Počkejte prosím...
Mikrobiologie

Mikrobiologie

CHYBI CHARAKTERISTIKA PROGRAMU

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.

Uplatnění

Cílené 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

Jazyk výuky Český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia Prezenční + kombinovaná
Garant studia doc. Ing. Ondřej Uhlík, Ph.D.
Kód programu D301
Místo studia Praha
Kapacita 15 studentů
Počet vypsaných prací 9

Vypsané disertační práce

Buněčná biologie těžkých kovů v makromycetách a mikrobiomy a asociovaná mikroflora hyperakumulujících druhů

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Dále nabízena v programu: Microbiology

Anotace

Říše Fungi hraje velmi významnou roli v environmentálních cyklech prvků. I proto je v posledních letech rostoucí pozornost věnována popisu mechanismů, které některým houbám umožňují akumulovat vysoké koncentrace kovů a polokovů. Jakkoliv je poměrně dobře známo, že asociované (symbiotické) populace prokaryot přináší houbám řadu fyziologických benefitů, problematika vztahů v systému houba-kov-prokaryota zůstává prakticky nedotčena. Náplní doktorské práce je studium “metalomu“ vybraných druhů hub na molekulární úrovni a charakterizace s nimi asociovaných prokaryotních taxonů. Práce se zaměří na vybrané hyperakumulující makromycety rodů Cystoderma, Amanita a Agaricus. S využitím moderních přístupů molekulární biologie, bioinformatiky a mikrobiologie by měly být charakterizovány specifické geny makromycet podmiňující toleranci vůči těžkým kovům a dále diverzita a složení prokaryotních komunit v plodnicích a mykosférách hub, s cílem získat komplexní a nové poznatky o detoxikaci přebytků těžkých kovů v makromycetách a o vzájemné souhře mezi hyperakumulátory a jejich mikroflórou v přirozeném prostředí. Uvedené badatelské aktivity jsou podporovány GAČR (projektem 19-06759S) a pro doktoranda je k dispozici pracovní úvazek na tomto projektu.

Fylogenetická diverzita a funkční potenciál mikrobioty vybraných extrémních biotopů

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

Anotace

Mikroorganismy, především pak prokaryota, jsou fylogeneticky i metabolicky nejdiverznější skupinou organismů naší planety. V této souvislosti je ohromující i rozmanitost biotopů, které prokaryota obývají. Řada bakterií a většina archeí se řadí mezi mikroorganismy extrémofilní – tedy žijící v biotopech definujících hranici života. Cílem předkládaného projektu je charakterizovat mikrobiální osídlení dvou typů extrémních prostředí – chronosekvence permafrostu (permafrostu různého stáří) a zemin ze solných mokřadů a bahenních průsaků CO2. Charakteristika bude probíhat dvěma základními přístupy – s využitím metagenomických a modifikovaných kultivačních technik.

Kompetice odlišných druhů plísní rodu Fusarium na obilninách za měnících se environmentálních podmínek

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

Anotace

Plísně r. Fusarium jsou významnými fytopatogeny. Způsobují ztráty na výnosu a kvalitě zemědělské produkce. Ke zkoumaným druhům patří zejména ty, které parazitují na obilninách a výrobcích z nich. Produkují zdraví škodlivé mykotoxiny, jejichž výskyt v potravinách a krmivech je regulován a kontrolován. Odlišné druhy se liší preferencemi životních podmínek, produkcí odlišných typů mykotoxinů, které využívají pro kolonizaci hostitele a navzájem spolu soutěží o životní prostor. Za současných podmínek změny klimatu a s ním spojené šíření nových (často invazivních) druhů je třeba vyhodnotit agresivitu jednotlivých druhů k posouzení možnosti ochrany porostů a produkce. V rámci disertační práce je třeba zkoumat základní procesy, které probíhají během simultánního napadení hostitele. K práci budou (1) využity stávají znalosti o genomu, genech virulence a biosyntetických drah mykotoxinů fytopatogena z transkriptomických a genomických studií (2) navrženy efektivní postupy pro monitoring vývoje fytopatogena a kompetice druhů na bázi qPCR, ddPCR nebo NGS, (3) zjištěny prioritní poznatky o kompetici mezi odlišnými druhy plísní a (4) navržena aplikace získaných poznatků pro praktické využití.

Mechanismus působení BteA efektoru sekrečního aparátu typu III u bakterií rodu Bordetella

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Dále nabízena v programu: Microbiology
Vedoucí práce: RNDr. Jana Kamanová, Ph.D.

Anotace

Klasické bordetely, které zahrnují B. pertussis, B. parapertussis a B. bronchiseptica jsou původci onemocnění černým kašlem u lidí (B. pertussis, B. parapertussis) a řady dalších respiračních onemocnění u ostatních savců (B. parapertussis, B. bronchiseptica). Tyto patogenní bakterie používají sekreční aparát typu III k přímé dopravě cytotoxického efektoru BteA do cytosolu savčích buněk. Nicméně, jen velmi málo se ví o tom jak efektor BteA působí a jak přispívá k rozdílné biologii infekcí klasických bordetel. Cílem dizertační práce bude identifikovat molekulární mechanismus působení efektoru BteA za použití komplementárních přístupů genetiky, biochemie, buněčné a molekulární biologie a hmotové spektroskopie. Pro studium použijeme model kvasinek a rovněž model ALI (air-liquid interface) tkáňových kultur.

Nanočástice schopné eliminovat viry šířící se vzduchem, vodou a tělními tekutinami

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Dále nabízena v programu: Microbiology
Vedoucí práce: Mgr. Jan Weber, CSc.

Anotace

Navržený PhD projekt se týká problému nebezpečí virů v životním prostředí na člověka. Vychází z předběžných výsledků, kde specificky připravené nanočástice inhibovaly a eliminovaly řadu virů jako je např. herpes simplex 1 a 2, lidský papilomavirus, respirační syncyciální virus a virus dengue. Tyto viry využívají pro prvotní přichycení a vstup do buňky heparan sulfát proteoglykan, který se vyskytuje na povrchu buněk. V projektu budeme testovat stříbrné a zlaté nanočástice s navázaným merkaptoundekan sulfátem, který mimikuje heparan sulfát. Ty budou připraveny jednak jako pevné látky a jednak budou pomocí sonochemické potahovací technologie naneseny na různé materiály. V naší laboratoři budeme zkoumat jejich antivirový a virucidní účinek na viry, které se přenášejí vzduchem (coxsackie virus, adenovirus, reovirus), vodou (norovirus a rotavirus) ale i krví a tělními tekutinami (HIV, virus hepatitidy B, zika virus). Student se během svého postgraduálního studia naučí pracovat s buněčnými kulturami v laboratoři s úrovní technického zabezpečení 3 zejména techniky stanovení replikace a inhibice různých virů, fluorescenční imunochemické metody, qRT-PCR. Reference: 1. Cagno V, et al. Broad-spectrum non-toxic antiviral nanoparticles with a virucidal inhibition mechanism. 2018 Nat Mater. 17(2):195-203. doi: 10.1038/nmat5053. Epub 2017 Dec 18

Použití pokročilých molekulární metod v analýze bakteriální patogeneze

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Dále nabízena v programech: Bioinformatics, Microbiology, Bioinformatika
Vedoucí práce: prof. Ing. Peter Šebo, CSc.

Anotace

Nedávný pokrok v sekvenačních technologiích a bioinformatice umožnil vývoj nových strategií k odhalení mechanismů bakteriální virulence. Cílem dizertační práce bude použití CRISPR/Cas9 technologie pro analýzu virulence Bordetella pertussis a Bordetella bronchiseptica. Pomocí 123,411 unikátních gRNA inaktivujeme 19,050 lidských genů a určíme jejich roli v cytotoxicitě působené B. pertussis a B. bronchiseptica. Získané kandidátní geny budou dále validovány a analyzovány pro určení důležitých signálních drah.

Rhizodepozity jako determinanty struktury půdních mikrobiálních komunit a jejich biodegradačního potenciálu

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

Anotace

Půdní mikroorganismy a rostliny se z důvodu jejich vazby na prostředí půdy vyvíjely ve vzájemné blízkosti a v důsledku toho se v procesu evoluce mezi těmito skupinami organismů vyvinuly vysoce komplexní vztahy, které jsou klíčové pro fungování celých ekosystémů. Kontinuální přísun organického uhlíku z kořenů rostlin do okolní zeminy v podobě rhizodepozitů činí rhizosféru, tedy prostor přímo ovlivněný činností kořenů, unikátní ekologickou nikou pro mikroorganismy. Navrhovaná práce má za cíl prozkoumat vliv složek rhizodepozitů na strukturu mikrobiálních komunit a jejich biodegradační potenciál.

Vztah endofytní mikroflory a metabolomu rostlin

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

Anotace

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.

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

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Dále nabízena v programu: Microbiology
Vedoucí práce: prof. Ing. Peter Šebo, CSc.

Anotace

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


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