iduzel: 63136
idvazba: 75264
šablona: stranka
čas: 2.10.2023 03:24:21
verze: 5351
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/studium/doktorske-studium/
branch: trunk
Server: 147.33.89.150
Obnovit | RAW
idvazba: 75264
šablona: stranka
čas: 2.10.2023 03:24:21
verze: 5351
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/studium/doktorske-studium/
branch: trunk
Server: 147.33.89.150
Obnovit | RAW
iduzel: 63136
idvazba: 75264
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'fcht.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/studium/doktorske-studium/program/22310/D107'
iduzel: 63136
path: 8547/4159/1395/1892/4610/6075/63136
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW
idvazba: 75264
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'fcht.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/studium/doktorske-studium/program/22310/D107'
iduzel: 63136
path: 8547/4159/1395/1892/4610/6075/63136
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW
|
Bioinformatika
Doktorský program,
Fakulta chemické technologie
Cílem DSP programu Bioinformatika je vychovat odborníky ve stejnojmenné vědní disciplíně, která je skloubením molekulární a buněčné biologie, biochemie, statistiky a počítačové vědy. Bioinformatika se zabývá vývojem nástrojů pro správu biologických databází, algoritmů pro zpracování molekulárně-biologických dat a metod pro analýzu, interpretaci a vyhledávání vztahů v těchto datech. U většiny řešených projektů je kladen důraz na biologickou stránku věci a jejich cílem je pochopení komplexních souvislostí ve studovaných biologických jevech. Řešíme však i témata orientovaná informatickým směrem z oblasti vývoje algoritmů či metod zpracování dat. UplatněníKombinace přírodovědného a informatického vzdělání dává absolventům DSP Bioinformatika dobré předpoklady uplatnit se v interdisciplinárních týmech. Absolventi naleznou uplatnění v široké škále oblastí, kde se zpracovávají data získaná instrumentální analýzou biologického vzorku. Při odchodu do praxe se mohou absolventi též opřít o širokou znalost informatiky a uplatnit se při vývoji softwarových technologií především pro oblast datové analytiky. Další uplatnění naleznou absolventi ve vědeckých infrastrukturách budovaných v ČR v rámci evropských operačních programů. Vzhledem k trvajícímu nedostatku expertů s takto koncipovaným interdisciplinárním vzděláním i mimo ČR se absolventi dobře uplatní také v zahraničí. Typické pozice, jež může zastávat absolvent DSP Bioinformatika: - výzkumník základního či aplikovaného výzkumu veřejného či soukromého sektoru v oblasti biomedicíny, klinické medicíny, medicinální a farmaceutické chemie, potravinářství, zemědělství, biotechnologií či kriminalistiky. Typické pozice jsou postdoc, programátor, research associate, research fellow, project leader, project manager. - vysokoškolský pedagog v oblasti bioinformatiky, výpočetní biologie a chemie nebo aplikované informatiky. Typické pozice jsou odborný asistent, asistent, lektor. - softwarový vývojář či datový analytik v IT firmách. - odborné pracovní pozice, které vyžadují organizační a analytické schopnosti a odbornou expertizu nejenom v bioinformatických oborech. Typické pracovní pozice zahrnují státní správu na nejvyšších manažerských úrovních, organizace, které se metodicky a organizačně věnují vědě a výzkumu, případně neziskové a osvětové organizace. Vypsané disertační práce pro rok 2023/24Buněčná heterogenita nádorového mikroprostředí
AnotaceNádorové mikroprostředí výrazně ovlivňuje chování nádorů od jejich vzniku, přes proliferaci, až po vznik metastáz. Dizertační práce se bude zabývat heterogenitou buněčných typů přítomných v nádorovém mikroprostředí a heterogenitou buněk jednotlivých zastoupených typů, například nádorově asociovaných fibroblastů, a to pomocí funkčně genomických postupů na celogenomové úrovni a na úrovni jednotlivých buněk. Výsledky analýz budou statisticky zpracovány a interpretovány v kontextu buněčných signálních drah s cílem nalézt nové nádorové markery či terapeutické cíle.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav informatiky a chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Celogenomové mapování míst tvorby genotoxických meziproduktů vznikajících při kolizích replikačních a transkripčních komplexů
AnotaceBylo zjištěno, že aktivované onkogeny v lidských přednádorových lézích způsobují zastavení a kolaps replikačních vidlic, což vede ke genetické nestabilitě a vývoji rakoviny. Navrhovaný projekt ověřuje hypotézu, že replikační stres vyvolaný aktivací onkogenů je důsledkem interference mezi transkripcí a replikací způsobující tvorbu RNA:DNA hybridů, které mají genotoxické účinky. Náplní projektu je za spolupráce biologů s bioinformatiky: (i) identifikovat místa v genomu, kde se tvoří R-smyčky v podmínkách onkogeny indukovaného replikačního stresu; (ii) určit základní charakteristiky těchto míst; (iii) zjistit, zda aktivace onkogenů je spojena s tvorbou RNA:DNA hybridů ve fragilních úsecích chromosomů, jenž preferenčně vykazují nestabilitu za těchto podmínek; (iv) zjistit, zda se místa tvorby R-smyček překrývají s místy genomových translokací a deleci detekovaných ve zhoubných nádorech.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav molekulární genetiky AV ČR, v.v.i.
Epigenetické změny při nádorových onemocněních
AnotaceNádorové mikroprostředí výrazně ovlivňuje chování nádorů od jejich vzniku, přes proliferaci až po vznik metastáz. Epigenetické změny, které jsou velmi často pozorovány u nádorových buněk, velmi pravděpodobně ovlivňují i chování ostatních komponent nádorového mikroprostředí, například nádorově asociovaných fibroblastů. Dizertační práce se bude zabývat epigenetickými změnami v buňkách nádorového mikroprostředí, popisem změn v přístupnosti chromatinu na celogenomové úrovni, jejich statistickým zpracováním a interpretací změn v kontextu buněčných signálních drah s cílem nalézt nové nádorové markery či terapeutické cíle.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav informatiky a chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Identifikace chybějících genů v ortologních skupinách genomů obratlovců.
AnotaceV genomech jednotlivých taxonomických skupin obratlovců často chybějí geny, jejichž ortology jsou v jiných taxonech spolehlivě identifikovány. Může jít o tzv. „skryté geny“, které se vyznačují velmi vysokým obsahem GC a dlouhými úseky G/C. V osekvenovaných genomech často chybí kvůli obtížnosti sekvenovat oblasti s extrémním GC, ale v mnoha případech se je podařilo zrekonstruovat z nezpracovaných dat dostupných z archivu sekvenčních čtení (SRA). Cílem této dizertační práce popsat a potvrdit, které skupiny genů byly z genomů odstraněny evolučními procesy a které nevidíme pouze z technologických důvodů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav informatiky a chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Interaktom sestřihových isoforem ABI2 v signálních drahách ABA
AnotaceKyselina abscisová (ABA) je důležitým rostlinným hormonem, který se podílí na reakci na stres a další environmentální podněty. Transkriptomické studie odhalily, že většina rostlinných genů podléhá alternativnímu sestřihu (AS). Mnoho alternativních transkriptů kóduje zkrácené, dominantně negativních izoformy proteinů, které interferují s následnými biochemickými a biologickými procesy. Gen ABI2, ústřední prvek signální dráhy ABA, se vyznačuje fyziologicky relevantním, evolučně konzervovaným AS, který vede k retenci posledního intronu. Naše předběžná data naznačují, že AS mění schopnost proteinu ABI2 selektivně vázat některé z jeho dříve popsaných proteinových interaktorů, včetně komponent prototypické signální dráhy ABA. Spojením expertízy z genetiky, bioinformatiky, interaktomiky a strukturní biofyziky bude snahou vytvořit mechanistický model, který popíše způsob interakce kanonické a dominantně negativní sestřihové varianty ABI2 s dalšími proteiny signální kaskády ABA. V rámci našeho malého nadšeného týmu budeme také studovat fyziologické aspekty spojené s touto sestřihovou událostí s ohledem na pozorování získaných při studiu těchto protein-proteinových interakcích. Materiální a osobní náklady jsou financovány projektem GAČR.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav experimentální botaniky AV ČR, v.v.i.
Konformační dynamika strukturních motivů nukleových kyselin
AnotaceMakromolekulární struktury DNA a RNA jsou složeny z opakujících se stavebních prvků, tzv. strukturních motivů. Tyto motivy však nejsou dokonale rigidní (jako kostky ve stavebnici Lego), nýbrž vykazují často bohatou strukturní dynamiku a podléhají deformacím. Pro pochopení biologické funkce nukleových kyselin i pro účely racionálního návrhu umělých nanostruktur je tedy nutné znát konformační dynamiku a mechanické vlastnosti motivů, z nichž se tyto struktury skládají. Základním motivem DNA i RNA je dvoušroubovice, jejíž detailní tvar i mechanická tuhost jsou modulovány sekvencí bazí, které obsahuje. Vedle dvoušroubovice existuje celá plejáda nehelikálních struktur - vnitřní a koncové smyčky, troj- a vícecestná spojení dvoušroubovic, smyčky spojené pouze párováním svých bazí (tzv. kissing loops) atd. Konformační a mechanické vlastnosti motivů lze popisovat na různých úrovních detailu, od rozlišení jednotlivých atomů přes hrubší (coarse-grained) popis motivu jako soustavy interagujících tuhých těles až po modely elastického kontinua. Známe-li mechaniku jednotlivých motivů, lze z nich skládat složitější celky a predikovat jejich vlastnosti. Cílem práce je studium struktury, dynamiky a mechanických vlastností vybraných motivů RNA a DNA. Jako zdroj dat budou sloužit rozsáhlé simulace molekulové dynamiky v atomovém rozlišení. Z nich budou dedukovány parametry mechanických modelů jednotlivých strukturních motivů na hrubší úrovni popisu (soustava tuhých těles, elastické řetězce apod.), a to jednostavových v harmonické aproximaci i vícestavových, zachycujících složitější konformační dynamiku. Předpokládá se i užití těchto modelů pro generování statistických souborů struktur složených z více motivů. Výsledky pomohou pochopit biologickou funkci makromolekulárních komplexů RNA i DNA a najdou uplatnění při návrhu umělých nanostruktur nukleových kyselin.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav informatiky a chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Mapování metabolomu na metabolické dráhy
AnotaceMetabolomika poskytuje informace o koncentracích metabolitů a je funkčně nejblíže biologickým projevům genomu a proteomu. Ač na sebe jednotlivé omiky logicky navazují, z pohledu integrace dat je každá tato vědní oblast na jiné úrovni poznání. Cílem práce je vyvinout specifický přístup, kterým budou zpracovávána metabolomická data (anotace a koncentrace metabolitů) do strojově zpracovatelného formátu (standardizované identifikátory) a jejich následná integrace s proteomickými a genomickými daty. Součástí práce je pochopení konceptu LC-MS metabolomiky, anotování metabolitů dle databází, práce s identifikátory metabolitů na různých úrovních identifikace (sumární vzorec, přesná struktura,...), programování skriptů a aplikací v Pythonu, vizualizace metabolických drah z databází i dle vlastních návrhů. Pomocí výsledné metodiky budou zpracovány omické projekty založené na klinických studiích i zvířecích modelech získané rámci spolupráce pracovišti u nás i v zahraničí. Práce bude realizována na FGÚ AV ČR, kde se náchází metabolomická i proteomická servisní laboratoř. Práce je finančně zajištěna z pohledu materiálu i úvazku. Předpokladem úspěchu je znalost programovacích jazyků pro práci s daty (Python), základy biochemie (metabolity, dráhy, buněčné kompartmenty) a přehled v omických disciplínách.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.
Molekulární a buněčné mechanismy působení přírodních léčivých minerálních vod
AnotacePřírodní léčivé minerální vody (PLMV) včetně Vincentky jsou extenzivně využívány pro vnitřní balneologii. Ačkoliv Vincentka se používá pro léčbu chorob respiračního systému, alergií a zánětlivých onemocnění, buněčné a molekulární mechanismy jejího působení nejsou známy. Naše pilotní experimenty ukázaly, že sole Vincentky inhibují aktivaci žírných buněk, které jsou iniciátory alergií a dalších zánětlivých reakcí. Sole Vincentky přitom neovlivňovaly životnost buněk. Cílem projektu je poznat molekulární a buněčné mechanismy působení Vincentky na myší a lidské buňky in vitro a na myší buňky in vivo. Pro analýzu působení Vincentky na aktivace buněk in vitro bude využita celá řada moderních experimentálních přístupu včetně analýzy metabolomiky buněk, hmotnostní spektrometrie pro analýzu proteinů a lipidů a analýzu globální exprese genů s využitím moderních sekvenačních metod a bioinformatiky. V experimentech in vivo budou analyzovány alergické a zánětlivé reakce myší, které pijí Vincentku nebo vodovodní vodu. Získané výsledky přispějí k vědecky podloženému mechanismu působení Vincentky na buněčné a molekulární úrovni a vytvoří preklinickou znalostní platformu pro nové léčebné možnosti PLMV.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav molekulární genetiky AV ČR, v.v.i.
Molekulární mechanismy odpovědi na environmentální stres v modelových buněčných systémech
AnotaceZnečištění životního prostředí představuje celosvětový problém ovlivňující zdraví většiny obyvatelstva. Pro účinnou ochranu před negativními zdravotními dopady environmentálního znečištění je třeba detailně pochopit molekulární mechanismy vlivy polutantů na organismus. Cílem disertační práce bude vyhodnotit dopad znečištění ovzduší na celogenomovou expresi mRNA a epigenetické mechanismy (exprese miRNA, metylace DNA) v modelových lidských buněčných systémech v podmínkách in vitro. Modely plicní tkáně a nosní sliznice budou vystaveny vnějšímu ovzduší v lokalitách s různou mírou environmentálního znečištění a následně bude provedena detailní analýza mRNA expresních profilů a epigenetických změn. Práce by měla přispět k vytvoření detailního modelu popisujícího na molekulární úrovni reakce organismu na přítomnost polutantů v ovzduší.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav experimentální medicíny AV ČR, v.v.i.
Molekulární surveillance chřipky a chřipkových infekčních onemocnění v ČR
AnotaceTato studie navazuje na surveillance SARS-CoV-2, jak byla zavedena v ČR v roce 2021 během pandemie covid-19. Cílem je navrhnout dlouhodobě udržitelné mechanizmy monitoringu výskytu koronavirových, ale i obecně chřipkových a chřipce podobných infekčních onemocnění a zavést metodiku molekulární analýzy takových onemocnění pro případ další pandemie. Práce bude prováděna v součinnosti s Národní referenční laboratoří pro chřipková a nechřipková onemocnění (Státní zdravotní ústav).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav informatiky a chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Objasnění úlohy proteinu PML v udržování stability ribosomální DNA v normálních a nádorových buňkách
AnotacePML je multifunkční protein regulující mimo jiné apoptózu a buněčnou senescenci. Účastní se oprav poškození DNA pomocí homologní rekombinace a je nezbytnou složkou alternativního prodlužování telomer. Nedávné nálezy naznačují, že by exprese PML mohla přispívat k udržování stability ribozomální DNA (rDNA). Geny kódující lidskou rDNA jsou umístěny v tandemových sekvecích na krátkém raménku akrocentrických chromozomů 12, 13, 14, 21 a 22. Předpokládá se, že jejich opakující se povaha činí tuto oblast náchylnou k přeskupování a tím přispívá k nestabilitě genomu vedoucí ke stárnutí včetně rozvoje a progrese nádorových onemocnění. Primárním cílem projektu je objasnit změny v rDNA, které indukují asociaci PML s jadérkem, místem lokalizace a transkripce rDNA genů, a identifikovat roli kompartmentu PML při udržování stability rDNA. Nejúčinnějším induktorem PML-jadérkové asociace je kombinace inhibitorů RNA polymerázy I a topoizomeráz, látek používaných či testovaných v terapii rakoviny. Charakterizace specifického poškození rDNA a objasnění mechanizmů, které jsou zapojeny do jeho oprav, by proto mohlo pomoci přispět k účinnějším přístupům v terapii rakoviny. Součástí projektu je návrh a využití moderních sekvenačních metod k identifikaci charakteru poškození rDNA, které vedou ke vzniku PML-jadérkového kompartmentu. Navrhnuté technologie by se dále využily k charakterizaci změn v rDNA u různých typů nádorových onemocnění a během stárnutí.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav molekulární genetiky AV ČR, v.v.i.
Objevování biosyntetických genů v léčivých rostlinách
AnotaceNavzdory velkým vědeckým pokrokům byl dosud objeven pouze nepatrný zlomek malých molekul z přírody (přírodních látek). Hmotnostní spektrometrie je výkonná analytická technika umožňující identifikaci molekul přítomných v biologických a environmentálních vzorcích. Kvůli složitosti experimentálních dat jsou však stávající metody pro interpretaci hmotnostních spekter omezené a zpravidla se spoléhají na anotované spektrální knihovny. Cílem projektu je vyvinout nové modely hlubokého učení pro identifikaci molekul přímo z experimentálních hmotnostních spekter. Přesněji řečeno, projekt zahrnuje výzkum učení reprezentace z milionů neprocesovaných a neanotovaných spekter a následné hluboké generativní modelování pro de novo elucidaci molekulárních struktur.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.
Optimalizace drug-like vlastností de novo navržených molekul
AnotaceCílem práce je prozkoumat využití algoritmů strojového učení pro optimalizaci drug-like vlastností nově navržených molekul. Navrhovaný výzkum se zaměří na vývoj výpočetního rámce, který kombinuje různé modely strojového hlubokého učení pro generování nových kandidátnách sloučenin s požadovanými vlastnostmi. Projekt bude zahrnovat generování velkých datových sad molekulárních struktur a jejich vlastností a implementaci různých algoritmů strojového a hlubokého učení pro prediktivní modelování a optimalizaci. Cílem této práce je poskytnout systematický a efektivní přístup k návrhu nových léčiv s optimalizovanými vlastnostmi, což by mohlo potenciálně urychlit proces objevování a vývoje léčiv.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav informatiky a chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Úloha buněčné senescence v patogeneze lidského glioblastomu
AnotaceGlioblastom je nejzávažnější formou rakoviny lidského mozku. Intenzivní terapie zahrnující chirurgické odstranění nádoru kombinovaného s radiochemoterapií prodlužuje medián přežití ze 3-4 měsíců od stanovení diagnózy na pouhých 15 měsíců. Důvodem návratu onemocnění je značná heterogenita glioblastomu a nástup rezistence vůči terapii. Jedním z uvažovaných faktorů přispívajících k patogeneze glioblastomu a rozvoji rezistence je buněčná senescence. Buněčná senescence je charakteristická odpověď buněk na různé stresové stimuly včetně poškození DNA vyvolaného radiochemoterapií. Ačkoliv zástava buněčného cyklu spojená se senescencí působí jako primární protinádorová bariéra, sekretom senescentních buněk (senescence-associated secretory phenotype, SASP) moduluje tkáňové mikroprostředí a je považován za adverzivní faktor přispívající k procesům spojeným se stárnutím včetně nádorových onemocnění. Složení SASP je závislé na typu stresového stimulu indukujícího senescenci, typu buněk a jejich vzájemnými interakcemi. U nádorových onemocnění mohou složky SASP podporovat maligní vlastnosti rakovinných buněk, včetně proliferace, migrace a invazivity, kmenových vlastností buněk a jejich diferenciace, odolnost vůči buněčné smrti a terapii. Nedávné nálezy ukazují, že přítomnost senescentních buněk u glioblastomu negativně koreluje s prognózou onemocnění. Nicméně konkrétní molekulární mechanismy, kterými senescentní buňky přispívají k patogenezi glioblastomu, nejsou známy. Cílem projektu je s využitím organoidových modelů mozku sledovat pomocí transkripčního profilování parakrinní vliv senescentních buněk indukovaných radiochemoterapií na modulaci fenotypu sousedících nádorových nebo normálních buněk, následně tyto in vitro získané výsledky korelovat s klinickými daty a identifikovat tak specifické mechanismy, kterými senescentní buňky podporují patogenezi glioblastomu.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav molekulární genetiky AV ČR, v.v.i.
Výzkum organické syntézy založené na neuronových sítích
AnotaceVyužití strojového učení při hledání nových struktur léčiv se v posledních letech stává čím dál populárnějším, neboť se jedná o silný nástroj pro identifikaci vzorů ve velkých datasetech. Během minulé dekády došlo k nárůstu popularity deep learningových modelů. Deep learningové modely jsou podmnožinou metod strojového učení, které používají umělé neuronové sítě. Tato disertační práce bude zaměřena na vývoj nových algoritmů a prediktivních modelů založených na template-free, sequence-based a graph-neural-network-based metodách pro automatizaci, zlepšení a optimalizaci predikcí reakcí a retrosyntézy založené na historických datech reakcí. Je známo, že vývoj nového léčiva je velmi nákladný a časově náročný. Tento nový přístup by mohl pomoci snížit náklady a čas týkající se vývoje nových molekul s potenciálním využitím jako nového léčiva.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav informatiky a chemie, FCHT, VŠCHT Praha
|
Aktualizováno: 3.2.2022 22:33, Autor: Jan Kříž