veverka Václav, Ing. Ph.D. ( vev...@uochb.cas.cz)
Epigenetický faktor LEDGF/p75 je aktraktivním terapeutickým cílem pro HIV integraci i rozvoj MLL leukémie. Ačkoli je vysoce relevantní z pohledu vývoje léčiv, jeho fyziologická funkce nebyla dosud plně objasněna. Cílem práce bude studium fyziologických a patologických rolí LEDGF/p75 pomocí biochemických, biofyzikálních a strukturně biologických metod.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Imunomodulační mezenchymové stromální buňky

Dyr Jan Evangelista, prof. Ing. DrSc. ( Jan...@uhkt.cz)
Mezenchymové stromální buňky (MSC) u savců včetně člověka (hMSC) slouží ke tkáňové regeneraci a modulaci imunitních procesů. Modulace těchto procesů je komplexní mechanismus, který se liší u zdravých subjektů a pacientů s různými druhy onemocnění, včetně nádorových. Imunosupresívní hMSC se již klinicky využívají při léčbě nemoci štěpu proti hostiteli (GvHD) po alogenní transplantaci krvetvorných buněk a při jiných nežádoucích imunitních stavech. Imunostimulační hMSC je teoreticky možno využít k léčbě nádorů. Cílem práce bude charakterizovat imunomodulační vlastnosti hMSC u zdravých jedinců a u pacientů s nádorovými malignitami a možnost jejich ovlivnění in vitro a in vivo.
Ústav hematologie a krevní transfuze

Interakce hostitelských buněk s retroviry

Hejnar Jiří, RNDr. CSc. ( hej...@img.cas.cz)
Trejbalová Kateřina, Mgr. Ph.D. ( kat...@img.cas.cz)
Retroviry interagují s napadenou hostitelskou buňkou a využívají buněčné faktory na všech stupních svého replikačního cyklu. Tématem plánované disertace budou interakce na úrovni receptorů a virových obalových glykoproteinů. Budou studovány a vyhledávány receptory nových podskupin ptačích leukózových virů, budou specifikovány vazebná místa pro příslušné retroviry a definovány kritické aminokyseliny, které podmiňují vazbu a jejichž záměny navozují hostutelskou rezistenci vůči virům. Předmětem studia budou kromě ptačích leukózových virů i retroviry endogenní, např. syncytiny z lidského genomu. V případě ptačích leukózových virů bude cílem též in vivo genetická modifikace s cílem připravit drůbeží linie resistentní vůči jednotlivým podskupinám. Metodicky bude projekt založen na molekulárním klonování rekombinantních retrovirů, stanovování vstupu viru do buňky a exprese reportérových genů, editování buněčných genomů a transgenesi u ptáků.
Ústav molekulární genetiky AV ČR, v.v.i.

In vitro rekonstituce produkce a transportu lipidů

Bouřa Evžen, Mgr. et mgr. Ph.D. ( evz...@uochb.cas.cz)
Lipidy jsou téměř výhradně syntetizovány na membránách endoplazmatického retikula a následně musí být transportovány na místo určení. Jedna možnost je transport váčky. Další možností jsou lipidy transportující proteiny jako je Oxysterol-binding protein (OSBP). Naším cílem je in vitro rekonstituce těchto buněčných pochodů pomocí rekombinantních proteinů a modelových membrán. Následně chceme obasnit jak je tento proces zneužíván viry, aby modifikovaly buněčné membrány pro svoji replikaci.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Katepsinové proteasy v biomedicíně

Mareš Michael, RNDr. CSc. ( mic...@uochb.cas.cz)
Práce bude vypracována na Ústavu organické chemie a biochemie, Akademie věd ČR (www.uochb.cz/web/structure/186.html). 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 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 charakterizace transkriptomu v tkáních lidských novorozenců

Kopecký Jan, MUDr. DrSc. ( Jan...@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. Cílem projektu je komplexní charakterizace genové exprese ve tkáních lidských novorozenců s využitím RNA sekvenační analýzy (RNA-seq). Projekt bude zaměřen nejen na získávání dat, ale také jejich funkční analýzu a vizualizaci s cílem odhalit různé aspekty raného lidského vývoje a jeho kontroly, a to i ve vztahu k patologickým stavům. 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.

Minoritní a neobvyklé flavonolignany: Chemo-enzymatická příprava a farmakologická aktivita

Křen Vladimír, prof. Ing. DrSc. ( k...@biomed.cas.cz)
Biedermann David, RNDr. Ph.D. ( bie...@biomed.cas.cz)
Flavonolignany jsou důležité přírodní látky, které se vyskytují v různých rostlinách. Nová skupina flavonolignanů, které nyní začaly přitahovat pozornost kvůli jejich zajímavým farmakologickým aktivitám, jsou tzv. flavonolignany ne-taxifolinového původu. Tyto látky jsou zkoumány vzhledem k detailním strukturálním rysům a pro vlivy na intracelulární signalizaci a inhibiční aktivity vůči proteinům mnohočetné resistence (MDR), jak v mikroorganismech, tak i v somatických (nádorových) buňkách. Pomocí chemické a chemoenzymatické syntézy a další derivatizace budou připraveny nové flavonolignany, které budou testovány na modulační aktivitu MDR a cytotoxicitu. Pomocí chemické a chemoenzymatické syntézy a další derivatizace budou připraveny nové a vzácnější flavonolignany (odlišné od derivátů taxifolinu). Nové látky budou testovány na modulační aktivitu MDR a cytotoxicitu.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Multivalentní glykokonjugáty v prognostice a terapii rakovinných a kardiovaskulárních onemocnění

Bojarova Pavla, RNDr. Ph.D. ( boj...@biomed.cas.cz)
Galektiny jsou živočišné lektiny s afinitou k β-D-galaktosidům, které se in vivo účastní např. kancerogeneze, angiogeneze či fibrózy [Liu, Rabinovich, Nat. Rev. Cancer. 2005]. Jejich výskyt signifikantně stoupá v souvislosti s řadou patogenních procesů, a proto je lze využít např. jako markery u některých typů rakovin nebo kardiopatologií, ale take pro cílenou vazbu terapeutik a/ nebo zobrazovacích činidel [Bojarová, Křen, Biomat. Sci. 2016]. Zásadními pořadavky na glykokonjugáty s afinitou ke galektinovým cílům jsou multivalentní vazba, biokompatibilita a stabilita in vivo, což ideálně splňují strukturně flexibilní rozpustné N-(2-hydroxypropyl)metakrylamidové (HPMA) kopolymery [David et al. Eur. J. Cancer. 2004]. Cílem práce je příprava série multivalentních konjugátů HPMA kopolymeru s komplexními oligosacharidovými epitopy připravenými pokročilou chemoenzymovou syntézou, and testování jejich inhibičního a vazebného účinku vůči galektinu-3 in vitro metodami Enzyme-linked Lectin Assay (ELLA) a povrchové plazmové resonance (SPR). V další fázi budou následovat studie v buněčných kulturách in vitro a ex vivo. Zkoumán bude především účinek inhibice galektinu-3 v souvislosti se srdeční fibrózou a angiogenezí při rakovinném bujení.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Nestrukturované proteiny a jejich úloha v procesu biomineralizace

Vondrášek Jiří, RNDr. CSc. ( jir...@uochb.cas.cz)
Rumlová Michaela, Dr. Ing. ( Mic...@vscht.cz)
Nestrukturované proteiny hrají důležitou roli v celé řadě buněčných pochodů, jsou součástí mimobuněčné hmoty a uplatňují se i během minineralizace tkání. Řadí se k nim i dva nejběžnější proteiny, které se nachází v nezralé zubní sklovině – amelogenin a ameloblastin. Oba proteiny oligomerizují, agregují a tvoří makromolekulární komplexy díky společnému vazebnému motivu. Ten se nachází v evolučně konzervovaných oblastech obou proteinů a v jeho těsné blízkosti leží rovněž fosforylační místa a aminokyseliny, jejichž mutace jsou spojovány s vývojovými vadami. Ukazuje se, že procesovaná molekula Ameloblastinu nebo její části mohou zároveň fungovat v buněčné signalizaci. Cílem projektu je rekombinantní produkce a charakterizace dvou isoforem proteinu Ameloblastin a to jak v bakteriích tak v eukaryotických buňkách. Právě posttranslační modifikace mohou být příčinou jiného typu proteolytického štěpení proteázami z nichž nejdůležitější jsou MMP20 a Kallikrein4.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Polymorfismy v genech imunitního systému u pacientů s hematologickými malignitami a jejich vliv na transplantace hematopoetických kmenových buněk

Dyr Jan Evangelista, prof. Ing. DrSc. ( Jan...@uhkt.cz)
Předmětem práce bude vyšetření genů HLA systému a vybraných non-HLA genů u pacientů s hematologickými malignitami a jejich příbuzných a nepříbuzných dárců hematopoetických kmenových buněk (HSCT).
Shoda v HLA systému je základním předpokladem úspěšnosti HSCT. Standardně je testována shoda v pěti základních klasických HLA lokusech. Prvním cílem práce je identifikace nových a raritních polymorfismů v těchto lokusech u hematologických pacientů a analýza možnosti nalezení vhodných dárců HSCT pro pacienty s neběžným HLA genotypem.
V recentní odborné literatuře je popisován vliv mnoha dalších genů HLA i non-HLA jak na průběh hematologických onemocnění, tak na úspěšnost transplantací. Výsledky studií nejsou dosud jednoznačné. Dalším cílem této práce bude identifikace a analýza polymorfismů v genech, které nejsou dosud standardně testovány, se zaměřením na jejich využití při rutinním hledání vhodných dárců HSCT.
Celá práce bude zpracována na souboru pacientů s hematologickými malignitami, indikovaných k HSCT v Ústavu hematologie a krevní transfuze.
Ústav hematologie a krevní transfuze

Příprava funkčních mutantů chitinolytických glykosidas se zvýšenou transglykosylační aktivitou

Valentová Kateřina, doc. Ing. Ph.D. ( kat...@biomed.cas.cz)
Slámová Kristýna, Ing. Ph.D.
β-N-Acetylhexosaminidasy (EC 3.2.1.52, GH20) z vláknitých hub jsou stabilní extracelulární exo-glykosidasy schopné v transglykosylačních reakcích přenášet N-acetylglukosaminové a N-acetylgalaktosaminové zbytky na různé akceptory, typicky alkoholy nebo cukry, čímž umožňují vznik různých bioaktivních glykosidů jednoduchou enzymovou syntézou. Chitinasy (3.2.1.14, GH18) jsou endo-glykosidasy hydrolyzující chitin (polymer N-acetylglukosaminu), které mohou za vhodných podmínek taktéž katalyzovat transglykosylaci za vzniku chitooligomerů. Výtěžek transglykosylačních reakcí obecně významně snižuje současná hydrolýza donorového substrátu i vzniklých produktů. Hydrolytická aktivita β-N-acetylhexosaminidas i chitinas může být podstatně snížena vhodnou mutací, která při zachování transglykosylační aktivity vede k efektivnímu zvýšení výtěžků transglykosylačních reakcí. Cílem práce bude heterologní exprese fungální β-N-acetylhexosaminidasy a chitinasy v Pichia pastoris a příprava jejich mutantních forem se zvýšenou transglykosylační aktivitou. Pomocí těchto enzymů budou připraveny přirozené i modifikované chitooligomery o různém stupni polymerace.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Příprava nových flavonolignanů a jejich biologické aktivity.

Macek Tomáš, prof. Ing. CSc. ( tom...@vscht.cz)
Valentová Kateřina, doc. Ing. Ph.D. ( kat...@biomed.cas.cz)
Práce bude zaměřena na novou skupinu flavonolignanů z rostlin, která vykazuje zajímavé farmakologické aktivity v oblasti potlačení rezistence na léky, a to na tzv. flavonolignany ne-taxifolinového původu. Pomocí chemické a chemoenzymatické syntézy a další derivatizace budou připraveny nové flavonolignany a získané látky budou zkoumány z hlediska vlivu na intracelulární signalizaci a zejména inhibiční aktivity vůči proteinům mnohočetné resistence (MDR), jak v mikroorganismech, tak i v somatických (nádorových) buňkách, a testovány na modulační aktivitu MDR a cytotoxicitu.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Strukturní a funkční analýza charakteristik nukleas v interakci patogen – hostitel

Lipovová Petra, doc. Ing. Ph.D. ( kar...@vscht.cz)
Kovaľ Tomáš, Mgr. Ph.D. ( kov...@gmail.com)
Molekulární úroveň interakcí mezi patogenem a lidskou (hostitelskou) buňkou nebo tkání zahrnuje mimo jiné proteiny a enzymy interagující s nukleovými kyselinami, ať již z důvodu zajištění výživy patogenního organismu anebo cíleného ovlivnění funkcí hostitele. V případě bakterií způsobujících nozokomiální onemocnění nebo protozoí – původců jiných závažných onemocnění – nejsou doposud plně objasněny role a vlastnosti takových molekul. S pomocí metod molekulární biologie, strukturní biologie a aplikací biofyzikálních technik budou objasněny klíčové vlastnosti vybraných proteinů účastnících se interakce mezi patogenem a hostitelem. Mezi ně patři nukleázy typu S1-P1 z bakterie Legionella pneumophila, parazitu Leishmania major nebo jejich homology.
Cílem studia bude určení strukturních, biochemických a biofyzikálních vlastnosti vybraných S1-P1 nukleáz účastnících se interakcí patogenu s nukleovými kyselinami hostitele. Budou aplikovány především techniky rekombinantní exprese a purifikace proteinů, charakterizace enzymatické aktivity, měření molekulárních vlastností v roztoku, interakčních parametrů, proteinové krystalografie, pokročilé hmotnostní spektrometrie a moderních biofyzikálních postupů.
Biotechnologický ústav AV ČR, v.v.i.

Úloha mitochondriální fosfolipázy A2γ v bunečné redoxní rovnováze

Jabůrek Martin, Mgr. Ph.D. ( mar...@fgu.cas.cz)
Redoxně-dependentní regulace hrají zásadní roli v celé řadě biologických procesů. Fosfolipázy nezávislé na vápníku (iPLA2) jsou rodiny enzymů, o kterých je známo, že se podílejí na buněčné signalizaci tím, že současně produkují volné mastné kyseliny a lyzofosfolipidy. Naše laboratoř má dlouholeté zkušenosti s buněčnou bioenergetikou a redoxní signalizací a naše výsledky ukázaly, že mitochondriální fosfolipáza je redoxně regulovaná a plní antioxidační úlohu v různých tkáních mechanismem, který zahrnuje mitochondriální odpřahující protein UCP2 a případně další mitochondriální přenašeče. V tomto projektu navrhujeme posunout znalosti redoxní regulace iPLA2γ a rovněž podrobněji prozkoumat regulační a antioxidační účinky iPLA2γ ve vybraných fyziologických situacích. Cíle zahrnují (1) určit vlastnosti a regulaci iPLA2γ, (2) identifikovat podmínky, za kterých se iPLA2γ účastní buněčné redoxní homeostázy, (3) objasnit úlohu iPLA2γ při ischemickém/reperfuzním poškození srdce a mozku. K cílům budeme přistupovat pomocí přísných experimentálních modelů geneticky modifikovaných myší, vybraných primárních tkáňových kultur, izolovaných mitochondrií a izolované purifikované rekombinantní iPLA2γ.
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Vývoj léčiv s využitím malých fragmentů

Veverka Václav, Ing. Ph.D. ( vev...@uochb.cas.cz)
V rámci projektu budou cíleně vyvíjeny nové účinné látky proti proteinům a protein-proteinovým interackcím spojených s rozvojem hematologických onemocnění. K vývoji látek budou využity metody vycházející z malých fragmentů. Práce na projektu je vynikající příležitostí získat odborné znalosti a praktické zkušenosti v proteinové biochemii, biofyzice a strukturní biologii a také přehled o přístupech k racionálnímu vývoji léčiv prostřednictvím úzké spolupráce s medicinálními a výpočetními chemiky.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Biotechnologie

Studijní program: Biochemie a biotechnologie (čtyřleté)

Biologicky aktivní látky chmele, jejich účinky a využití

Dostálek Pavel, prof. Ing. CSc. ( Pav...@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.

Elektrokoagulace mikroorganismů

Brányik Tomáš, prof. Ing. Ph.D. ( bra...@vscht.cz)
Brányiková Irena, Ing. Ph.D. ( Ire...@vscht.cz)
Standardní součástí „down-stream“ procesů v biotechnologiích je separace mikrobiální biomasy od kultivačního média. V některých případech jsou sklizňové koncentrace biomasy tak nízké, že využití klasických postupů (centrifugace, filtrace) je vysoce energeticky a finančně náročné. Alternativním způsobem zahuštění biomasy může být elektrokoagulace, která byla doposud využívána především v oblastech čistírenství a vodárenství. Cílem doktorského studia je rozšířit použití elektrokoagulace do biotechnologických aplikací, ať už je žádaným produktem biomasa (např. při fototrofní produkci jednobuněčných řas) nebo kultivační roztok s extracelulárními produkty (např. produkce extracelulárních biosurfaktantů). Při studiu bude kombinován fundamentální přístup (měření povrchových vlastností částic a modelování jejich interakcí) s inženýrským přístupem (studium elektrokoagulace v laboratorních a čtvrtprovozních zařízeních, spolupráce na návrhu a testování průtočného elektroflokulačního zařízení).

Fluorescenční metody studia biofilmů oportunně patogenních mikroorganismů

Masák Jan, prof. Ing. CSc. ( mas...@vscht.cz)
Maťátková Olga, Ing. Ph.D. ( olg...@vscht.cz)
Mikrobiální biofilmy představují závažný problém v léčbě mnohých onemocnění. Jedním z určujících faktorů této skutečnosti je změna rezistence a dalších vlastností buněčného fenotypu, které souvisí s adherentním způsobem života mikrobiálních buněk. Tématem této disertační práce bude studium mikrobiálních biofilmů tvořených oportunně patogenními mikroorganismy, včetně klinických izolátů, s cílem prohloubení poznání mechanismů tvorby biofilmu. Součástí práce bude zavedení metod využívajících specifické fluorescenční sondy ke studiu možností inhibice tvorby biofilmu a jeho eradikace.

Pythium oligandrum jako biologický kontrolní prostředek proti plísňové kontaminaci sladu

Brányik Tomáš, prof. Ing. Ph.D. ( bra...@vscht.cz)
Biologická kontrola proti plísňové kontaminaci se stala populární. Tyto organismy mohou snížit nebo potlačit růst plísní různými mechanismy a některé byly úspěšně použity v mnoha průmyslových odvětvích k odstranění nežádoucích mikroorganismů. Potenciál oomycety Pythium oligandrum proti plísním je dobře známý. Tento mykoparazit se běžně používá v mnoha oblastech lidské činnosti, ale jeho aplikace během procesu sladování nebyla dosud studována. Cílem tohoto projektu je (i) ověřit účinnost Pythium oligandrum při potlačení / eradikaci plísňových infekcí sladu, (ii) studovat vliv Pythium oligandrum na tvorbu mykotoxinů plísněmi, (iii) vyhodnotit účinek Pythium oligandrum na technologické vlastnosti sladu a iv) optimalizovat postupy sladování v přítomnosti Pythium oligandrum.

Mikrobiom minerálních pramenů – charakterizace fenotypu izolovaných mikroorganismů.

Kolouchová Irena, doc.Ing. Ph.D. ( ire...@vscht.cz)
Čejková Alena, prof. Ing. CSc. ( cej...@vscht.cz)
Lázeňské prameny podléhají stejnému testování jako pitná voda. Znamená to tedy, že z mikrobiologického hlediska je v nich zjišťována zejména přítomnost koliformních bakterií. Léčivé účinky těchto pramenů jsou dány jejich unikátním složením, zejména obsahem širokého spektra minerálních látek (např. železo, sodík, vápník, draslík, hořčík), z nichž některé jsou pro vodní prostředí atypické a rovněž mnoha aniontů (hydrogenuhličitany, chloridy, sírany). Jednotlivé prameny se mezi sebou liší teplotou, obsahem rozpuštěného oxidu uhličitého a radioaktivitou. Lázeňské prameny mají nejen pozitivní účinky na lidské zdraví, ale rovněž představují svými fyzikálními a chemickými podmínkami často extrémní prostředí pro výskyt různých mikroorganismů, z nichž některé se značnou pravděpodobností nebyly dosud identifikovány. Cílem této disertační práce bude testování a modifikace kultivačních postupů využitelných jak pro aerobní tak anaerobní prokaryota isolovaná z lázeňských pramenů z Karlových Varů, Jáchymova, Luhačovic a Šaratice. Jednotlivé taxony budou charakterizovány z hlediska jejich fenotypu. Zvláštní pozornost bude věnována jejich vlastnostem, potenciálně využitelných v biotechnologii.

Možnosti zvýšení produkce butanolu u bakterií Clostridium beijerinckii

Patáková Petra, doc. Dr. Ing. ( pat...@vscht.cz)
Průmyslová produkce butanolu bakteriemi rodu Clostridium není rentabilní kvůli vysoké toxicitě butanolu, která je příčinou jeho nízké koncentrace v kultivačním médiu a dále obvykle také souběžné sporulaci, která způsobuje nízkou produktivitu a výtěžnost tvorby butanolu. Práce bude zaměřena na možnost zvýšení tolerance k butanolu posílením jeho aktivního transportu z buněk a studium podmínek, za kterých klostridiální populace nesporuluje. Metodika práce bude zahrnovat transkripční analýzu pomocí RT-qPCR, přípravu cílených mutantů pomocí různých metod transformace, kultivaci bakterií v bioreaktoru za různých podmínek, mikroskopické metody včetně elektronové mikroskopie a HPLC analýzu produktů.

Nanočástice kovů v biotechnologii

Čejková Alena, prof. Ing. CSc. ( cej...@vscht.cz)
Nano měřítko dává částicím unikátní fyzikální a chemické vlastnosti. Nanočástice jsou řádově menší než jednotlivé buňky, mohou prostupovat přes biologické membrány a aktivně působit přímo v buněčných organelách. I přes širokou škálu uplatnění jak v klinické praxi, tak v ekologických aplikacích při bioremediacích, je zatím velmi málo znalostí o komplexním vlivu nanočástic na organismy. V současné době existuje vysoká poptávka po antimikrobiálních látkách pro léčbu současných a vznikajících mikrobiálních onemocnění. Zejména mikroorganismy, které disponují rozmanitými rezistenčními mechanismy vůči stávajícím antibiotikům, vytvořily naléhavou potřebu hledat novou generaci antimikrobiálních látek, které jsou účinné, bezpečné a mohou být použity k léčení mikrobiálních infekcí odolných vůči více léčivům. Nano-antimikrobiální látky nabízejí účinné řešení těchto výzev. Ve stávající podobě je většina komerčních aplikací nanočástic v medicíně zaměřena na cílený transport léčiv buněčným prostředím, a na možnost dálkového ovládání funkcí nano-sond. K tomuto využití nanočástic je třeba znát i rizika, která aplikace nanočástic přinášejí. Tato problematika bude náplní disertační práce.

Nové fermentační postupy pro přípravu nízkoalkoholických vín

Kolouchová Irena, doc.Ing. Ph.D. ( ire...@vscht.cz)
V České republice je v současné době více než 18 tisíc pěstitelů révy vinné a současně je produkováno více než 600 tisíc hl vína. Vzhledem ke zvyšujícímu se trendu pití nízkoalkoholických nápojů narůstá potřeba vývoje kvalitních nízkoalkoholických vín, která by svou senzorickou kvalitou odpovídala klasickým vínům (s obsahem alkoholu v rozmezí 10 – 13 % obj). Práce bude zaměřena na laboratorní a čtvrtprovozní testy fermentace vinného moštu různými mikrobiálními konsorcii, kdy hlavním kritériem bude nízká produkce ethanolu. Prokvašený mošt bude hodnocen klasickými analytickými metodami pro tichá vína a vína z čtvrtprovozních testů budou podrobena senzorickému hodnocení.

Popis flokulace pivovarských kvasinek pomocí koloidních interakčních modelů

Brányik Tomáš, prof. Ing. Ph.D. ( bra...@vscht.cz)
Flokulace kvasinek je reverzibilní a asexuální proces agregace buněk do vloček, který je závislý na kmeni, přítomnosti vápenatých iontů a je silně ovlivněn FLO geny. Tento jev představuje efektivní a levnou separaci buněk v pivovarnictví, vinařství a produkci etanolu. Odchylky od požadované flokulace jsou nežádoucí. Neflokulující kvasinky nebo předčasná flokulace kvasinek mohou vést k technologickým potížím a senzorickým nedostatkům. Spolehlivý fyzikálně-chemický model předpovídající flokulaci by byl pro průmysl velmi cenný. Cílem této práce bude využití modelů koloidní interakce částic k určení kvantitativního významu fyzikálně chemických sil při flokulaci různých kmenů pivovarských kvasinek. Následně budou porovnávány předpokládané interakční intenzity s reálnými flokulačními testy a s expresí vybraných FLO genů, aby se ověřil model a lépe pochopil mechanismus flokulace pivovarských kvasinek.

Produkce etanolu ze syntézního plynu autotrofními nebo mixotrofními bakteriemi

Patáková Petra, doc. Dr. Ing. ( pat...@vscht.cz)
Práce se týká produkce etanolu tzv. Wood-Ljungdahlovou metabolickou drahou ze syntézního plynu tj. směsi obsahující jako hlavní složky CO, CO2 a H2 spolu s dalšími příměsmi. Syntézní plyn se získává zplyňováním biomasy nebo jiných materiálů za vysokých teplot a jeho složení je proměnlivé v závislosti na výchozím materiálu a metodě zplyňování. Podstatou práce bude výběr vhodného kmene, schopného využívat tuto plynnou směs jako zdroj uhlíku. Předpokládá se využití vybraných druhů bakterií rodu Clostridium, jako je např. Clostridium ljungdahlii, případně dalších rodů. Dále bude testována odolnosti vybraného kmene k inhibitorům, vznikajícím při zplyňování (dehtové látky, amoniak, kyanidy apod. Součástí práce bude i návrh vhodného typu kultivace (vsádková s volnými nebo imobilizovanými buňkami nebo kontinuální).

Studium sloučenin interferujících s regulačními mechanismy tvorby biofilmu jednobuněčných eukaryot

Masák Jan, prof. Ing. CSc. ( mas...@vscht.cz)
Mikrobní biofilmy jsou jednodruhová nebo v přirozeném prostředí častěji vícedruhová společenství vznikající aktivní adhezí/kolonizací buněk na nejrůnějších typech povrchů a vedoucí ke vzniku populací s odlišným fenotypem. Biofilmy populací se vyznačuje mimojiné vysokou rezistencí vůči podmínkám okolního prostředí. Rozsáhlé poznatky byly získány zejména v oblasti studia bakteriálních biofilmů, včetně regulace jeijich vzniku. V případě eukaryotních jednobuněčných mikroorganismů jsou regulační mechanismy tvorby biofilmů poznané méně a soustřeďují se zejména na pathogenní kmeny rodu Candida. Předmětem disertační práce bude nalezení přírodních či syntetických látek včetně nanočástic, které budou interferovat s regulačními mechanismy zodpovědnými za tvorbu a stabilitu biofilmu u vybraných kvasinek a mikromycet. Výsledkem by měly být nástroje a postupy umožňující cíleně ovlivnit kolonizaci povrchů uvedenými skupinami mikroorganismů ve zdravotnictví a různých oblastech průmyslu.

Využití lignocelulózové biomasy jako suroviny pro biotechnologickou produkci biobutanolu

Melzoch Karel, prof. Ing. CSc. ( mel...@vscht.cz)
Branská Barbora, Ing. Ph.D. ( bar...@vscht.cz)
Cílem práce je výzkum a ověření fermentační výroby biobutanolu jako obnovitelného paliva 2. generace z nepotravinářských surovin. Budou testovány postupy zpracování rostlinné biomasy, která bude využita jako zdroj uhlíku a energie při formulaci komplexních médií na bázi lignocelulosových surovin a dalšího zdroje živin pro fermentační výrobu biobutanolu (např. odpady ze zemědělství či potravinářského průmyslu). Důležitým aspektem bude i ekonomická a energetická přijatelnost takového média. Současně se bude pracovat na zlepšení produkčních vlastností nepatogenních bakterií rodu Clostridium, které jako svůj hlavní metabolit produkují butan-1-ol, a na zvýšení jejich tolerance k produktu a inhibičním látkám, které mohou vznikat při předúpravě rostlinné biomasy. Testovány budou různé možnosti uspořádání, řízení a modelování fermentačního procesu a bude hodnocena jejich efektivita. Konečným cílem práce je navržení a ověření optimální technologie pro biotechnologickou produkci biobutanolu jako paliva 2. generace.

Chemie a analýza potravin

Studijní program: Chemie a technologie potravin (čtyřleté)

Aplikace plynové chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií v analýze potravin a složek prostředí

Pulkrabová Jana, doc. Ing. Ph.D. ( jan...@vscht.cz)
Dizertační práce se zaměří na realizaci studií využívajících různé instrumentální platformy plynové chromatografie pro analýzu volatilních a semivolatilních složek potravin a vzorků životního prostředí. Pro detekci látek bude využita technika vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS) a pro cílovou analýzu také technika tandemové hmotnostní spektrometrie s analyzátorem typu trojitý kvadrupól (QqQ), tak aby bylo možné porovnat dosažené pracovní charakteristiky a aplikovatelnost v dalších studiích. Prostřednictvím necílového screeningu budou identifikovány markery zdrojů kontaminace.

Aplikace spektrálních metod pro charakterizaci potravinářských produktů

Poustka Jan, prof. Dr. Ing. ( pou...@vscht.cz)
Disertační práce je zaměřena na aplikaci vybraných spektrálních metod jako je infračervená spektrometrie nebo hmotnostní spektrometrie s cílem prohloubit možnosti rychlé a přesné charakterizace různých potravinářských produktů. Cílem práce je pro různé materiály vypracovat analytické postupy vhodné pro jejich charakterizaci 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.

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

Schulzová Věra, doc. Dr. Ing. ( sch...@vscht.cz)
Krmela Aleš, Ing. ( ale...@post.cz)
Biologicky aktivní látky rostlin mohou vykazovat pozitivní ale i negativní biologické účinky. Hladiny biologicky aktivních látek v rostlinách jsou závislé na druhu rostliny či podmínkách pěstování, ale jsou také ovlivněny podmínkami skladování a zpracování. Pro sledování jejich hladin a posouzení stability 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 s využitím sofistikovaných statistických metod pro vyhodnocení získaných dat.

Biologicky aktivní látky v potravinách snižující oxidační a karbonylový stres organismu

Cejpek Karel, doc. Dr. Ing. ( cej...@vscht.cz)
Tématem práce je studium těch složek potravin a nutraceutik, které jsou schopné výrazně snížit redoxní potenciál nebo množství reaktivních karbonylových sloučenin vznikajících in vivo během transformace cukrů. Jedná se o redukční činidla a jiné antioxidanty a látky schopné reagovat s reaktivními karbonylovými sloučeninami (RCS) jak in vitro, 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 bude nalézt ty potraviny a nutraceutika, které uvedené projevy významně potlačují a popsat látky, které tento účinek způsobují.

Hodnocení kvality potravin a doplňků stravy připravených pomocí nových technologií

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Významným trendem v požadavcích konzumentů na kvalitu potravin je jejich ´čerstvost´ a ´minimální zpracování´ umožňující v maximální míře zachování nutričně významných komponent a žádoucí senzorické vlastnosti. V rámci doktorské práce, jejíž zaměření je iniciováno mezinárodním projektem, bude provedeno kritické zhodnocení širokého spektra kvalitativních parametrů potravin (včetně senzorických) získaných nově zaváděnými či netradičními technologiemi jako jsou ohmický ohřev, vakuové pečení a smažení či ošetření vysokým tlakem. Doktorand též bude sledovat vznik různých lategorií procesních kontaminantů (akrylamid, estery MCPD, furan apod.) s cílem zhodnotit potenciál ´nových technologií´ omezit jejich tvorbu. Interdisciplinární projekt předpokládá spolupráci s výrobci potravin i využití moderních laboratorních postupů pro jejich hodnocení.

Kritické hodnocení dopadů změny klimatu na dietární expozici konzumentů rezidui pesticidů a přírodními toxiny

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Změny klimatu se promítají i do změn ve spektra škůdců ohrožujících produkci kvalitních a bezpečných potravin. Tato skutečnost se zákonitě promítá do potřeby modifikovat a inovovat strategii aplikace prostředků na ochranu plodin či hospodářských zvířat. V daném kontextu lze očekávat nejen změny ve spektru reziduí pesticidů, ale i mykotoxinů případně dalších přírodních toxinů, kterým mohou být konzumenti dietárně exponováni. Doktorská práce se zaměří na screening širokého spektra rizikových sloučenin, jak syntetických, tak i ´přírodních´ v potravním koši různých skupin české populace a zhodnocení změny expozičních rizik v průběhu uplynulých dekád. Realizace projektu předpokládá implementaci a optimalizaci moderních multidetekčních metod založených na spojení chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Projekt bude realizován ve spolupráci s odborníky na problematiku zdravotních rizik.

Látky s protektivními účinky vznikající de novo během zpracování potravin

Cejpek Karel, doc. Dr. Ing. ( cej...@vscht.cz)
Tématem práce je studium fyziologicky i technologicky žádoucích látek, které vznikají komplexními reakcemi neenzymového hnědnutí během zpracování potravin. Práce bude cílena zejména na ty produkty, které se významně podílejí na zvýšení redoxní stability a snižování hladin rizikových reaktivních karbonylových sloučenin v potravinách i organismu člověka. Cílem práce bude určit optimální podmínky vzniku těchto látek v potravinách a zjistit, jak lze přídavkem vhodných prekurzorů do potravin jejich množství zvyšovat a připravit tak funkční potraviny.

Metabolomika jako efektivní nástroj hodnocení kvality, autenticity a bezpečnosti potravin a přírodních surovin

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Dynamický rozvoj instrumentálních technik odvíjejících se od dostupnosti nových moderních technologií se promítá i do zásadní modifikace analytických metod pro hodnocení různých kvantitativních / kvalitativních parametrů vyšetřovaných matric. Doktorská práce se zaměří především na aplikaci strategie necílového screeningu, která postupně doplňuje klasickou cílovou analýzu. V rámci doktorské práce realizované v rámci mezinárodního projektu bude optimalizován postup ´metabolomického fingerprintingu´ využívajícího tandemovou vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii i zpracování generovaných dat pomocí multi-dimensionálních chemometrických metod. Uvedené postupy umožní identifikovat nejen nové markery nutriční jakosti či autenticity, ale i detekovat nedeklarované složky, které mohou pro konzumenty představovat zdravotní riziko.

Metabolomika jako nástroj ilustrující procesy probíhající v potravinářsky významných rostlinách

Stránská Milena, doc. Ing. Ph.D. ( zac...@vscht.cz)
Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
V posledních deseti letech se stala metabolomika, komplexní analýza endogenních a exogenních sloučenin s nízkou molekulovou hmotností (až do přibližně 1500 Da), důležitým výzkumným nástrojem v oblasti potravinářství a zemědělství. V rámci navrhované disertační práce bude studován metabolom zemědělských rostlin v závislosti na interakcích s různými moderními biologickými / mikrobiologickými činidly (např. endofyty nebo biofungicidy), jejichž použití patří mezi aktuální témata současného zemědělsko-potravinářského výzkumu. Bude studován jejich vliv na produkci zdraví prospěšných bioaktivních látek a toxických sekundárních metabolitů, či vliv na celkový senzorický profil potravinářských surovin.

Rezidua pesticidů jako markery falšování cenných potravinových komodit

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Falšování potravin s sebou přináší nejenom ekonomické ztráty ale i řadu zdravotních rizik. Jedním z nich jsou rezidua pesticidů, která jsou vnesena materiály používanými k náhradě cennější suroviny levnější. Podobným problémem, kdy konzumenti jsou na základě klamavé deklarace původu exponováni pesticidy, je falšování biopotravin. Pro sledování uvedených aspektů budou v doktorské práci aplikovány moderní metody cílového i necílového screeningu založeného především na vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii. Realizace projektu proběhne v rámci mezinárodního projektu.

Sledování nových organických polutantů v rámci humánního biomonitoringu

Pulkrabová Jana, doc. Ing. Ph.D. ( jan...@vscht.cz)
Lanková Darina, Ing. Ph.D. ( lan...@vscht.cz)
Hlavním tématem dizertační práce bude implementace nových analytických postupů pro rychlé stanovení různých skupin organických polutantů v biologických vzorcích člověka, tak jak budou definovány dle aktuálních potřeb humánního biomonitoringu. Pro nově identifikované polutanty, případně jejich metabolity, budou vyvíjeny nové analytické strategie využívající techniku hmotnostní spektrometrie, a to jak ve spojení s plynovou, tak i kapalinovou chromatografií. Optimalizovány a kriticky zhodnoceny budou metody jak pro cílovou, tak i necílovou analýzu. Nové postupy budou následně využity v rámci realizace studií zaměřených na humánní biomonitoring.

Studium změn fytokanabinoidů a dalších biologicky aktivních látek při výrobě a aplikaci produktů na bázi rostlin Cannabis sativa

Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Rostliny Cannabis sativa obsahují řadu unikátních sloučenin, vedle kanabinoidů, je zde řada dalších biologicky aktivních sloučenin, které se podílejí na ´koktejlových´ efektech využívaných v různých aplikacích. Předmětem doktorské práce bude, s využitím špičkových instrumentálních technik, studium zastoupení širokého spektra těchto sloučenin a především charakterizace / identifikace produktů jejich transformace, ke kterým dochází účinkem různých biochemických či fyzikálně-chemických faktorů. Předmětem výzkumu též bude, v rámci spolupráce s experty v oblasti medicíny, i hodnocení vlivu směsi biologicky aktivních látek izolovaných konopí na metabolom exponovaných jedinců s cílem objasnit pozorované efekty.

Vznik modifikovaných fusariových mykotoxinů v průběhu sladařství a pivovarství, objasnění jejich struktury

Stránská Milena, doc. Ing. Ph.D. ( zac...@vscht.cz)
Hajšlová Jana, prof. Ing. CSc. ( haj...@vscht.cz)
Nedávný výzkum prokázal, že modifikované formy fusariových mykotoxinů (tj. zejména mykotoxinové glykosidy vznikajících jako rostlinné metabolity nebo během určitých technologií zpracování potravin) mohou významně přispět k celkové dietární expozici mykotoxiny. Cílem disertační práce bude charakterizovat strukturu nových modifikovaných fusariových mykotoxinů vyskytujících se ve sladu a pivu se zaměřením na oligoglykosidy deoxynivalenolu a dalších mykotoxinů, za použití pokročilých izolačních a detekčních přístupů (zejména na bázi ultra-účinné kapalinové chromatografie a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie). Dále bude provedena identifikace nejkritičtějších kroků v procesu sladování a pivovarnictví, během nichž jsou modifikované formy mykotoxinů tvořeny, a budou navrženy nové strategie vedoucí k jejich minimalizaci.

Zlepšování výživové hodnoty potravin z pohledu rizikových tuků

Doležal Marek, doc. Dr. Ing. ( dol...@vscht.cz)
Pánek Jan, doc. Ing. CSc. ( pan...@vscht.cz)
Součástí práce bude monitoring složení tuků v různých potravinářských výrobcích a sledování možnosti náhrady tuku s nevýhodným složením mastných kyselin, především s vysokým obsahem nasycených a trans-nenasycených mastných kyselin, které negativně ovlivňují profil krevních lipidů. Cílem práce bude pro vybrané potravinářské výrobky, např. polevy a tukové náplně, nalézt vhodné alternativy k dodnes používaným parciálně ztuženým tukům nebo tukům s vysokým podílem nasycených mastných kyselin, jako jsou plně ztužené tuky a tuky tropických palem, především palmový a kokosový tuk. K posouzení změn chuti a především textury výrobků s upravenou recepturou budou použity metody senzorické analýzy.

Změny nutriční a senzorické hodnoty při zpracování ryb a výrobků z ryb

Pánek Jan, doc. Ing. CSc. ( pan...@vscht.cz)
V rámci této doktorské práce budou hodnoceny změny parametrů podmiňujících nutriční hodnotu ryb a výrobků na jejich bázi při různých typech technologického či kulinárního zpracování. Sledovány budou obsahy sušiny, proteinů, tuku (včetně zastoupení mastných kyselin), tokoferolů, cholesterolu, minerálních látek, monitorována bude též tvorba těkavých produktů oxidace lipidů. Porovnány budou nutriční hodnoty a jejich změny u vybraných mražených sladkovodních a mořských ryb (dravých i býložravých) dostupných na českém trhu. Součástí hodnocení bude i posouzení vlivu způsobu technologického zpracování na senzorickou jakost. Pro doplnění bude hodnocena i nutriční a senzorická jakost vybraných chlazených, případně i konzervovaných výrobků z ryb.

2-Chlorpropan-1,3-diol v potravinách a reaktivita v modelových systémech

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) a glycidolu v rafinovaných jedlých olejích a dalších produktech inicioval jejich monitoring v mnoha státech Evropské unie. Práce bude zaměřena na studium reakčních mechanismů vedoucích ke vzniku dosud nedostatečně prozkoumaného isomeru 2-MCPD a jeho esterů s mastnými kyselinami v modelových systémech a v reálných potravinách. Znalost hlavních cest vzniku, produktů a reakční kinetiky (ovlivněných teplotou, časem, koncentrací reaktantů apod.) může pomoci předpovědět koncentrace těchto procesních v reálných matricích a pomoci nalézt vhodné detoxikační procesy.

Mikrobiologie

Studijní program: Mikrobiologie (čtyřleté)

Dynamika bakteriálních společenstev v rhizosféře a endosféře rostlin s různou skladbou sekundárních metabolitů

Uhlík Ondřej, doc. Ing. Ph.D. ( Ond...@vscht.cz)
Šuman Jáchym, Ing. Ph.D. ( sum...@vscht.cz)
Rostliny produkují sekundární metabolity různé skladby a různých koncentrací v závislosti na kultivaru, fázi růstu rostliny a environmentálních faktorech, jako je riziko infekce, požeru či kompetice mezi rostlinami. Sekundární metabolity rostlin mohou sloužit půdním mikroorganismům jako zdroje uhlíku a energie a mohou regulovat rozklad organické hmoty v půdě, zároveň však mohou působit antimikrobiálně či narušovat bakteriální quorum sensing. Předmětem práce je testovat hypotézu, že sekundární metabolity rostlin patří mezi hlavní faktory zodpovědné za strukturu mikrobiálních společenstev v rhizosféře a endosféře rostlin.

Ekologie extrémofilních mikroorganismů ve vodách kulturně významných českých pramenů

Uhlík Ondřej, doc. Ing. Ph.D. ( Ond...@vscht.cz)
Strejček Michal, Ing. Ph.D. ( str...@vscht.cz)
V České republice se vyskytuje velké množství vodních pramenů, z nichž například horké a solné prameny představují unikátní ekologická stanoviště. Vzhledem k extrémnímu charakteru prostředí těchto biotopů a jejich dlouhodobé izolovanosti od vnějších vlivů lze předpokládat i přítomnost fylogeneticky a funkčně unikátních mikobiálních společenstev. Ačkoliv jsou mnohé podobné vodní prameny považováný za kulturní dědictví především pro své léčivé účinky, mikrobiální osídlení těchto ekosystémů zůstalo prakticky nepopsáno. Lze předpokládat, že extrémní prostředí horkých a solných pramenů bude osídleno dosud nepopsanými mikrobiálními taxony s unikátními životními strategiemi a metabolickým potenciálem produkce biologicky aktivních látek. Cílem práce je podrobně popsat diverzitu mikrobiálních společenstev ve vybraných českých lázeňských pramenech a osvětlit tak strukturu těchto unikátních ekosystémů včetně jejího formování abiotickými faktory prostředí a důsledků diverzity pro fungování těchto ekosystémů.

Interakce Campylobacter jejuni s eukaryotními buňkami

Demnerová Kateřina, prof. Ing. CSc. ( dem...@vscht.cz)
Michova Hana, Ing. Ph.D. ( Han...@vscht.cz)
Campylobacter jejuni je dlouhodobě označován jako nejčastější původce potravinami přenášených gastroenteritid. Výsledné onemocnění (kampylobakterióza) obvykle samo odezní, nicméně v některých případech může vést k rozvoji komplikací jako je postinfekční syndrom dráždivého střeva, či autoimunitní onemocnění reprezentované Guillain-Barré syndromem a reaktivní artritidou. Tyto komplikace jsou spolu s vysokou četností kampylobakteriózy důvodem, proč je onemocnění označované jako infekce s jednou z nejvyšších ekonomických zátěží. Vysoká četnost případů kampylobakteriózy je však v rozporu s náročnými požadavky na růst C. jejuni. Tato mikroaerobní bakterie je obecně velmi citlivá na stres a prudké změny prostředí a při in vitro kultivaci vyžaduje vysoce specifické podmínky. Přesto však dokáže překonat nepříznivé podmínky uvnitř i mimo hostitele a dlouhodobě přetrvává v životním prostředí bez ztráty životaschopnosti i virulence. Současný výzkum naznačuje, že by se na jeho odolnosti mohly podílet eukaryotní buňky, především protozoa. Proto bude tato práce zaměřena na studium interakcí C. jejuni s eukaryoty, a to jak v životním prostředí, tak v modelovém prostředí hostitele.

MALDI-TOF MS v typizaci klinických patogenů

Lovecká Petra, doc. Ing. Ph.D. ( lov...@vscht.cz)
Hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF je v mikrobiologii široce využívána pro charakterizaci, identifikaci a klasifikaci mikroorganizmů na základě jejich peptidových/proteinových profilů. Vzhledem ke své rozlišovací schopnosti, citlivosti, rychlosti a přesnosti je metoda vhodná i pro rutinní použití v klinických laboratořích. Princip identifikace MS analýzou spočívá ve vygenerování unikátního hmotnostního spektra pro každý mikroorganismus. Hmotnostní spektrum (MS) zaznamenává proteiny exprimované bakterií na základě jejich molekulové hmotnosti. Potenciální využití MS profilů pro stanovení antibiotické rezistence a biochemického fenotypu bude předmětem této práce.

Metabolismus flavonoidů a jejich úloha v regulaci degradačních drah v půdních bakteriích

Uhlík Ondřej, doc. Ing. Ph.D. ( Ond...@vscht.cz)
Šuman Jáchym, Ing. Ph.D. ( sum...@vscht.cz)
Půdní bakterie jsou zodpovědné za rozklad organické hmoty pocházející z fotosyntetizujících organismů. Flavonoidy, látky ze skupiny sekundárních metabolitů rostlin (SMR), se zdají být důležitými činiteli determinujícími půdní ekologii. Předpokládá se, že enzymy původně vyvinuté pro detoxikaci a/nebo degradaci některých flavonoidů se náhodně podílejí i na degradaci organických polutantů, což znamená, že flavonoidy potenciálně zvyšují biodegradační potenciál mikrobiální komunity. Cílem předkládaného projektu je popsat metabolismus těchto látek v půdních bakteriích a objasnit mechanismy, jimiž tyto látky mohou regulovat dráhy degradace organických polutantů v půdním ekosystému.

Sledování výskytu genu genu MCR-1v bakteriích z prostředí potravin

Demnerová Kateřina, prof. Ing. CSc. ( dem...@vscht.cz)
Zdeňková Kamila, Ing. Ph.D. ( zde...@vscht.cz)
Gen MCR-1díky němuž si bakterie vytvářejí odolnost na kolistin, což je antibiotikum poslední záchrany pro některé extrémně rezistentní infekce, se v roce 2016 objevil v Jižní Americe. V průběhu roku 2017 se znovu vynořil v Asii, záhy na to se objevil v USA a nyní už byl zachycen i v EU. Tento gen je uložený na plasmidu a do dnešní doby byl nalezen v patogenních gram negativních bakteriích : Escherichia coli, Salmonella enterica, Klebsiella pneumonia, Enterobacter aerogenesEnterobacter cloacae. Prace se bude zabývat identifíkavcí tohoto genu včetně jeho modifikací a šíření v potravinách, veterinární, humánní a environmentální oblastech

Vliv přídavku biocharu na půdní mikrobiom a vlastnosti půdy

Stiborová Hana, Ing. Ph.D. ( han...@vscht.cz)
Půdní organická hmota je hlavní zásobárnou významných prvků, které následně ovlivňují mikrobiálními procesy. Biochar (biouhel) je biomasa získaná pyrolýzou za dostatečně vysokých teplot (tři sta až šest set stupňů) za účelem následné aplikace do půd s cílem zlepšit její vlastnosti. Hlavním cílem doktorské práce bude zhodnocení různě připravených biocharů (rozdílná biomasa a teploty zuhelnatění) na: (i) rychlost jejich mineralizace, (ii) půdní vlastnosti (dostupnost uhlíku, dusíku, změny pH) a (iii) vliv na celkovou půdní diverzitu mikroorganismů (prokaryot i eukaryot), která bude vyhodnocena pomocí metagenomické analýzy. Vliv biocharu na půdní mikroorganismy a procesy v půdě bude sledován dlouhodobě v modelových laboratorních podmínkách i v polních pokusech.

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 vinné révy (Vitis vinifera L)., pěstovaných za podmínek konvenčního a ekologického zemědělství. 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.

Funkce substrátů proteinkinázy StkP Streptococcus pneumoniae v buněčném dělení

Branny Pavel, RNDr. CSc. ( bra...@biomed.cas.cz)
Lidský patogen Streptococcus pneumoniae je jedinečným modelem pro studium proteinkináz eukaryotního typu u bakterií, protože jeho genom kóduje jediný gen pro Ser/Thr proteinkinázu StkP. Dřívější studie prokázaly, že StkP reguluje buněčné dělení, virulenci, kompetenci, resistenci ke stresu a genovou expresi. Centrální hypotéza tohoto projektu předpokládá, že StkP monitoruje koncentraci volných peptidoglykanových podjednotek a pomocí fosforylace kontroluje aktivitu skupiny substrátů, s cílem koordinovat buněčné dělení a syntézu buněčné stěny. Cílem tohoto projektu je získat nové poznatky o aktivaci, lokalizaci a dynamice StkP in vivo a určit význam fosforylace substrátů StkP. Očekáváme, že nové poznatky týkající se signalizace StkP mohou být významné pro kontrolu S. pneumoniae a mohou vést k identifikaci dalších cílových molekul pro vývoj nových antimikrobiálních léčiv.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Interakce RTX toxinů gramnegativních patogenů s cílovými buňkami a modelovými membránami

Osička Radim, Ing. Ph.D. ( osi...@biomed.cas.cz)
RTX (Repeats in ToXin) toxiny tvoří skupinu vápník-dependentních, pórotvorných cytolyzinů sekretovaných několika druhy gramnegativních patogenních bakterií. Sdílejí společné strukturní a funkční rysy, z nichž nejvýznamnější jsou na glycin bohaté nonapeptidové repetice nacházející se na C-konci těchto toxinů a unikátní způsob exportu přes bakteriální membránu a buněčnou stěnu pomocí sekrečního systému typu I. Přesný molekulární mechanismus interakce RTX toxinů s cílovými buňkami je velmi málo prostudován a jeho detailní charakterizace pomocí celé škály genetických, biochemických a biofyzikálních přístupů, zahrnujících modelový systém černých lipidových membrán, je hlavním cílem navrhovaného doktorského projektu. Multifunkční adenylátcyklázový toxin z bakterie Bordetella pertussis, α-hemolyzin z bakterie Escherichia coli a RtxA cytotoxin z bakterie Kingella kingae budou použity jako modelové RTX toxiny. Získané výsledky by měly poskytnout důležité poznatky o základních mechanismech interakce proteinů s biologickými membránami.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Mechanismus působení BteA efektoru sekrečního aparátu typu III bakterie Bordetella pertussis *

Kamanová Jana, RNDr. Ph.D. ( kam...@biomed.cas.cz)
I přes plošné očkování proti černému kašli, v posledních letech narůstá výskyt tohoto onemocnění v těch nejvyspělejších zemích. Proto je nutné získat nové porozumnění faktorům virulence bakterie Bordetella pertussis, působící toto onemocnění. Během infekce indukuje sekreční aparát typu III stav lokální imunosuprese a tím umožnuje bakterii kolonizovat řasinkový epitel dýchacích cest. Proteinové efektory BteA a BopN jsou jediné dosud známé efektory sekrečního aparátu typu III. V eukaryotické buňce je BteA efektor lokalizován do lipidických raftů cytoplazmatické membrány a vykazuje cytotoxickou aktivitu v širokém spektru buněk. Mechanismus cytotoxické aktivity aktivity, způsob membránové lokalizace N-terminální části BteA a cílové molekuly BteA v eukaryotické buňce nejsou známy. Cílem dizertační práce bude identifikovat molekulární mechanismus působení efektoru BteA za použití komplementárních přístupů genetiky, biochemie, buněčné a molekulární biologie a hmotové spektroskopie. Získané výsledky budou zásadní pro porozumnění interakce bakterie B. pertussis s hostitelskou buňkou. *Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Proteiny "nitrilázové nadrodiny" u Basidiomycot - funkce a bioremediační potenciál

Martínková Ludmila, Ing. DSc. ( mar...@biomed.cas.cz)
Stopkovýtrusné houby, tj. houby oddělení Basidiomycota jako např. rody Pleurotus – hlíva, Trametes, Stereum aj., obsahují geny kódující proteiny „nitrilázové nadrodiny“ (velké skupiny proteinů s enzymovými aktivitami k C-N vazbám). Funkce většiny těchto proteinů jsou u Basidiomycot neznámé. Předpokládáme však, že se tyto proteiny účastní metabolismu volného kyanidu a nitrilů. Cílem práce je zjistit funkce těchto proteinů a posoudit možnosti jejich uplatnění pro biodegradace. Podle primárních sekvencí lze tyto proteiny rozdělit do několika typů. Pro každý z nich budou vybrány representativní proteiny, kterou budou připraveny v heterologním hostiteli, purifikovány a charakterizovány. Enzymové aktivity budou stanoveny také v kulturách a plodnicích hub. Budou navrženy biokatalyzátory pro detoxifikaci nitrilů a volného kyanidu vyskytujících se v odpadních vodách z těžebního, koksárenského nebo chemického průmyslu. Práce bude využívat metody zejména z oblasti mikrobiologie, bioinformatiky, molekulární biologie, biochemie a biokatalýzy. Práce bude součástí řešení projektu Nové proteiny nitrilasové nadrodiny u Basidiomycot: studium jejich aktivit a možných funkcí vbiodegradaci kyanidu a nitrilů (GAČR 2018-2020).
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Regulace a fyziologický význam stresové odpovědi u mykobakterií.

Pichová Iva, Ing. CSc. ( iva...@uochb.cas.cz)
Baktérie rodu Mycobacterium mají schopnost dlouhodobě přežívat za anaerobních podmínek ve vysoce nepříznivém prostředí. Důležitou úlohu v těchto procesech hraje stresová dráha tzv. stringentní odpověď, která je zprostředkována signální molekulou guanosin-3',5'-(tris)bisfosátem - (p)ppGpp syntetizovanou bifunkčním enzymem Rel. Doktorská práce bude zaměřena na studium mechanismu stringentní odpovědi u modelového zástupce mykobakterií M. smegmatis s důrazem na detailní popis regulace metabolického obratu (p)ppGpp v závislosti na specifických delecích vybraných genových úseků, buněčném cyklu, stáří kultury a modelových nutričních deprivačních podmínkách.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Role HBV core proteinu v životním cyklu viru žloutenky typu B

Weber Jan, Mgr. CSc. ( Jan...@uochb.cas.cz)
Protein core (Hbc) je hlavní součástí virové nukleokapsidy a účastní se mnoha kroků v životním cyklu viru žloutenky typu B (HBV), např. replikace DNA, maturace viru a jeho uvolnění. Naše skupina identifikovala pomocí hmotnostní spektrometrie několik interakčních partnerů HBc, které se účastní ubikvitin-proteazomového systému, epigenetické kontrole transkripce a buněčné obrany. Student bude kombinovat virologické a molekulárně biologické postupy s biochemickou charakterizací pro analýzu těchto interakčních partnerů a objasňovat jejich roli v životním cyklu HBV.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Stresová odpověď u bakteriálního degradéra aromatických kontaminantnů životního prostředí Rhodococcus erythropolis

Pátek Miroslav, Ing. CSc. ( p...@biomed.cas.cz)
Objektem studia je účinný degradér toxických aromatických polutantů Rhodococcus erythropolis CCM2595, u něhož byla určena úplná sekvence genomu. Hlavním cílem je objasnit mechanismy stresové odpovědi v buňkách rostoucích na fenolu jako modelovém toxickém polutantu. Bude studována exprese genů účastnících se stresové odpovědi na fenol, jak na genomové úrovni sekvenováním RNA, tak na úrovni jednotlivých genů pomocí technik in vivo a in vitro. Bude analyzována úloha alternativních sigma faktorů RNA polymerasy při stresové odpovědi.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Vztah struktury a funkce a vakcinační využití RTX domény adenylát=cyklázového toxinu z Bordetella pertussis

Šebo Peter, prof. Ing. CSc. ( s...@biomed.cas.cz)
V práci půjde o konstrukci, purifikaci a strukturální charakterizaci fragmentů RTX a acylační domény domény za účelem určení jejich 3D struktury, s cílem charakterizovat vztah mezi strukturou a funkcí. K tomu bude využito korelace biologické aktivity příslušně mutované RTX domény adenylát cyklázového toxinu na fagocytárních buňkách a strukturních charakteristik RTX domény toxinu stanovených metodami rentgenové krystalografie, NMR, SAXS a CD spektroskopie. Připravené fragmenty budou dále testovány na vakcinační potenciál, tedy na schopnost vyvolávat tvorbu toxin-neutralizujících protilátek v myších. Vybrané proteinové fragmenty budou posléze testovány v myším modelu pertusové infekce jako nové kandidátní antigeny pro účely formulace do nové generace acelulárních pertusových vakcín.
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Organická chemie

Studijní program: Chemie (čtyřletá)

Metody stanovení diagnosticky významných deoxykortikosteroidů

Lapčík Oldřich, prof. Dr. RNDr. ( lap...@vscht.cz)
Kofroňová Edita, Mgr. Ph.D. ( edi...@centrum.cz)

Nanočásticové senzory pro detekci vybraných farmak

Lapčík Oldřich, prof. Dr. RNDr. ( lap...@vscht.cz)
Ledvina Miroslav, RNDr. CSc. ( led...@vscht.cz)

Nové postupy syntézy glykomimetik pro inhibici galektinů

Parkan Kamil, Ing. Ph.D. ( par...@vscht.cz)
Sacharidy tvoří širokou paletu biologicky aktivních látek. Je stále jasnější, že oligosacharidy jsou příkladem chemicky složitých biologických markerů, které mohou působit v důležitých rozpoznávacích procesech, jako jsou mikrobiální infekce, imunitní odpověď, rakovina a při zánětu nebo buněčné adhezi. Jejich pozoruhodná strukturální rozmanitost znamená, že mohou často zprostředkovávat velmi specifické, a tudíž složité procesy. Vzhledem k labilitě glykosidické vazby je však jejich využití jakožto látek s potenciálními terapeutickými účinky značně limitováno.
Tento projekt je zaměřen na syntézu glykomimetik, které budou stabilní jak k chemické, tak enzymové hydrolýze a budou mít potenciální biologickou aktivitu. Z jednoduchých výchozích látek budou cílové látky připraveny originálními syntetickými postupy založenými na „lithiačně-borylačních“ a „cross-couplingových“ reakcích. Takto připravená glykomimetika budou testována na jejich afinitu k lektinovým receptorům (galektinům) a bude studováno jejich konformační chování pomocí NMR.

Polymerní depotní formulace psychofarmak

Lapčík Oldřich, prof. Dr. RNDr. ( lap...@vscht.cz)
Kuchař Martin, Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Aplikace psychofarmak při léčbě duševních poruch nese úskalí nutnosti pravidelného dávkování, které je v některých případech nutné zajistit i hospitalizací pacienta. Jako výhodná léková formulace se jeví depotní formulace psychofarmak na bázi biodegradovatelného polymeru. Práce bude zaměřena především na vývoj kovalentně i nekovalentně vázaného psychofarmaka na vhodném polymeru ze skupiny polyesterů, poly(styren-co-maleinanhydridu) a N-substituovaných (meth)akrylamidů. Součástí práce bude i studium farmakokinetiky připravené depotní formulace, především ze skupiny nově testovaných progresivních látek na bázi tryptaminů a kanabinoidů.

Studium taxonomické distribuce biologicky aktivních tryptaminů

Lapčík Oldřich, prof. Dr. RNDr. ( lap...@vscht.cz)
Kuchař Martin, Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)

Syntéza a studium S-glykosidů pro inhibici galektinů

Parkan Kamil, Ing. Ph.D. ( par...@vscht.cz)
Sacharidy tvoří širokou paletu biologicky aktivních látek. Je stále jasnější, že oligosacharidy jsou příkladem chemicky složitých biologických markerů, které mohou působit v důležitých rozpoznávacích procesech, jako jsou mikrobiální infekce, imunitní odpověď, rakovina a při zánětu nebo buněčné adhezi. Jejich pozoruhodná strukturální rozmanitost znamená, že mohou často zprostředkovávat velmi specifické, a tudíž složité procesy. Vzhledem k labilitě glykosidické vazby je však jejich využití jakožto látek s potenciálními terapeutickými účinky značně limitováno.
Tento projekt je zaměřen na syntézu S-glykosidů, které by měly být stálé vůči chemické a enzymové hydrolýze a budou mít potenciální biologickou aktivitu. Z jednoduchých výchozích látek budou cílové látky připraveny originálními syntetickými postupy. Takto připravená S-glykosidy budou testovány pro jejich afinitu k lektinovým receptorům (galektinům) a bude studováno jejich konformační chování pomocí NMR.

Terpenové adaptogeny, jejich strukturní modifikace, biologická aktivita a supramolekulární charakteristiky

Wimmer Zdeněk, prof. Ing. DrSc. ( Zde...@vscht.cz)
Adaptogeny jsou biologicky aktivní rostlinné látky vykazující různé typy biologické aktivity a obecně působící na zlepšení lidského zdraví. Zaměříme se na terpenové sloučeniny, především triterpeny. Budou studovány strukturní modifikace přírodních látek, jejich biologická aktivita a schopnost tvořit supramolekulární systémy založené na jednotkách studovaných terpenů v konjugátech s dalšími přírodními látkami, včetně schopnosti vytvářet supramolekulární gely. Práce bude zaměřena na organickou syntézu i možné využití biotechnologických metod (reakcí pomocí enzymů a mikroorganismů) při vývoji konjugátů. Předmětem studia budou rovněž fyzikálně-chemické vlastnosti připravených molekul s ohledem na předpokládanou schopnost připravených konjugátů vytvářet samoskladné supramolekulární systémy za definovaných podmínek a tuto samoskladbu měnit při změně vnějších podmínek.
Zásady: 1. Vypracovat rešerši na dané tema.
2. Vyhodnotit literární údaje.
3. Připravit modelové sloučeniny a podrobit je studiu fyzikálně-chemických charakteristic a farmakologických aktivit.
4. Připravit serie derivátů vybraných adaptogenních sloučenin a podrobit je studiu fyzikálně-chemických charakteristic a farmakologických aktivit.
5. Prostudovat vlastnosti všech připravených látek pomocí dostupných metod.
6. Vyhodnotit syntézu i získané poznatky a průběžně během celého studia připravovat podklady pro publikace.
7. Zhodnotit dosažené výsledky a sepsat Disertační práci.

Tryptaminové alkaloidy jako agonisté 5-HT2A receptorů

Lapčík Oldřich, prof. Dr. RNDr. ( lap...@vscht.cz)
Kuchař Martin, Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Tryptaminové alkaloidy, zejména psilocybin a dimethyltryptamin, jsou v současnosti předmětem řady klinických studií. Za psychoaktivní účinky tryptaminových alkaloidů je zodpovědná vazba na receptory typu 5-HT2A, dále se předpokládá, že mohou stimulovat neuroplastické pochody v mozku. Tyto vlastnosti tryptaminů mohou být potenciálně využity při léčbě depresí a úzkostných stavů.
Práce bude zaměřena na přípravu vybraných tryptaminových alkaloidů a jejich analog, které budou využity v neuropsychofarmakologickém výzkumu. Očekává se zapojení do vývoje analytických metod založených na HPLC-MS a metod zpracování biologických vzorků za zvířecích modelů pro studium psychózy v předklinickém výzkumu tryptaminových alkaloidů.

Antivirální makrocykly

Jahn Ullrich, Dr. habil. ( j...@uochb.cas.cz)
V tomto projektu budou vyvinuty koncepčně nové přístupy k syntéze antivirálních makrocyklických látek. Ve spolupráci s výpočetními chemiky budou zkoumány nové principy návrhu takovýchto molekul. U nově připravených sloučenin bude testována biologická aktivita a jejich struktutra bude dále optimalizována.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Bioorthogonální reakce na DNA pro regulaci transkripce

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou připravovány DNA nesoucí reaktivní skupiny ve velkém nebo malém žlábku polymerasovou inkorporací modifikovaných nukleosid trifosfátů. Dále budou studovány bioorthogonální reakce těchto funkčních skupin v DNA, zejména reakce měnící velikost připojeného substituentu pro přepínání či spouštění interakcí DNA s proteiny a transkripce.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Modifikace nukleotidů a DNA reaktivními skupinami pro biokonjugace a cross-linky

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou připravovány nukleosidy, nukleotidy a DNA nesoucí reaktivní skupiny ve velkém žlábku. Oligonukleotidy a DNA budou připravovány polymerasovou inkorporací modifikovaných nukleosid trifosfátů nebo click reakcemi na DNA. Dále budou studovány bioorthogonální reakce těchto funkčních skupin v DNA, zejména cross-linkování s proteiny, připojování dalších užitečných funkčních skupin a jejich využití v chemické biologii a diagnostice.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Nové inhibitory virové replikace – fragmentově orientovaný přístup.

Nencka Radim, Mgr. Ph.D. ( nen...@uochb.cas.cz)
Hlavním cílem projektu je racionální design nových ligandů, které budou schopné efektivně inhibovat protein-proteinové interakce (PPIs) klíčové pro vztah mezi hostitelskými buňkami a viry. Hlavní podíl práce bude zaměřen na strukturně charakterizované PPIs, které se účastní replikace RNA virů a retrovirů. Design těchto látek bude založen na fragmentově orientovaném přístupu. Následná optimalizace získaných hitů bude realizována pomocí postupů moderní medicinální chemie podpořené rozsáhlými strukturními studiemi a molekulárním modelováním.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Nukleotidy nesoucí reaktivní skupiny pro imobilizaci oligonukleotidů nebo biokonjugace

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou připravovány nové modifikované nukleosid trifosfáty nesoucí reaktivní skupiny studovány jejich polymerasami katalyzované inkorporace do oligonukleotidů, DNA a RNA. Modifikace na bázi budou zahrnovat reaktivní funkční skupiny pro připojení na pevné povrchy, popř. pro biokonjugace s jinými biomolekulami.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Piezoelektrické vlastnosti molekul a odvozených molekulových materiálů *

Starý Ivo, RNDr. CSc. ( s...@uochb.cas.cz)
Cílem Ph.D. projektu je návrh, syntéza a fyzikální charakterizace piezoelektrických aktivních molekul a odvozených molekulových materiálů. Budou zkoumány možnosti vývoje nových molekulových piezoelektrických zařízení. *Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Reaktivní DNA a RNA aptamery pro kovalentní vazby na proteiny

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou připravovány nové modifikované nukleosid trifosfáty a studovány jejich polymerasami katalyzované inkorporace do oligonukleotidů, DNA a RNA. Modifikace na bázi budou zahrnovat reaktivní funkční skupiny schopné reagovat s aminokyselinovými postranními řetězci. Budou využity v selekci kovalentních aptamerů – nukleových kyselin schopných specifické vazby a kovalentního cross-linkování s cílovými proteiny.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Rozsáhlé neplanární aromáty jako nové funkční materiály *

Starý Ivo, RNDr. CSc. ( s...@uochb.cas.cz)
Cílem Ph.D. projektu je vývoj syntetických přístupů ke komplexním elektronovým systémům, jakými jsou rozsáhlé aromáty. Pozornost bude věnována také syntéze jejich funkčních derivátů. U těchto unikátních molekul bude studováno jejich dynamické chování, chemická reaktivita, uspořádání v krystalu, 2D samoskladba, chiroptické (a jiné spektroskopické) vlastnosti stejně jako přenos náboje či spinu. *Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Selektivní Oxidace Aminokyselin a Modifikace Peptidů.

Jahn Ullrich, Dr. habil. ( j...@uochb.cas.cz)
Oxidativní transformace aminokyselin a proteinů jsou většinou neselektivní a vedou k jejich degradacím. V tomto projektu budou rozvíjeny selektivní oxidativní transformace aminokyselin. Výsledky práce budou mít potenciál v tvorbě C-C vazeb s cílem syntetizovat nové v přírodě se nevyskytující aminokyseliny. Dále budou výsledky projektu aplikovány v oblasti selektivních oxidací oligopeptidů. To může vest k metabolicky stabilním produktům s biologickou aktivitou
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Srovnávací metabolomická analýza metabolitů s karboxylovou funkční skupinou

Šimek Petr, RNDr. CSc. ( s...@bclab.eu)
Systematické značení modelových protických metabolitů s karboxylovou a fosfátovou skupinou a jejich použití ve srovnávací metabolomické analýze cílených a neznámých metabolitů v modelových biologických matricích (zejména buněčných kulturách) vystavených endogennímu a exogennímu stresu. Studijní program bude realizován ve spolupráci s Ústavem analytické chemie, univerzita Johann Kepler, Linz, ředitel, W. Buchberger. Student obdrží navíc institucionální a grantové stipendium (projekt ERDF CZAT52, 2017-2020) v rozsahu 10000-30000 Kč / měsíc podle dosažených výsledků a absolvuje studijní pobyt u rakouského partnera.
Biologické centrum AV ČR, v. v. i., v.v.i.

Syntéza nových nukleosidů a nukleotidů nesoucích tri- nebo tetracyklické heterocyklické báze

Hocek Michal, prof. Ing. DSc. ( h...@uochb.cas.cz)
Budou navrhovány a připravovány nové heteroanelované analogy deazapurinových nukleosidů pro studium cytostatické a antivirové aktivity. Většina bude založena na dosud nepopsaných nebo jen řídce studovaných tri- a tetracyklických heterocyklických systémech. Kromě testování biologické aktivity budou vybrané nukleosidy převedeny na NTP a studovány jako potenciální inhibitory nebo substráty polymeras pro enzymovou syntézu modifikovaných nukleových kyselin.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Tandemové konjugované adice/cykloadice organokovových činidel v syntéze konformačne omezených aminokyselin a jejich aplikace v totální syntéze biologicky aktivních pyrrolo-imidazolových alkaloidů

Jahn Ullrich, Dr. habil. ( j...@uochb.cas.cz)
V rámci tohoto projektu budou vyvinuty koncepčně nové tandemové procesy sestávající z asymetrické konjugované adice a 1,3-dipolární cykloadice. Tato metodologie umožní jednokrokový přístup k derivátům funkcionalizovaných nasycených cyklických aminokyselin. Na jejich základě bude studována možnost syntézy modifikovaných peptidů a totální syntézy bioaktivních pyrrol-imidazolových alkaloidů, jako je např. Massadin.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Technologie potravin

Studijní program: Chemie a technologie potravin (čtyřleté)

Analýza profilů těkavých látek pro hodnocení kvality a bezpečnosti sýrů a syrovátky.

Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Šviráková Eva, Ing. Ph.D. ( svi...@vscht.cz)
Postupy plynové chromatografie s hmotnostní detekcí v různém uspořádání (chirální, vícerozměrná, s olfaktometrií) budou využity pro analýzu profilů těkavých látek sýrů a vedlejších a odpadních produktů jejich výroby. 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 vybranými českými mlékárnami.

Aplikace preparativní chromatografie pro izolaci minoritních složek mléka a syrovátky

Čurda Ladislav, doc. Ing. CSc. ( cur...@vscht.cz)
Mléko a syrovátka obsahují řadu minoritních složek, mezi které patří oligosacharidy, nukleotidy, některé bílkoviny a peptidy, enzymy, cytokiny aj. Chromatografické postupy jsou doposud v mlékárenském průmyslu využívány jen ve velmi omezené míře. Izolace minoritních složek může přinést zajímavé ekonomické zhodnocení suroviny. Cílem práce proto bude vytipovat látky vhodné pro chromatografickou separaci a využitelné jako potravní doplňky nebo fortifikaci potravin pro vybrané skupiny obyvatel. V dalším kroku bude cílem ověřit různá separační média a separační podmínky. V případě potřeby lze do separačního postupu zařadit i tlakové membránové postupy nebo elektrodialýzu. Podle možností by výsledná technologie měla být ověřena v poloprovozním měřítku.

Fermentace primárních cereálních produktů – technologický a nutriční význam

Sinica Andrej, doc. Mgr. Ph.D. ( sin...@vscht.cz)
Skřivan Pavel, Ing. CSc. ( Pav...@vscht.cz)
Fermentační zpracování primárních cereálních produktů (mouk, krupic apod.) je jedním z nejtradičnějších technologických postupů uplatňovaných při zpracování obilovin. V poslední době se však značně rozšiřuje spektrum těchto produktů. Vedle pšenice a žita se zpracovávají i minoritní obiloviny a pseudoobiloviny, celozrnné a netradičními způsoby připravené mouky. Fermentační procesy mají zásadní vliv nejen na zpracovatelnost z technologického hlediska, ale také na využitelnost preexistujících nutričně významných složek a tvorbu nových nutričně významných látek. Plánovaná dizertační práce bude zaměřena na postupy fermentačního zpracování vybraných primárních cereálních produktů, postupy jejich dalšího zpracování do speciálních chlebů a na stanovení vybraných nutričně významných složek v surovinách, kvasech a finálních výrobcích.

Hodnocení kvality masa a masných produktů

Ševčík Rudolf, doc. Ing. Ph.D. ( sev...@vscht.cz)
Práce bude zaměřena na hodnocení kvality masa a masných výrobků. V rámci práce budou hodnoceny chemické, fyzikální, mikrobiologické a senzorické vlastnosti masa a masných výrobků. Práce bude zaměřena na využití tradičních postupů hodnocení kvality a vývoj nových laboratorních postupů hodnocení kvality masa a masných výrobků.

Hodnocení spolehlivosti markerů autenticity výrobků z ovoce a zeleniny

Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Pro kontrolní praxi je velmi důležité zajistit dostatečnou spolehlivost zvolených markerů autenticity. Cílem projektu bude 1) shrnout současné postupy a možnosti hodnocení autenticity výrobků z ovoce a zeleniny, 2) kriticky zhodnotit spolehlivost vytipovaných markerů autenticity/falšování z pohledu přirozené variability jejich obsahu v surovinách, vlivu použité receptury, podmínek zpracování a použité metody analýzy, 3) doplnit a rozvíjet současné databáze. Experimentální práce bude probíhat ve spolupráci s vybranými zkušebními laboratořemi a konzervárenskými podniky a bude zaměřena na aplikaci moderních postupů analýzy potravin (chromatografické a izotopové metody, hmotnostní spektrometrie).

Hybridní procesy založené na membránových technikách a chromatografii (pro produkci či izolaci vybrané složky z potravinářského nebo zemědělského produktu/meziproduktu)

Hinková Andrea, Ing. Ph.D. ( hin...@vscht.cz)
Henke Svatopluk, Ing. Ph.D. ( sva...@vscht.cz)
V posledních letech dochází k prudkému rozvoji nových technologií, které umožňují šetrnější zpracování surovin, zhodnocení a další využití vedlejších produktů a materiálů, které byly dříve považovány za odpad. Takovými technikami jsou membránové separační procesy (například nanofiltrace a ultrafiltrace), které ve spojení s kontinuální chromatografickou separací se simulovaným tokem stacionární fáze (SMB) přestavují velmi účinný nástroj pro izolaci cenných látek a zlepšení ekonomiky výrobního procesu. Tato práce se bude zabývat propojením dvou separačních metod – chromatografie a membránové filtrace. Z hlediska možné synergie budou zkoumána různá propojení výše uvedených metod do jednoho systému s pomocí matematických modelů a experimentálních měření. Aplikačně bude práce zacílena na produkty klasických potravinářských výrob s cílem vybranou cennou látku izolovat, na navržení možných náhrad klasických separačních metod moderními a na izolaci cenných látek ze speciálně vyrobených směsí.

Charakteristika proteolytických změn bílkovin v technologii sýrů

Čurda Ladislav, doc. Ing. CSc. ( cur...@vscht.cz)
Proteolytické změny bílkovin jsou základem technologie sýrů. Podílejí se na nich nativní proteázy mléka, syřidlo a mikrobiální proteázy zákysových i nezákysových kultur. Proteolýza výrazným způsobem ovlivňuje výtěžnost výroby i jakost sýrů na konci zrání. Cílem práce bude charakteristika průběhu proteolýzy a vznikajících produktů s využitím moderních analytických metod a získaná data vyhodnotit ve vztahu k použité technologii a kvalitativních znaků sýrů.

Metody hodnocení tepelných zákroků při výrobě potravin

Ševčík Rudolf, doc. Ing. Ph.D. ( sev...@vscht.cz)
Tepelné zákroky (blanšírování, pasterace, sterilace) jsou technologické zákroky při výrobě potravin, které mají přímý vliv na kvalitu a údržnost finálních produktů. Práce bude zaměřena na výběr vhodných způsobů ověření účinnosti tepelných zákroků, na výběr a hodnocení měření mikrobiologických, fyzikálních a chemických parametrů, které pomohou zhodnotit účinnost prováděných operací.

Možnosti fortifikace potravin o vybrané nutričně cenné látky

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Tláskal Petr, MUDr. CSc.
Problematika zdravé výživy je velmi komplexním tématem vyžadujícím spolupráci expertů z mnoha odvětví. Výživová doporučení se v dnešní době nezaměřují pouze na prevenci onemocnění, ale stále častěji se zaměřují na prevenci chronických onemocnění. Velká část populace by chtěla využít možnosti profylaxe výživou, ale není ochotna k výrazné změně svých stravovacích návyků. Navíc i přes snahu dodržovat zásady zdravé výživy může docházet k deficitnímu příjmu vybraných nutričně cenných složek jako je vápník, vitamin E, kyselina listová, jod, ω-3mastné kyseliny apod. Možným řešením tohoto problému je podávání suplementů, které má jistá rizika s předávkováním a dále cílená fortifikace potravin. Cílem této disertační práce bude zhodnotit potřebnost a rizika fortifikací potravin v podmínkách ČR a následně realizovat fortifikace vybraných potravin o nutričně hodnotné složky. Zvláštní zřetel bude kladen na problematiku výživy osob se speciálními výživovými požadavky (těhotné ženy, děti, senioři atd.).

Nanočástice škrobu – příprava a aplikace

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

Nanofiltrace v potravinářství a biotechnologiích - moderní způsoby izolace biologicky a nutričně cenných látek.

Bubník Zdeněk, prof. Ing. CSc. ( bub...@vscht.cz)
Pour Vladimír, Ing. CSc. ( p...@vscht.cz)
Membránové separační procesy jsou moderní a stále se rychle rozvíjející nové postupy, při jejichž použití nedochází ve většině případů ke změnám senzorických vlastností, zůstává zachována aktivita u biologicky aktivních látek, čímž se nemění nutriční hodnota potravin. Práce je zaměřena na možnosti izolace cenných látek, tj. biologicky účinné látky, látky zvyšující nutriční hodnoty potravin apod., z odpadních produktů (melasa, syrovátka, směsi látek z bioreaktorů aj.) a z přírodních extraktů pomocí membránových technik.

Návrh a simulace separačního procesu pro odstraňování barevných látek z roztoků sacharidů

Bubník Zdeněk, prof. Ing. CSc. ( bub...@vscht.cz)
Pour Vladimír, Ing. CSc. ( p...@vscht.cz)
Barva cukerných roztoků je jednou ze základních sledovaných veličin cukrovarnické výroby. Při snižování obsahu barevných látek v cukerné šťávě se v klasické výrobě bílého cukru z řepy využívá vápenného mléka a oxidu uhličitého. Tyto metody jsou energeticky náročné a kladou vysoké nároky na životní prostředí. Proto je v současné době předmětem zájmu nahradit klasický epurační proces jinými především fyzikálními metodami, např. membránovými a chromatografickými procesy. Práce je zaměřena na testování nových membránových a chromatografických separačních metod s cílem snížit koncentraci barevných látek v cukerných roztocích. Cílem práce je navrhnout optimální postup pro snížení barvy finálního výrobku, včetně zpracování vedlejších a odpadních produktů. Součástí výsledku by měl být i matematický model celého procesu, který bude sloužit jako podklad pro vytvoření řídicího systému.

Optimalizace vybraných technologií zpracování ovoce a zeleniny

Rajchl Aleš, doc. Ing. Ph.D. ( ale...@vscht.cz)
Ševčík Rudolf, doc. Ing. Ph.D. ( sev...@vscht.cz)
Zpracování ovoce a zeleniny představuje velice komplexní obor čítající celou řadu různorodých postupů. Optimalizace výroby umožňuje snížit výrobní náklady, zlepšit nutriční a senzorické vlastnosti, snížit obsah procesních kontaminantů apod. Doktorská práce bude zaměřena na optimalizaci vybraných potravinářských výrob. Řešení práce bude probíhat ve spolupráci s výrobními závody a budou tak studovány aktuální problémy výroby. Cílem této práce bude optimalizace stávajících technologií zpracování ovoce a zeleniny.

Polyfenoly obilovin – význam ve výživě, účinky a biologická dostupnost

Sinica Andrej, doc. Mgr. Ph.D. ( sin...@vscht.cz)
Sluková Marcela, Ing. Ph.D. ( Mar...@vscht.cz)
Polyfenoly jsou sice minoritními složkami obilného zrna, ale s ohledem na strukturu těchto biologicky aktivních látek předpokládáme řadu nutričních výhod při konzumaci zejména celozrnných cereálních výrobků. V současnosti však neexistují přesné informace o působení a zdravotních účincích polyfenolů, a také není příliš prozkoumán vliv zpracování na jejich strukturu a vlastnosti. Plánovaná dizertační práce bude zaměřena na charakterizaci a kvantifikaci vybraných biologicky aktivních složek obilovin popř. pseudoobilovin a jejich produktů. Zároveň bude testována využitelnost a fyziologické působení vybraných biologicky aktivních složek (zejména antioxidační, protinádorová a imunomodulační aktivita) na modulární robotické stanici ve spolupráci s Ústavem biochemie a mikrobiologie.

Posuzování bezpečnosti obalových materiálů pro potraviny

Čížková Helena, doc. Ing. Ph.D. ( hel...@vscht.cz)
Votavová Lenka, Ing. Ph.D. ( vot...@vscht.cz)
Práce bude zaměřena na identifikaci a kvantifikaci vybraných kontaminantů vyskytujících se v obalech potravin 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.

Povrchově aktivní látky s biologickým účinkem

Šmidrkal Jan, prof. Ing. CSc. ( jan...@vscht.cz)
Berčíková Markéta, Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Povrchová aktivita může zvýšit účinnost antimikrobiálních látek tím, že adsorpcí této povrchově aktivní sloučeniny na lipofilním povrchu mikroorganismu se zvýší její koncentrace a tím i její účinnost.
Budou navrhovány a syntetizovány nové povrchově aktivní látky (tenzidy) u kterých bude stanovena antimikrobiální účinnost a povrchově aktivní vlastnosti.
Většina těchto studovaných látek bude na bázi dosud nepopsaných nebo málo studovaných sloučenin, které mají ω-substituovaný alkylový řetězec.

Procesní kontaminanty při zpracování rostlinných olejů

Filip Vladimír, prof. Ing. CSc. ( fil...@vscht.cz)
Kyselka Jan, Ing. Ph.D. ( KYS...@vscht.cz)
Při deodoraci a fyzikální rafinaci rostlinných olejů s vyšším podílem parciálních esterů glycerolu vznikají estery 3-chlorpropandiolu, jednou z možností dekontaminace je redukce jejich obsahu v rafinovaných olejích. Transesterifikace triacylglycerolů je v současnosti hlavní technologie výroby tukových násad, pokud je reakce bazicky katalyzovaná, mohou přítomné estery reagovat ve smyslu Claisenovy kondenzace za vzniku substituovaných esterů 2-alkyl-3-oxo-karboxylových kyselin. Cílem práce bude popsat podmínky vznik těchto látek při transesterifikaci triacylglycerolů.

Příprava a vlastnosti oleogelů

Filip Vladimír, prof. Ing. CSc. ( fil...@vscht.cz)
Berčíková Markéta, Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
V posledních letech se začaly hledat a zkoumat alternativy k nasyceným tukům. Nasycené tuky mají tu vlastnost, že po krystalizaci vytváří trojrozměrnou síť, která imobilizuje kapalný olej a tím ho strukturuje. Existuje celá řada tzv. organogelátorů, tedy látek, které při nízké koncentraci vytvoří z rostlinného oleje organogel či oleogel. Oleogely mohou najít využití v potravinářství, v kosmetice a ve farmacii.
Cílem disertační práce bude příprava strukturantů, které budou dále použity k přípravě oleogelů. Připravené strukturanty a oleogely budou hodnoceny pomocí fyzikálních metod, používaných ke sledování krystalizace, mikrostruktury a reologických vlastností.

Syntéza a aplikace strukturovaných triacylglycerolů

Filip Vladimír, prof. Ing. CSc. ( fil...@vscht.cz)
Berčíková Markéta, Ing. Ph.D. ( mar...@vscht.cz)
Strukturované triacylglyceroly v ideálním případě tvoří prostorovou krystalovou síť většiny tukových násad tukových výrobků. Mikrostruktura prostorové krystalové sítě determinuje povahu nevazebných interakcí s kapalnými triacylglyceroly, a tím určuje fyzikální a reologické vlastnosti výsledného produktu.
Cílem disertační práce bude příprava čistých triacylglycerolů pro studium vlastností následně připravených tukových násad. Charakteristickým chováním triacylglycerolů je polymorfní chování, které závisí na složení TAG a na tepelném zpracování tukové násady. Připravené strukturované triacylglyceroly a tukové násady budou hodnoceny pomocí fyzikálních metod, používaných ke sledování krystalizace, mikrostruktury a reologických vlastností.

Vliv fosforečnanů na koloidní stabilitu tekutých mléčných výrobků

Štětina Jiří, doc. Ing. CSc. ( ste...@vscht.cz)
Mléko představuje polydisperzní systém bílkovin a tuku, jehož dobrá koloidní stabilita je základním požadavkem při tepelném ošetření a skladování tekutých mléčných výrobků. Jednou možností jak tyto vlastnosti modifikovat je přídavek různých druhů fosforečnanů. Cílem práce bude charakterizace vlivu vybraných fosforečnanů na koloidní stabilitu a reologické vlastnosti tekutých mléčných výrobků při tepelném ošetření a během skladování.

Vliv obsahu vlákniny na nutriční a viskoelastické vlastnosti těst a strukturu finálního výrobku

Sinica Andrej, doc. Mgr. Ph.D. ( sin...@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 a cholesterolu a zpomaluje vstřebávání cukrů. Hydrokoloidním vlastnostem různých složek vlákniny se přičítá mnoho pozitivních efektů i v cereální technologii. Efekty se projevují zejména na zvyšování a prodloužení vláčnosti a pomalejším stárnutí pekařských výrobků. V pekárenské technologii hrají významnou roli v utváření kvalitního produktu mechanické vlastnosti surovin a meziproduktů. Proto se v metodách hodnocení rozsáhle využívá metod a přístrojů založených na měření reologických vlastností. To umožnila zkušenost a znalost vztahů mezi objektivně měřitelnými reologickými veličinami a výslednou zpracovatelskou nebo spotřebitelskou kvalitou materiálu. Práce je založena na měření viskozity a elasticity materiálů používaných v cereální technologii. Na reologické stanovení bude navazovat analytické hodnocení sledovaných produktů a bude probíhat testování vlivu různých surovin na kvalitu výsledného cereálního produktu. 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.

Využití kapilární elektroforesy pro posuzování autenticity potravin

Kvasnička František, prof. Ing. CSc. ( kva...@vscht.cz)
Šviráková Eva, Ing. Ph.D. ( svi...@vscht.cz)
Kapilární elektroforesa (CE) je efektivní nástroj pro posuzování autenticity potravin, zvláště pro analýzu peptidů či bílkovin. Identifikace rostlinných či živočišných druhů založená na profilu bílkovin či peptidů je však problematická zvláště u tepelně, či jinak opracovaných potravin, kdy dochází k denaturaci bílkovin a morfologickým změnám. Metody založené na analýze DNA jsou schopné identifikovat rostlinné či živočišné druhy i u opracovaných potravin. Zvláště kombinace PCR a CE je slibná technika pro posuzování autenticity potravin. Cílem této studie je shrnout aplikace CE pro posuzování autenticity potravin a vyvinout nové metody CE pro tyto účely.
Aktualizováno: 15.2.2017 10:10, Autor: Miroslav Šimek

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