|
Biochemistry and Bioorganic Chemistry
Doktorský program,
Fakulta potravinářské a biochemické technologie
The aim of this programme is to prepare highly qualified professionals capable of independent scientific work, who will be involved in the implementation of new visions and methods in practice or will continue their scientific work at universities and scientific institutes and thus contribute to clarifying the functional principles of living organisms. The programme Biochemistry and Bioorganic Chemistry was created by merging two fields of chemistry. In this way, it will educate specialists preferentially oriented either to biochemistry or to bioorganic chemistry. The common denominator of both fields is to identify the chemical nature of important processes in living organisms, to study the relationship between the structure and biological activity of biopolymers, as well as natural organic compounds or their synthetic analogues. UplatněníGraduates of this programme are able to apply their knowledge in various fields such as biochemistry, cell biology and molecular genetics, microbiology, organic chemistry and chemistry of natural compounds (in relation to the dissertation topic). Based on the acquired knowledge, the student is able to plan the research project independently, critically assess the risks of the proposed procedures and apply innovative research methods. Another acquired competency of the graduate is the pedagogical and managerial experience due to involvment in teaching of bachelor and master programs, primarily in the role of assistants in laboratory courses and consultations of bachelor and master theses. Theoretical, experimental, pedagogical and managerial experience predispose the graduates to creative scientific and research activities, which is increasingly sought at various institutions of the institutes of the Academy of Sciences of the Czech Republic, universities, medical facilities, pharmaceutical companies and state and private research laboratories in the Czech Republic and abroad, dealing with problems in the field of biochemistry and bioorganic chemistry. Detaily programu
Vypsané disertační práce pro rok 2024/25Bioaktivita nových syntetických drog a jejich enantiomerů
AnotaceChemické modifikace nelegálních drog vedou ke vzniku nových sloučenin, tedy nových syntetických drog, které obcházejí legislativu. Při zachování farmakoforu takto modifikovaných látek tak napodobují biologické účinky původní drogy, ale s neprozkoumanými farmakologickými účinky a toxicitou, která je často významně vyšší než u původní látky. Tématem práce bude studium nových syntetických drog, a to jak syntetizovaných de novo, tak zachycených na černém trhu. Bude studována toxicita těchto látek na modelových buněčných liniích, metabolismus těchto látek a aktivita vybraných metabolitů. Dále bude určen mód jejich účinku (agonista/antagonista) na vybraných receptorech spřažených s G-proteiny a podrobně se zaměříme na aktivitu a mechanismus účinku jednotlivých enantiomerů vybraných nových syntetických drog.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Fágy fytopatogenních bakterií jako opomíjený faktor interakcí mezi rostlinami a mikrobiomem
AnotaceBakteriální choroby rostlin způsobují každoročně ztráty až 10 % celosvětové produkce potravin. Na rozdíl od humánních bakterióz nelze k ochraně rostlin využívat antibiotika a současně legislativa EU stále neumožňuje upravovat genom rostlin a zvyšovat jejich rezistenci genovými manipulacemi. Hledání alternativních přístupů při ochraně rostlin je proto vysoce žádoucí. Navrhovaný projekt se zaměřuje na inovativní metodu využití potenciálu bakteriofágů, které jsou dosud téměř výlučně využívané v humánní medicíně, při ochraně rostlin. Student se bude podílet na výzkumu role fágů ve fylosféře rostlin (mikrobiomu asociovaném s nadzemní částí rostliny) a jejich využití k ochraně a prevenci bakterióz u rostlin z čeledí Solanaceae a Brassicaceae. Práce kombinuje přístupy molekulární biologie, mikrobiologie, metagenomiky, bioinformatiky, pokročilé mikroskopie a fyziologie rostlin.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Inhibitory intramembránových proteas z rodiny rhomboidů
AnotaceNavrhovaný doktorský projekt se zaměří na vývoj inhibitorů a sond pro intramembránové proteázy z rodiny rhomboidů, které se podílejí na regulaci mitofágie, invaze parazita způsobujícího malárii a homeostázy epitelu. Předchozí práce v laboratoři školitele ukázala, že peptidyl ketoamidy jsou silnými inhibitory rhomboidních proteáz. Cílem disertační práce bude vytvořit platformy pro zkoumání a zlepšení účinnosti a selektivity této třídy sloučenin pro rhomboidy a vyvinout účinné inhibitory a sondy pro specifické romboidní proteasy zapojené do Parkinsonovy choroby a epiteliální homeostázy. Tyto sloučeniny umožní a usnadní biologické studie proteinů z rodiny rhomboidů a poslouží jako východisko pro potenciální farmakologické aplikace.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Kryogenní elektronová mikroskopie strukturní biologie nemocí: Racionální design inhibitorů RNA polymerázy viru chřipky na bázi virových RNA
AnotaceÚčinná léčba proti virům chřipky často selhává kvůli virové rezistenci. Zkoumání a vývoj nových léčiv je náročné, protože existuje pouze omezený počet antivirových terapeutických cílů pro racionální návrh léků. Tento projekt bude řešit obojí; prozkoumá a ověří nový terapeutický cíl a vyvine proti němu inhibitory. Nedávné výsledky ve strukturní biologii chřipkové RNA-dependentní RNA polymerázy (FluPol) pomocí kryogenní elektronové mikroskopie (cryo-EM) identifikovaly nový obecný mechanismus v procesu transkripce a replikace virové genomové RNA. Mechanismus je zcela závislý na vazbě virových endogenních molekul RNA na specifická vazebná místa na FluPol. S pomocí již existujících cryo-EM struktur komplexů virových RNA s FluPol navrhneme inhibitory založené na RNA sekvenci, atomové struktuře a interakcích s bílkovinou FluPol. Navíc navrhneme rozsáhlou chemickou modifikaci těchto RNA molekul. Poté otestujeme, zda takto modifikovaně RNA mohou inhibovat FluPol in vitro a v experimentech na buňkách. Zacílení na tato FluPol vazebná místa RNA a použití modifikovaných molekul na bázi RNA je inovativní koncept a očekává se, že bude robustní proti vývoji virové rezistence.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Modifikované nukleotidy pro selekci funkčních nukleových kyselin a přípravu značených sond pro chemickou biologii
AnotaceBudeme navrhovat a syntetizovat modifikované nukleosid trifosfáty nesoucí různé funkční skupiny pro enzymovou syntézu modifikovaných oligonukleotidů pro selekci nových funkčních nukleových kyselin (napr. aptamerů or aptazymů) a přípravu fluorescenčních nebo redoxních sond pro aplikace v chemické biologii. References: 1. Hocek, M.: "Enzymatic Synthesis of Base-Functionalized Nucleic Acids for Sensing, Cross-linking, and Modulation of Protein–DNA Binding and Transcription" Acc. Chem. Res. 2019, 52, 1730-1737. 2. Micura, R.; Höbartner, C. Fundamental studies of functional nucleic acids: aptamers, riboswitches, ribozymes and DNAzymes. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 7331–7353.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Nové cytostatické nukleosidy a nukleotidy s novými mechanism účinku
AnotaceBudou navrhovány a syntetizovány nové modifikované nukleosidy a nukleotidy jako potenciální cytostatika s novými mechanism účinku, např. Modulare receptorů nebo aktivace cytostatických proteinů. Vybrané aktivní látky budou dále optimalizovány s cílem identifikace kandidátů na další preklinický vývoj potenciálních léčiv. References: 1. Jordheim, L. P.; Durantel, D.; Zoulim, F.; Dumontet, C. Advances in the development of nucleoside and nucleotide analogues for cancer and viral diseases. Nat. Rev. Drug Discov. 2013, 12, 447–464. 2. Perlíková, P.; Hocek, M. Pyrrolo[2,3-d]pyrimidine (7-deazapurine) as a privileged scaffold in design of antitumor and antiviral nucleosides. Med. Res. Rev. 2017, 37, 1429–1460.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Nové sacharidové ligandy pro diagnostiku a terapii patologií spojených s galektiny
AnotaceGalektiny jsou živočišné lektiny s afinitou k beta-D-galaktosidům, které se in vivo účastní např. kancerogeneze, kardiopatologií, jsou zapojeny do modulace imunitní odpovědi i průběhu alergické reakce organismu. Koncentraci konkrétních extracelulárních galektinů in vivo lze využít jako diagnostický marker u řady patologií, např. kolorektálního karcinomu. Cílená inhibice extracelulárních galektinů je perspektivním terapeutickým přístupem k léčbě patologií spojených s jejich nadprodukcí. Řada recentních strukturně-funkčních studií se věnuje definování strukturních požadavků na vysoce afinitní a selektivní sacharidové ligandy jednotlivých galektinů. Aviditu specifických sacharidových inhibitorů k vybraným galektinům lze zvýšit i multivalentní prezentací. Cílem práce je příprava nových sacharidových ligandů (glykomimetik) s vysokou afinitou a případně též selektivitou vůči vybraným galektinům. Kromě obvykle studovaných galektinů Gal-1 a Gal-3 bude věnována pozornost zejména skupině tzv. tandemových galektinů (Gal-4, Gal-8, Gal-9). Inhibiční a vazebný účinek těchto glykomimetik vůči vybraným galektinům bude testován in vitro metodami ELISA a dalšími biofyzikálními metodami. Strukturně-afinitní závislosti budou diskutovány v souvislosti s molekulárním modelováním. Připravené ligandy s vysokou afinitou mohou být použity v návazných experimentech s buněčnými kulturami, které jsou zavedené na školitelském pracovišti.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Odhalení molekulární podstaty nehostitelské rezistence k <i>Leptoshaeria maculans</i> u rostlin z čeledi Brassicaceae
AnotaceŘepka olejná (Brassica napus) je celosvětově druhou nejvýznamnější olejninou. Její produkci omezují patogeny a škůdci. Mezi nejzávažnější z nich patří askomyceta Leptosphaeria maculans, původce fómového černání stonků řepky. Projekt se zaměřuje na nehostitelskou rezistenci k tomuto patogenu, která je založena na základních mechanismech rostlinné imunity a není snadno překonávána selekcí virulentních ras patogenu v populaci. S využitím přirozené variability modelové rostliny Arabidopsis thaliana a přístupů molekulární biologie, mikrobiologie, bioinformatiky, pokročilé mikroskopie a fyziologie rostlin, se práce zaměří na odhalení podstaty nehostitelské rezistence u B. napus a dalších rostlin z čeledi Brassicaceae.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Příprava a použití nabitých heterodienů v bioortogonálních reakcích
AnotaceNaše skupina nedávno popsala vývoj a první aplikace N1-alkyl-1,2,4-triaziniových solí v bioortogonálních reakcích (Angew. Chem. Int. Ed., 2023, e202306828). V tomto projektu chceme podrobněji prozkoumat chemii těchto nabitých heterodienů (příprava derivátů a studium vlivu různých substituentů na jejich reaktivitu a stabilitu v biologickém prostředí). Kromě toho chceme vyvinutá činidla aplikovat v aplikacích pro selektivní modifikaci biomolekul až po buněčné aplikace (např. bioimaging). Projekt kombinuje syntetickou organickou chemii, reakční kinetiku a studie stability s biologickými experimenty, které budou prováděny především ve spolupráci s biology ve skupině.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Příprava definovaných chitosanových oligomerů jako multivalentních nosičů pro bioaktivní glykany
AnotaceChitin je druhým nejrozšířenějším polymerem v přírodě. Částečnou deacetylací chitinu vzniká chitosan, lineární polymer složený převážně z glukosaminových jednotek (GlcN) a minoritně z N-acetylglukosaminových jednotek (GlcNAc) spojených ?(1?4) glykosidovými vazbami. Chitosan je biokompatibilní, a proto jej lze s výhodou použít v různých biologických a biomedicínských aplikacích. Pro mnoho biologických aplikací je výhodné pracovat s kratšími řetězci chitosanu, tzv. chitooligosacharidy (COS). COS jsou již desítky let intenzivně zkoumány v oblasti medicíny, farmacie, textilního průmyslu, potravinářství nebo zemědělství. Navzdory jejich ohromnému potenciálnímu využití se ve většině studií používají špatně charakterizované heterogenní směsi z důvodu nedostupnosti dobře definovaných COS. Práce bude zaměřena na přípravu autentických, čistých a plně strukturně charakterizovaných chitooligosacharidů a jejich analýzu. Jako zdroj chitinu/chitosanu budou použity exoskelety korýšů, hmyzu (kobylky, včely, tarantule) a houby. Definované COS budou následně využity jako nosiče pro multivalentní prezentaci bioaktivních sacharidů, zejména rutinosy a glykomimetik nesoucích galaktosyl, pro biologické testy s lektiny.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Příprava knihovny oligosacharidů lidského mléka v buněčné továrně a jejich vliv na potravinové alergie
AnotaceOligosacharidy lidského mléka (HMO) tvoří třetí nejvýznamnější složku mateřského mléka po laktóze a tuku. HMO procházejí trávicím traktem bez větších změn a střevní stěnou se částečně vstřebávají do krevního oběhu. Slouží jako prebiotika pro střevní mikrobiom kojenců, což má význam pro náchylnost k alergiím. HMO brání adhezi patogenů na střevní epitel a přímo regulují imunitní systém např. změnou produkce cytokinů. Bylo zjištěno, že HMO zabraňují nebo zmírňují příznaky alergií. Bakteriální buněčné továrny se používají pro výtěžnou enzymovou syntézu HMO bez nutnosti purifikace rekombinantních enzymů. Pro produkci oligosacharidů mateřského mléka jsou vhodné geneticky modifikované kmeny Escherichia coli. Dosavadní aplikace se většinou omezují na základní výběr HMO, zatímco širší spektrum těchto struktur není k dispozici. Předmětem této práce je vývoj syntézy vybraných složitějších HMO, zejména fukosylovaných a/nebo sialylovaných, na platformě E. coli. Tyto sloučeniny budou dále testovány v biologických experimentech týkajících se jejich vlivu na procesy související s vznikem a vývojem alergií, jako např. průchod střevní membránou, exprese relevantních biomarkerů v epiteliálních buňkách ad.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Regulace růstu a metabolismu
AnotaceMáme dlouhodobý zájem o regulaci růstu a metabolismu, který pramení z naší rané práce studující dráhu proteinkinázy mTOR. Ta je považována nyní za hlavní regulátor růstu a anabolismu u eukaryot a reaguje na různé podněty, včetně živin. Během naší práce jsme zjistili, že lysozomy hrají klíčovou roli v aktivaci mTORC1 pomocí živin. Proto jsme začali studovat lysozomy i jiné organely. Dostupné projekty: (1) Detekce živin pomocí mTOR. Zaměříme se na: identifikaci senzoru pro glukózu v dráze mTORC1 a nutričního senzoru u jiných živočichů než u savců; pochopení, jak fungují známé senzory živin in vivo; a objasnění biochemické funkce GATOR2. (2) Lysozomy v normální fyziologii a nemoci. Pomocí metodologie Lyso-IP a screeningu CRISPR se budem snažit: pochopit, jak neurodegenerativní onemocnění ovlivňují funkci lysozomů; identifikovat obsah lysozomů ve specializovaných buňkách, jako jsou imunitní buňky. (3) Metody studia metabolismu malých molekul in vivo. Budeme se snažit vyvinout metody ke studiu metabolismu sacharidů v myších buňkách in vivo. (4) Vývoj léčivům podobných látek. Ve spolupráci s chemiky na IOCB a i jinde se budeme snažit vyvinout léčivům podobné látky, které cílí na komponenty mTOR dráhy a také na lysozomální a mitochondriální proteiny.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Sekvenčně specifická enzymová syntéza RNA s modifikovanými bázemi
AnotaceBudeme designovat a syntetizovat modifikované ribonukleosid trifosfáty nesoucí různé funkční skupiny na nukleobázi. Tyto nukleotidy budou využity pro sekvenčně specifickou enzymovou syntézu oligonukleotidů (RNA) nesoucích značky nebo modifikace ve specifických polohách pomocí upravených DNA polymeras. Aplikace budou zahrnovat tRNA, mRNA, sgRNA apod. References: 1. Micura, R.; Höbartner, C. Fundamental studies of functional nucleic acids: aptamers, riboswitches, ribozymes and DNAzymes. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 7331–7353. 2. Milisavljevic, N.; Perlíková, P.; Pohl, R.; Hocek, M. Enzymatic synthesis of base-modified RNA by T7 RNA polymerase. A systematic study and comparison of 5-substituted pyrimidine and 7-substituted 7-deazapurine nucleoside triphosphates as substrates. Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 5800-5807.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Smysl v nesmyslu - chybné kódování tRNA jako terapeutický nástroj? *
AnotacePředstavte si, že gen je věta začínající velkým písmenem a končící tečkou a genom je kniha vyprávějící celý příběh. U některých prvoků pronikly do vět navíc tečky, které nahrazují konkrétní písmena libovolných slov (konkrétně E a V). Výsl.dkem je, ž. čtenáři (ribozomy) jsou zmat.ni, kde s. tyto věty skutečně nacház.jí, a příběh se stává nesou.islým. V tomto čísle časopisu Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-022-05584-2) jsme popisali mol.kulární mechanismus, kt.rý si tyto organismy mus.ly .yvinout, aby se čtenář mohl ori.ntovat ve .ětách, jako by v nich n.byly žádné t.čky. .ěty jsou tak specificky zakódované, že čt.náři žádných jiných organismů, kromě těchto pár, n.mohou příběh v žádném případě rozluštit. Trik spočívá v délc. transf.r RNA molekuly a . unikátní modifikaci j.dnoho prot.inu, který normálně zajišťuj. rozpoznání teček v buňkách – pr.cizní konec syntézy prot.inů. Díky Vzájemné intErakci těchto dvou modifikovaných molEkul ribozom tohoto prvoka Ví, kdy má správně ukončit syntézu, nEhledě na množstVí tEček, a kdy má tEčky nahradit dvěma půVodními písmeny, což Vrací genEtické informaci smysl. ProzkoumEjme společně (https://www.biomed.cas.cz/mbu/lrge/index.html#), jak sE to děje na molEkulární úroVni a zda by to mohlo být Využito ve prospěch lidskÉho zdraVí! *Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Světlo konvertující paramagnetické nanočástice pro detekci beta buněk pankreatu a magnetickou rezonancí in vivo
AnotacePřesné metody měření hmotnosti a funkce beta-buněk pankreatu in vivo jsou nezbytné pro lepší pochopení patogeneze diabetu, jenž je podmíněn nedostatkem pankreatických beta-buněk, a pro vývoj nových možností léčby. Proto vyvineme paramagnetické světlo-konvertující nanočástice (UCNPs) povlečené polymery a konjugované s GLP-1 ligandy (GLP-1 peptidy, liraglutid či agonist 3), abychom zacílili a monitorovali hmotu ?-buněk magnetickým rezonančním zobrazováním (MRI) a luminiscencí. Nově vyvinuté UCNPs budou optimalizovány co do velikosti tak, aby pronikaly do krevních kapilár nativních a transplantovaných pankreatických ostrůvků a umožnily jejich dlouhodobé sledování. Ultramalé UCNPs (5 nm) budou sloužit jako kontrastní látka pro elektronovou mikroskopii k vizualizaci a počítání mtDNA nukleoidů v beta-buňkách, jejichž počet bývá u diabetu snížen. Specifičnost, bezpečnost a účinnost všech vyvinutých UCNPs bude ověřena na modelech in vitro a in vivo pomocí multimodálního zobrazování zahrnujícího luminiscenci, MRI a elektronovou mikroskopii. Viz reference doi: 10.1021/acsami.2c04274.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.
Vícekroková enzymová syntéza bioaktivních chitooligomerů s různým stupněm acetylace
AnotaceProjekt pro disertační práci se zaměřuje na vývoj tříkrokové enzymové syntézy bioaktivních chitooligomerů (COS) využitelných v ekologické ochraně plodin. Chitooligomery jsou ?-1-4-vázané oligosacharidy složené z jednotek N-acetylglukosaminu a glukosaminu, jejichž biologická aktivita závisí zejména na jejich stupni polymerace, stupni acetylace a acetylačním vzorci. Chitooligomery jsou známé svou schopností vzbudit imunitní odpověď rostlin, dají se tak využít jako přírodní látky chránící plodiny před mikrobiálními škůdci. V rámci projektu budou připraveny mutantní varianty nové fungální chitinasy se zvýšenou hydrolytickou aktivitou pro zvýšení účinnosti štěpení chitinu, kterým budou připraveny frakce COS s nižšími stupni polymerace. V dalším kroku budou využity mutantní varianty chitinas a ?-N-acetylhexosaminidas s transglykosidasovou aktivitou vhodné pro přípravu chitooligomerů se stupněm polymerace 5-10 v preparativním měřítku. Tyto chitooligomery budou následně částečně deacetylovány pomocí nových chitindeacetylas, čímž získáme frakce COS s různými stupni polymerace a acetylace, které dosud nejsou dostupné. Biologická aktivita připravených chitooligomerů s definovaným stupněm polymerace a acetylace budou testována ve spolupráci s Ústavem experimentální botaniky AV ČR.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Vliv syntetických modifikací na biologickou aktivitu flavonoidů
AnotaceFlavonoidy, přírodní sloučeniny nacházející se v různých rostlinách a potravinách, stále budí velký zájem díky svým známým pozitivním biologickým účinkům. Tyto účinky jsou však omezeny jejich nízkou biologickou dostupností po perorálním podání. V rámci práce budou syntetizovány nové deriváty flavonoidů a vyhodnocen vliv různých modifikací na biodostupnost a biologickou aktivitu flavonoidů. Zaměříme se na schopnost připravených derivátů modulovat lékovou rezistenci bakterií, na chelatační aktivitu flavonoidů a jejich inhibiční aktivitu vůči agregaci krevních destiček.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.
Vybrané biologicky aktivní látky a jejich deriváty s potenciálem pro terapii nádorových onemocnění
AnotaceTématem práce je studium látek izolovaných z přírodních zdrojů a syntetizovaných de novo s potenciálem inhibovat proliferaci nádorových buněk a aktivovat imunitní odpověď. Práce je zaměřena zejména na kardioglykosidy, jako je digitoxin nebo digoxin, a antimitotika, jako je kolchicin nebo paklitaxel. Budou studovány biologické účinky nově připravených derivátů těchto látek na 2D a 3D buněčných modelech nádorových a nenádorových linií. Zaměříme se na mechanismus účinku těchto látek, cílené zvýšení selektivity pro nádorové buňky a vyvolání imunitní odpovědi. Kromě toho bude vyvinut nanosystém pro cílené doručené nejpotentnějších derivátů studovaných látek.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
3D superrezoluční mikroskopie ultramorfologie mitochondrií
Anotace3D nanoskopie dosud nebyla s to postihnout morfologii mitochondriálních krist a nukleoidů (proteinových komplexů s mtDNA). Vyvineme nové metodiky 3D superrezoluční mikroskopie na prototypu 3D mikroskopu firmy Vutara (dnes součást firmy Bruker) pro stochastickou mikroskopii PALM a dSTORM s rozlišením xy 25 nm a z 50 nm. Zavedeme nové typy analýz 3D obrazu reflektující nm změny v morfologii krist a 3D-redistribuci proteinů ovlivňujících mitochondriální kristy za normálních či patologických stavů (diabetes). Pro analýzu 3D obrazů vyvineme nové postupy založené na využití Ripleyho K-funkce a Delaunay algoritmu. Rozvineme také 3D imunocytochemii typu dSTORM s tzv. nanobodies a FRETem excitovaný PALM/dSTORM. Zahájíme novou generaci superrezoluční 3D mikroskopie. Analogicky prostudujeme nukleoidy mitochondriální DNA při zvýšené či snížené biogenezi (fyziologické, patologické), při jejich dělení zejména vlastní metodou mitoFISH nanoskopie pro počítání tzv. D-loops (počátků replikace mtDNA). Uměle nastavíme velikost nukleoidů či jejich obsah mtDNA. Využijeme též STED mikroskopie. Získáme tak nové protokoly pro 3D nanoskopii a zkombinujeme molekulární biologii a fyziologii buňky s nejmodernější 3D superrezoluční mikroskopií. Molekulární biologii zajistí pracovníci odd. 75 FgÚ AV ČR, v.v.i. Viz. Ref. doi: 10.1089/ars.2022.0173.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.
|
Aktualizováno: 15.2.2022 17:28, Autor: Jan Kříž