|
Mikrobiologie
Doktorský program,
Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Cílem studijního programu je vychovat odborníky s komplexním pohledem na mikrobiální populace, jejich aktivitu, fylogenetickou a metabolickou diverzitu, mechanismy řídící cílené změny jejich genetické informace či chemické principy ovlivňující vzájemné vztahy mikroorganizmů. Studijní program je založen na propojení různých forem výuky s intenzivním výzkumem, kdy je důraz kladen především na samostatnost, iniciativnost a kritický přístup studentů k řešené problematice. Ve výsledku budou absolventi studijního programu všestranní odborníci schopni získané poznatky, dovednosti i kompetence použít pro průmyslové či jiné aplikace. UplatněníCílené spojení mikrobiologického, biochemického a inženýrského přístupu v rámci studijního programu profiluje absolventy s komplexním pohledem na mikrobiální svět. Absolventi budou disponovat hlubokými teoretickými znalostmi i praktickými dovednostmi ve všech klíčových oblastech mikrobiologie, včetně biochemie mikroorganismů, molekulární biologie, genového inženýrství i dalších blízce příbuzných oborů. Absolventi studijního programu tak naleznou uplatnění ve všech oblastech biotechnologií, potravinářského, farmaceutického či chemického průmyslu, v klinických laboratořích, v oblasti životního prostředí a zemědělství. V neposlední řadě je základem profilu absolventů studijního programu i kompetence pro práci ve výzkumu v akademické sféře. Detaily programu
Vypsané disertační práce pro rok 2024/25Fylogeneze a ekologie mikrobiálních populací starých podpovrchových termálních vod
AnotaceGeotermálně ohřívaná podzemní voda přitahuje pozornost mikrobiologů již několik desetiletí díky svým jedinečným chemickým a tepelným profilům. Analýzy těchto jedinečných ekosystémů identifikovaly ve fylogenetickém stromu života mnoho nových skupin bakteriálního i archeálního původu. Přestože západní Čechy hostí mnoho léčivých termálních pramenů, které jsou považovány za národní bohatství, jejich mikrobiální život zůstává prakticky neprobádaný. Naše předběžné analýzy odhalily obrovskou mikrobiální diverzitu těchto unikátních ekosystémů, která daleko předčila očekávání jak z hlediska fylogenetické, tak funkční/metabolické novosti. Cílem této navrhované práce je prohloubit naše znalosti o fylogenezi a ekologii mikrobiálních populací obývajících staré podpovrchové termální vody Oherského riftu, včetně návrhu nových prokaryotických kmenů a/nebo dalších taxonomických stupňů a poskytnutí jejich charakterizace na základě metagenomických analýz na úrovni jednotlivých genomů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Interakce bakterií rodu Bordetella s respiračním epitelem
AnotaceKlasické bordetely infikují dýchací trakt savců. B. bronchiseptica je původcem chronických respiračních infekcí u řady savců, zatímco B. pertussis a B. parapertussis HU způsobují akutní respirační onemocnění známé jako černý kašel nebo pertuse. Tyto bakterie vytvářejí biofilmy jak na abiotických površích, tak i v dýchacím traktu, což slouží jako mechanismus úniku před imunitním systémem, a představuje cíl nových antimikrobiálních látek. Cílem dizertační práce je odhalit signální dráhy, které stojí za kolonizací respiračního epitelu, bakteriemi rodu Bordetella a tvorbou biofilmu. Doktorand použije model ALI (air-liquid interface) lidského nosního epitelu a mikroinženýrský biomimetický systém, tzvn. organ-on-a-chip, v kombinaci s metabolomikou, metodou dual RNA-Seq a genovým inženýrstvím.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Multirezistentní kmeny bakterie Acinetobacter: analýza mechanismů antibiotické rezistence
AnotaceAcinetobacter baumannii představuje gramnegativní mikroorganismus z kategorie ESKAPE, který vážným způsobem ohrožuje veřejné zdraví. Tento patogen vyvolává závažné nozokomiální infekce spojené s vysokou úmrtností. Mechanismy antibiotické rezistence bakterie lze klasifikovat do tří hlavních skupin. Prvním přístupem k rezistenci je omezení permeability membrány nebo zvýšení efluxu antibiotika, což brání jeho dostupnosti k cílovým strukturám. Druhým mechanismem je ochrana cíle antibiotika skrze genetické mutace nebo posttranslační modifikace. Třetí typ obrany tvoří enzymy, známé jako destruktasy, které přímo inaktivují antibiotika prostřednictvím modifikace nebo hydrolýzy, čímž znehodnocují jejich účinnost. Cílem této práce je především nalézt vhodné inhibitory těchto destruktas a objasnit mechanismus působení. Multirezistentní bakterie velmi často nepoužívají pouze jeden typ obrany proti antibiotiku, proto pro objasnění účinku různých syntetických i přírodních látek, které budou navracet účinnost antibiotika, je nutné připravit jednotlivé destruktasy rekombinantně a přímo na takto připravených enzymech ověřit přesný mechanismus působení účinných látek.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Podíl mikroorganismů na produkci skleníkových plynů v zalesněných bažinách severní Evropy
AnotaceSeverské bažiny jsou významnými zdroji skleníkových plynů se značným vlivem na klima - methanu, oxidu dusnatého i oxidu uhličitého. K omezení emisí se často volí kombinace odvodnění bažin a jejich zalesnění. Přestože tímto způsobem lze produkci skleníkových plynů omezit, jejich emise stále pokračují a jejich množství závisí na hospodaření v lesích. Tok skleníkových plynů je nicméně také regulován dalšími faktory, například sezónní aktivitou vegetace a mikroorganismů. Protože mikroorganismy jsou zodpovědné za produkci skleníkových plynů v půdách bažinných lesů, leží klíč k odhalení příčin jejich produkce v porozumění jejich aktivitám a faktorům, které je regulují. V této práci využijeme terénní experimenty na studijních plochách v jižním Finsku, kde probíhá monitoring produkce skleníkových plynů a informace o složení a funkci mikrobiomu v různých vrstvách rašeliny lze vztáhnout k pozorované produkci plynů z půdy. Práce nabídne jak terénní, tak laboratorní práci a analýzu bioinformatických dat. Úspěšné vyřešení práce by mělo napomoci zvolit vhodný management bažinných lesů tak, aby byla produkce skleníkových plynů omezena a aby se zvýšilo ukládání uhlíku z atmosféry do lesní půdy.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Skladba a koalescence mikrobiálních společenstev v rámci rostlinného mikrobiomu
AnotaceRostliny jsou primárními dodavateli uhlíku do půdy, a to především prostřednictvím procesu rhizodepozice. Rhizodepozity obsahují jedinečné chemické signály úzce spojené se sestavováním společenstev v rámci rostlinného mikrobiomu. Rhizodepozity přímo ovlivňují mikrobiální populace jako atraktanty, repelenty nebo antimikrobiální látky a mění vlastnosti půdy ve prospěch rostlin. Po zániku rostliny přetrvávající "zděděný mikrobiom" významně ovlivňuje růst následujících generací rostlin. Pochopení jak toho, jakou roli hrají specifické rhizodepozity při utváření struktury půdních mikrobiálních společenstev vázaných na rostliny a modulaci jejich metabolické aktivity, tak i dědictví v tvorbě mikrobiomu vázaného na rostliny, je pro udržitelné zemědělství zásadní. Cílem této práce je prohloubit naše znalosti tvorby a koalescence mikrobiálních společenstev v rámci rostlinného mikrobiomu.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Studium vstupu respiračních virů do buňky: Porovnání interaktomů koronavirů a viru chřipky A během časné fáze infekce
AnotaceVstup virů do hostitelské buňky je důležitý první krok, hlavně u respiračních virů s velkým pandemickým potenciálem jako je SARS-CoV-2 a virus chřipky A. Porovnání interaktomů koronavirů a viru chřipky A a porozumění časným interakcím virových a buněčných proteinů může pomoci při vývoji cílené, nebo naopak širokospektrální antivirové terapie. Hlavním cílem tohoto projektu je porozumět virovým a buněčným faktorům ovlivňujícím vstup respiračních virů do buňky. Za tímto účelem použijeme několik kmenů koronavirů a viru chřipky A, u kterých je známo, že využívají různé cesty vstupu do hostitelské buňky, a porovnáme jejich buněčný interaktom v době vstupu a během časných fází infekce. Z identifikovaných buněčných interakčních partnerů budou vybráni zajímaví kandidáti, kteří budou dále zkoumáni z hlediska jejich role v životním cyklu viru. Student se naučí pracovat s tkáňovými kulturami v laboratoři s úrovní technického zabezpečení 3, analyzovat proteomická a bioinformační data, a provádět siRNA experimenty snižující genovou expresi v savčích buňkách infikovaných různými viry. Navržený projekt rozšíří naše současné vědění o časné fázi infekce savčích buněk respiračními viry.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Vliv a mechanismus působení nanodiamantových materiálů na vybrané mikroorganismy
AnotacePorozumění interakcí nanodiamantových (ND) materiálů s mikroorganismy je klíčové pro základní i aplikovaný výzkum zahrnující například vývoj funkčních biosenzorů, vývoj materiálů na bázi nanodiamantových tenkých vrstev s antimikrobiálními účinky nebo k rychlé detekci mikroorganismů. Nanodiamanty mohou mít široce laditelný povrchový náboj, mohou být stabilizovány vazbou do nanokompozitu nebo dekorovány kovovými nanočásticemi. Těmito mechanismy je možné ovlivnit nejen jejich elektro-optické vlastnosti, ale také interakce s mikroorganismy. V rámci mechanismu působení ND na mikroorganismy bude hodnocena afinita k povrchu buňky, průnik buněčnou stěnou, vliv velikosti ND a jejich zeta potenciálu, tvaru, sp2/sp3 struktury a chemického složení povrchu. Dizertační práce bude rovněž zaměřena na jejich následnou aplikaci, například jako součást senzorů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Vliv managementu lesa na půdní mikrobiální společenstva a environmentální procesy v půdě
AnotaceTěžba dřeva v lesích je ekonomicky významná, ale zároveň představuje často dramatický zásah do fungování lesních ekosystémů, které plní významné ekologické role. Zatímco obvyklým přístupem těžby v lesích mírného a severského pásma je holoseč (těžba všech dospělých stromů), stále více se využívá i retenčního hospodaření, při němž je část stromů po těžbě ponechávána nesklizená. Záměrem retenčního hospodaření je zachování struktury a funkce tak, aby regenerace lesního porostu po těžbě byla co nejrychlejší a nejúspěšnější. Těžba stromů zásadně ovlivňuje ekosystémové procesy v lese - snižuje se vstup uhlíku do půdy prostřednictvím primární produkce a mění se dostupnost živin v půdách i mikroklimatické podmínky. Těžené plochy tak poskytují příležitost pozorovat vliv snížení primární produkce na půdní procesy. Těžba má zásadní vliv zejména na hlavní skupinu symbiotických hub - ektomykorrhizní houby, které žijí v symbióze s kořeny stromů, méně je známo o vlivu těžby na další skupiny hub a bakterií. Cílem této práce je popsat krátkodobé vlivy těžby dřeva na aktivitu a složení mikrobiálních společenstev v půdách lesů, kde dominují ektomykorrhizní či arbuskulárně mykorrhizní houby. Změny ve fungování ekosystému, jako je rozklad organické hmoty nebo procesy cyklu dusíku budou popsány pomocí analýzy genomového potenciálu a transkripce půdních mikroorganismů. Práce by tak měla objasnit, jak se mění mikrobiální procesy v půdě po disturbanci porostu a poskytnout podklady pro volbu takového hospodaření v lesích, které bude co nejšetrnější a přispěje k zachování funkcí lesa a ukládání uhlíku do lesních půd.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Vztah endofytní mikrobioty a metabolomu rostlin
AnotaceV poslední době je předmětem intenzivního vědeckého zájmu výzkum zaměřený na studium neobvyklých přírodních zdrojů a neprozkoumaných míst výskytu mikroorganismů. Bylo prokázáno, že vztahy endofytních bakterií a mikroskopických vláknitých hub s rostlinami mají velký potenciál vytvářet nové vzácné sekundární metabolity s jedinečnými zdraví prospěšnými, technologickými a nutričními vlastnosti. Podstatou práce bude studium vzájemných vztahů mezi mikrobiálními endofyty a rostlinami. K tomu budou využity pokročilé nástroje moderní analytické chemie – metabolomický fingerprinting / profilování pomocí vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie. Bude posuzován i potenciál endofytů bránit růstu patogenních vláknitých hub a tvorbě mykotoxinů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Zvýšení účinnosti aminoglykosidových a makrolidových antibiotik u stafylokokových infekcí
AnotaceHledání nových adjuvans je jednou z nejslibnějších cest boje proti multirezistentním bakteriím. Jedním z klinicky nejvýznamnějších problemů jsou rezistence stafylokoků k aminoglykosidovým a makrolidovým antibiotikům, které jsou způsobeny zejména přítomností modifikačních enzymů. Cílem práce je zavedení, rozšíření a validace platformy umožňující identifikaci nových potenciálních inhibitorů těchto enzymů pomocí testování knihovny látek. Platforma umožní přesné určení cílového enzymu a kvantifikaci účinnosti v porovnání se známými inhibitory.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
|
Aktualizováno: 15.2.2022 15:51, Autor: Jan Kříž