Počkejte prosím...

Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Vypsané disertační práce

Benefiční systémové účinky metabolizmu tukové tkáně

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: MUDr. Jan Kopecký, DrSc.

Anotace

U savců včetně člověka rozlišujeme dva typy tukové tkáně: bílou (WAT) a hnědou tukovou tkáň (BAT), které plní dvě hlavní, protichůdné funkce - ukládání energie ve formě triacylglycerolů (zejména ve WAT) a uvolňování energie (v BAT). Naše práce je zaměřena na studium konceptu "zdravých adipocytů" ve WAT, což jsou poměrně drobné tukové buňky, které mají vysokou kapacitu pro mitochondriální oxidativní fosforylaci, cyklování triacylglycerolů a mastných kyselin a de novo lipogenezi. Tyto "zdravé adipocyty" mohou být ve WAT indukovány různými faktory, které si žádají bližší charakterizaci. "Zdravé adipocyty" vykazují benefiční lokální i systémové účinky, které přispívají ke stavu "metabolicky zdravé obezity", a jejichž studium vyžaduje další pozornost. Cílem tohoto PhD projektu je charakterizace metabolizmu tukové tkáně ve zvířecích modelech během její stimulace a inaktivace (např. během chladové expozice nebo u myší s dietou indukovanou obezitou). Pro stanovení metabolického obratu výše zmíněných procesů bude použito značení nově vznikajících lipidů a metabolitů pomocí stabilních izotopů. Pro posouzení role jednotlivých regulačních drah bude použito ovlivňování genové exprese konkrétních proteinů prostřednictvím genového přenosu pomocí AAV (adeno-associated viruses) a to jak in vivo, tak v tkáňových kulturách. Základní stipendium bude posléze doplněno úvazkem z grantových prostředků oddělení.

Biogeneze a degradace transportních systémů v kvasinkách

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: RNDr. Hana Sychrová, DrSc.

Anotace

Cílem disertační práce bude pomocí metod molekulární biologie a biochemie najít proteiny, které se v kvasinkách podílejí na biogenezi, degradaci a regulaci aktivity transportních systémů plasmatické membrány, a dále charakterizovat způsoby a podmínky interakce mezi těmito proteiny a transportéry. Získané poznání přispěje k pochopení mechanismu adaptace kvasinek na měnící se podmínky okolního prostředí.

Cílená analýza metabolických drah – metabolomika a fluxomika pomocí LC-MS/MS

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: RNDr. Ondřej Kuda, Ph.D.

Anotace

Zaměření naší laboratoře je metabolismus a regulace bioaktivních lipidů, které ovlivňují metabolismus glukózy a lipidů, a patofyziologii metabolických chorob. (https://www.fgu.cas.cz/cs/departments/metabolism-of -bioaktivní-lipidy). Cílem projektu je vyvinout metodiku pro charakterizaci metabolických toků v patofyziologických podmínkách na základě biochemických znalostí a metod analytické chemie. Toto téma zahrnuje experimenty s buněčnými kulturami, biochemické analýzy metabolitů a funkční testy s využitím stabilních izotopů a radionuklidů, optimalizace metod UPLC-MS/MS pro sledování metabolitů značených 13C, 15N a 2H (glykolýza, cyklus kyseliny citronové, oxidace a syntéza lipidů). Získaná data budou modelována pomocí fluxomických softwarových řešení na metabolických mapách. Projekt bude realizován na Fyziologickém ústavu AV ČR, v.v.i. a finančně zajištěn grantem GA ČR. Hledáme zvědavé, nápadité, nezávislé a vysoce motivované uchazeče se zkušenostmi z analytické chemie nebo (bio)chemie.

Komplexní analytické metody a bioinformatické nástroje pro metabolomické studie

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie

Anotace

Necílené metabolomické a lipidomické metody se zaměřují na analýzu všech detekovatelných metabolitů ve vzorku, včetně doposud neidentifikovaných metabolitů. Kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) je nejčastěji používanou technikou v metabolomice a lipidomice umožňující účinnou separaci a detekci širokého spektra metabolitů. Jednou z nejnáročnějších výzev v rámci metabolomiky je identifikace „neznámých“ metabolitů. Tyto metabolity představují až 80 % všech detekovaných signálů z necílené metabolomické a lipidomické analýzy pomocí LC-MS. Tato překážka tak brání smysluplným interpretacím v biomedicínském a biologickém výzkumu. Disertační práce bude zaměřena na (i) zvýšení pokrytí spektrálních knihoven používaných pro anotaci metabolitů, (ii) aplikaci a optimalizaci in-silico programů pro predikci „neznámých“ metabolitů a (iii) aplikaci nových bioinformatických nástrojů pro vizualizaci a interpretaci data získaných v rámci metabolomických a lipidomických analýz. Práce bude realizována na Fyziologickém ústavu AV ČR, v.v.i. a finančně zajištěna projekty GAČR, MŠMT a AZV.

Metabolomika 2.0: Studium biologických systémů pomocí hmotnostní spektrometrie

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie

Anotace

Během posledního desetiletí se metabolomika a lipidomika využívající hmotnostní spektrometrii staly klíčovými platformami pro profilování sloučenin s nízkou molekulovou hmotností (polární metabolity, komplexní lipidy) ve složitých biologických systémech. Kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) je nejčastěji používanou technikou v metabolomice a lipidomice umožňující účinnou separaci a detekci širokého spektra metabolitů. Stále však chybí dostatečné informace o složení metabolomu a lipidomu kapalných materiálů (plazma, sérum, moč) a různých tkání, které mohou být snadno dostupné a použitelné pro budoucí studie. Disertační práce bude zaměřena na vývoj nových postupů pro druhou generaci metabolomických analýz (Metabolomika 2.0) jakými jsou (i) slučování cílených a necílených metabolomických metod, (ii) standardizace metabolomických metod a (iii) zvýšení rozsahu a pokrytí metabolomických metod za účelem tvorby databází se širokou škálou polárních metabolitů, komplexních lipidů a exogenních sloučenin v různých biologických matricích. Práce bude realizována na Fyziologickém ústavu AV ČR, v.v.i. a finančně zajištěna projekty GAČR, MŠMT a AZV.

Role imunitního systému v plicní hypertenzi

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: RNDr. Lydie Plecitá, Ph.D.

Anotace

Základním znakem plicní arteriální hypertenze je remodelace plicních cévních stěn, konkrétně jejich zbytnění. To vede ke zvýšení tlaku v plicních tepnách, hypertrofii pravé komory srdeční a k jejímu selhání, které může vyústit v smrt. Přestavba plicních cév je komplexní děj zahrnující zejména změny v energetickém metabolismu buněk všech vrstev plicních cév a rezistenci těchto buněk k apoptóze. To vede ke zvýšené proliferaci buněk navozující zbytnění plicních cévních stěn. Kromě těchto faktorů se na přestavbě cév podílí buňky imunitního systému se svou zánětlivou reakcí. Ve spolupráci se zahraničním partnerem v USA budeme studovat vnější cévní vrstvu buněk, fibroblasty, v interakci s buňkami imunitního systému. Ukázalo se, že právě fibroblasty jsou schopny změnami v jejich metabolismu produkovat cytokiny, které pak indukují zánětlivý proces a přispívají tak k cévní přestavbě. Tato studie se zacílí na definovaní změn v energetickém a redoxním metabolismu fibroblastů, které vedou k produkci cytokinů, popř. chemokinů, které následně přilákají a aktivují makrofágy, T buňky a další buňky imunitní obrany. Odhalíme, jaké konkrétní metabolity fibroblastů podnítí exkreci cytokinů, které pak navodí aktivaci buněk imunitního systému, jejíž součástí jsou metabolické změny.

Struktura a funkce proteinů transportujících kationty alkalických kovů

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: RNDr. Hana Sychrová, DrSc.

Anotace

Cílem disertační práce bude pomocí metod molekulární biologie a biochemie identifikovat aminokyselinové zbytky podílející se na regulaci aktivity, substrátové specifitě a terciární struktuře transportérů kationtů alkalických kovů. Tyto transportéry plní vysoce důležité úlohy ve fyziologii buněk všech organismů a poznání jejich struktury a funkce je velmi důležité pro řadu oblastí, od medicíny a farmakologie až po biotechnologie.

Zdravá tuková tkáň: role FGF21

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: MUDr. Jan Kopecký, DrSc.

Anotace

U savců včetně člověka rozlišujeme dva typy tukové tkáně: bílou (WAT) a hnědou tukovou tkáň (BAT), které plní dvě hlavní, protichůdné funkce - ukládání energie ve formě triacylglycerolů (zejména ve WAT) a uvolňování energie (v BAT). Naše práce je zaměřena na studium konceptu "zdravých adipocytů" ve WAT, což jsou poměrně drobné tukové buňky, které mají vysokou kapacitu pro mitochondriální oxidativní fosforylaci, cyklování triacylglycerolů a mastných kyselin a de novo lipogenezi. Tyto "zdravé adipocyty" mohou být ve WAT indukovány různými faktory, které si žádají bližší charakterizaci. "Zdravé adipocyty" vykazují benefiční lokální i systémové účinky, které přispívají ke stavu "metabolicky zdravé obezity", a jejichž studium vyžaduje další pozornost. FGF21 (Fibroblast growth factor 21) je hormon vylučovaný zejména játry v odpověď na stimuly typu hladovění, ketogenní diety apod. Ačkoliv jeho hlavní fyziologická úloha není zcela objasněna, FGF21 se stal slibným terapeutickým prostředkem při léčbě obezity a diabetu 2. typu díky svým účinkům na snižování tělesné hmotnosti a zvyšování citlivosti k inzulínu. Hlavním cílem tohoto PhD projektu bude detailní charakterizace účinku FGF21 ve WAT modelových zvířat, zejména pak změny v genové expresi a v obratu lipolýzy, de novo lipogeneze a cyklování triacylglycerolů a mastných kyselin. Protože jsou tyto procesy svázány s uchováváním „zdravého“ metabolického stavu WAT, jejich regulace prostřednictvím FGF21 by mohla představovat důležitou složku mechanismu příznivých systémových účinků FGF21. Základní stipendium bude posléze doplněno úvazkem z grantových prostředků oddělení.

Úloha inhibičního faktoru IF1 v regulaci metabolismu pankreatických ?-buněk a v mitochondriální morfologii

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Andrea Dlasková, Ph.D.

Anotace

Unikátní funkcí pankreatických ?-buněk je sekrece inzulínu a tudíž udržování glukózové homeostázy. Vzájemnou regulaci hladin glukózy, metabolismu pankreatických ?-buněk a sekrece inzulínu zajišťuje několik faktorů. ATP je uznáván jako klíčový regulátor inzulínové sekrece. Studie zaměřené na endogenní regulátory ATP syntázy v pankreatických ?-buňkách mají tedy prvořadý význam a mají vysoký potenciál identifikovat nové terapeutické cíle pro léčbu diabetu 2. typu (T2DM). Je překvapivé, že v této oblasti výzkumu nejsou k dispozici téměř žádné studie. Nedávno jsme referovali o přítomnosti Inhibičního faktoru 1 (IF1) v pankreatických ?-buňkách a jeho roli při snižování množství buněčného ATP a sekrece inzulínu. Přesný mechanismus, kterým IF1 reguluje syntézu ATP, však zůstává kontroverzní a jsou nezbytné další studie.Cílem tohoto PhD projektu bude prostudovat mechanismus, kterým IF1 reguluje hladiny ATP v pankreatických ?-buňkách a identifikovat post-translační modifikace IF1 v závislosti na dostupnosti glukózy. Vybraný doktorand bude také analyzovat, jak IF1 reguluje sekreci inzulínu in vivo pomocí myšího modelu s knockoutovaným IF1. Ke studiu změn v mitochondriální morfologii budou použity nejnovější superrezoluční mikroskopické techniky a 3D elektronová mikroskopie.


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