Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 52781
idvazba: 60775
šablona: api_html
čas: 16.4.2021 13:45:15
verze: 4827
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web.vscht.cz/zaverecne-prace/program/
branch: trunk
Obnovit | RAW
Bioinformatika

Bioinformatika

Doktorský program, Fakulta chemické technologie
CHYBI CHARAKTERISTIKA PROGRAMU

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.

Uplatnění

Kombinace 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.

Detaily programu

Jazyk výuky Český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia Prezenční
Garant studia doc. Mgr. Daniel Svozil, Ph.D.
Kód programu D104
Místo studia Praha
Kapacita 8 studentů
Počet vypsaných prací 11

Vypsané disertační práce

Biologické strojové učení

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Bioinformatics
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Pluskal, Ph.D.

Anotace

Naše laboratoř kombinuje špičkové experimentální (např. LC-MS, metabolomika, RNA-seq) a výpočetní (např. Bioinformatika, molekulární sítě, strojové učení) přístupy k vývoji rychlých, obecně použitelných pracovních postupů pro objevování a využívání bioaktivních molekul odvozených z rostlin. Hledáme talentované a motivované výpočetní výzkumníky, kteří by se připojili k našemu týmu. Úspěšným kandidátem na tuto pozici bude vývoj modelů pro predikci enzymatických aktivit enzymů v biosyntetických drahách. Vzhledem k interdisciplinární povaze laboratoře bude tento projekt prováděn v úzké spolupráci s experimentálními výzkumníky, kteří budou generovat data pro trénink a ověřování modelu.

Buněčná heterogenita nádorového mikroprostředí

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Michal Kolář, Ph.D.

Anotace

Nádorové 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.

Celogenomové mapování míst tvorby genotoxických meziproduktů vznikajících při kolizích replikačních a transkripčních komplexů

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Bioinformatics

Anotace

Bylo 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.

Epigenetické změny při nádorových onemocněních

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Michal Kolář, Ph.D.

Anotace

Nádorové 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.

Genetická rekombinace a reprodukční izolace na modelu Mus musculus

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Bioinformatics

Anotace

Cílem navrhovaného dizertačního projektu je objasnit epistatické interakce PRDM9 histon metyltransferázy s X-vázaným genetickým faktorem Hstx2 v meiotické rekombinaci a samčí neplodnosti mezi-poddruhových hybridů. Naše laboratoř identifikovala Prdm9 jako první gen obratlovců, který se účastní reprodukční izolace mezi druhy. PRDM9 protein predeterminuje meiotické rekombinační hotspoty uvnitř druhu k zajštění crossing-overů, chromozomálního párování a diferenciace pohlavních buněk, ale u mezdruhových hybridů tentýž gen zapřičiňuje meiotickou zástavu a hybridní sterilitu prostřednicvím persistence DNA dvojřetězcových zlomů, poruchy rekombinace a následnou poruchou párování chromozomů. Proces je modulován Hstx2 genetickým faktorem lokalizovaným v 2.7 Mb intervalu chromozomu X. Hlavním úkolem projektu je identifikovat genomickou sekvenci odpovědnou za Hstx2 efekt s použitím panelu bioinformatických nástrojů pro mRNA expresní profilování pomocí Next generation RNA sequencing (RNA-seq), pro sekvenaci imunoprecipitovaného chromatinu (ChIP-seq) a pro mapování lokusů kvantitativních znaků (QTL).

Komplexní charakterizace transkriptomu a proteomu v tkáních lidských novorozenců

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Michal Kolář, Ph.D.

Anotace

Časné postnatální období je důležité nejen pro rozvoj klíčových fyziologických funkcí novorozenců, ale i pro naprogramování metabolických rysů, které se mohou projevit až během dospívaní nebo později. Je k dispozici biobanka tkání lidských novorozenců, většinou předčasně narozených dětí, které zemřely různě dlouhou dobu po porodu. Probíhá charakterizace transkriptomu (RNAseq) a proteomu v tkáních. Projekt je zaměřen na analýzu dat s cílem odhalit různé aspekty raného lidského vývoje a jeho kontroly. Projekt bude probíhat v úzké spolupráci mezi laboratoří Biologie tukové tkáně Fyziologického ústavu AV ČR (http://www.fgu.cas.cz/en/departments/adipose-tissue-biology ), Ústavem dědičných metabolických poruch 1. Lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze (http://udmp.lf1.cuni.cz/en/genomics-and-bioinformatics-laboratory ) a Oddělením genomiky a bioinformatiky na Ústavu molekulární genetiky AV ČR (https://www.img.cas.cz/vyzkum/michal-kolar/).

Mapování metabolomu na metabolické dráhy

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Michal Kolář, Ph.D.

Anotace

Metabolomika 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 (koncentrace metabolitů) do formátu metabolických drah (Wikipathways, SMPDB, atd.) 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 a R, 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, R), základy biochemie (metabolity, dráhy, buněčné kompartmenty) a přehled v omických disciplínách.

Ovlivňuje nedostatek sexu naše genomy a fenotyp? Vliv nepohlavního rozmnožování na strukturu genomů, populací a fitness klonálních jedinců.

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Jan Pačes, Ph.D.

Transkriptomová analýza akutních poranění centrálního nervového systému

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Michal Kolář, Ph.D.

Anotace

Funkce centrálního nervového systému CNS je charakterizována extrémní komplexností zahrnující interakce stovek typů neuronů, gliových a vaskulárních buněk. Pokroky v oblasti vysoce výkonných technologií pro analýzu genové exprese a výpočetních analýz nyní umožňují studium CNS v nebývalém rozlišení. V této práci plánujeme použít nejnovější techniky analýzy dat k provedení podrobné transkriptomové analýzy ischemického poranění mozku a poranění míchy v myším a potkaním modelu. S využitím vzorků tkání provedeme funkční anotaci změn způsobených zraněním, k odhadu změn v podílu buněčných typů budou použity techniky dekonvoluce a k identifikaci modulů genů s různou reakcí na poranění bude využita ko-expresní analýza. Analýza sítí bude zkoumat vztahy mezi geny a pomáhat s identifikací klíčových determinantů ve studovaných procesech. Detailnější pohled bude zprostředkován komplementárními jednobuněčnými a prostorovými datovými soubory transkriptomu, které v kombinaci s nejnovějšími přístupy k integrační analýze umožní získat ucelený pohled na poškození CNS na úrovni jednotlivých buněk. Naše pozorovaní budou taktéž vyhodnoceny ve spojitosti s objevujícími se atlasy buněčných typů a budou tak dotvářet celkové poznání problematiky akutních poškození CNS.

Virtuální screening v chemické biologii

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Chemická biologie je vědecká disciplína, která se pokouší odpovědět na biologické otázky přímým zkoumáním živých systémů na chemické úrovni. Hlavní oblastí použití chemické biologie je vývoj a charakterizace organických sloučenin, které se používají ke studiu různých biologických systémů. Klíčovou experimentální metodou používanou v chemické biologii je vysoce propustný screening (HTS), který umožňuje najednou rychle vyhodnotit biologickou aktivitu tisíců sloučenin. Vzhledem k jeho vysoké časové a finanční náročnosti mu obvykle předchází virtuální screening, výpočetní technika používaná k prohledávání knihoven malých organických molekul za účelem identifikace těch sloučenin, které se s největší pravděpodobností váží na daný molekulární cíl. Dizertační práce je zaměřena na aplikaci pokročilých metod virtuálního screeningu pro identifikaci ligandů aktivních na vybraných molekulárních cílech (např. na receptoru juvenilního hormonu) s cílem získat hlubší vhled do jejich biologického chování.

Výpočetní hmotnostní spektrometrie

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Bioinformatics
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Pluskal, Ph.D.

Anotace

Naše laboratoř kombinuje špičkové experimentální (např. LC-MS, metabolomika, RNA-seq) a výpočetní (např. Bioinformatika, molekulární sítě, strojové učení) přístupy k vývoji rychlých, obecně použitelných pracovních postupů pro objevování a využívání bioaktivních molekul odvozených z rostlin. Hledáme talentované a motivované výpočetní výzkumníky, kteří by se připojili k našemu týmu. Úspěšným kandidátem na tuto pozici bude vývoj nové generace platformy MZmine (https://mzmine.github.io) pro zpracování dat hmotnostní spektrometrie v metabolomice. Mimo jiné se snažíme přidat k MZmine plnou podporu pro iontovou pohyblivou spektroskopii (IMS) a zlepšit její schopnosti molekulárních sítí. Doporučují se zkušenosti s programováním v Javě.


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha
na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi