Ústav biochemie a mikrobiologie

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Mikrobiologie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Bc. Ondřej Uhlík, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Nejnovější, dosud nepublikovaná data získaná v Laboratoři chemoekologie mikroorganismů na VŠCHT Praha ukazují, že v půdě s kontinuálním přísunem různých forem živin lze detekovat specifické klady proteobakterií schopné depolymerizovat lignin a využívat vzniklé fragmenty jako růstové substráty. Cílem této práce je získat vhled do fyziologie a ekologie těchto bakteriálních kladů. Za tímto účelem budou konstruovány nabohacovací kultury směřující k selektivnímu nabohacení bakterií utilizujících lignin. Z těchto kultur budou izolovány čisté kultury schopné využívat lignin jako zdroj uhlíku. Genomická a metagenomická DNA z čistých i obohacovacích kultur bude sekvenována a analyzována s cílem studia fylogenomiky těchto kladů a jejich biogeografie. Práce bude realizována v rámci projektu MŠMT CŘ OP JAK Talking Microbes - understanding microbial interactions within One Health framework (CZ.02.01.01/00/22_008/0004597).

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Mikrobiologie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Jitka Viktorová, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Rezistence na antibiotika u gramnegativních patogenů ESKAPE je závažnou klinickou hrozbou s omezenými možnostmi léčby. Adjuvantní terapie, kde malé molekuly inhibují specifické mechanismy rezistence a obnovují antibiotickou aktivitu, představuje slibnou alternativu, i přesto však bylo pro gramnegativní bakterie systematicky identifikováno jen málo adjuvans. Tento doktorský projekt podpoří mezinárodní konsorcium, jehož cílem je objevit a optimalizovat nové adjuvantní sloučeniny cílící na klíčové dráhy rezistence u gramnegativních patogenů. Hlavní cíle budou: (1) Prozkoumat knihovnu ~6 000 sloučenin pomocí vysokokapacitních testů k identifikaci molekul, které resenzitizují geneticky modifikované kmeny nesoucí jednotlivé geny rezistence (např. KPC, NDM, OXA β-laktamázy, enzymy modifikující aminoglykosidy). (2) Analyzovat mechanismy účinku pomocí výpočetního dokování a strukturních studií ve spolupráci s experty na modelování. (3) Spolupracovat s medicínskými chemiky na návrhu a syntéze vylepšených derivátů na základě poznatků o vztahu struktura-aktivita. (4) Vyhodnotit hlavní adjuvans v pokročilých infekčních modelech. Tento projekt podpoří vývoj adjuvantní terapie nové generace proti vysoce prioritním gramnegativním patogenům.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Mikrobiologie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Jitka Viktorová, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Efluxní pumpy hrají ústřední roli v antibiotické rezistenci u Staphylococcus aureus a dalších stafylokoků. Kromě exportu antibiotik mohou ovlivnit jejich virulenci, toleranci vůči stresu a tvorbu biofilmu, což z nich činí slibné cíle pro adjuvantní terapii. Systematický výzkum inhibitorů efluxních pump a jejich širších fyziologických účinků ovšem zůstává omezený. Tento doktorský projekt podpoří mezinárodní konsorcium zaměřené na identifikaci sloučenin, které blokují efluxní systémy stafylokoků a obnovují citlivost na antibiotika při současném modulování virulentních vlastností. Hlavní cíle jsou: (1) testování knihovny sloučenin pomocí vysokokapacitního testu akumulace ethidiumbromidu za účelem nalezení inhibitorů, které zvyšují citlivost stafylokoků na antibiotika; (2) určení, jak inhibice efluxu ovlivňuje virulenční faktory, quorum sensing, produkci toxinů a tvorbu biofilmu prostřednictvím fenotypových, transkriptomických a proteomických analýz; a (3) hodnocení účinku adjuvantní terapie na larválních modelech, proti infekcím spojeným s implantáty a na modelech biofilmu. Výsledky posunou vývoj adjuvans zaměřených na bakteriální eflux, které mají potenciál oslabit jak antibiotickou rezistenci, tak patogenitu.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Mikrobiologie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Disertační práce se soustředí na studium mikrobiální degradace polymerních sloučenin s cílem objasnit vztahy mezi chemickou strukturou polymeru, aktivitou mikroorganismů a rychlostí biodegradačních procesů. Práce zkoumá působení vybraných bakteriálních a houbových kmenů na syntetické i přírodní polymery a hodnotí jejich schopnost iniciovat a katalyzovat štěpení makromolekulárních řetězců. Pomocí kombinace kultivačních metod, enzymatických testů a pokročilých analytických technik (FTIR, GPC, SEM, TGA) je sledována změna materiálových vlastností v průběhu biologického rozkladu, včetně identifikace degradačních produktů. Výzkum dále zahrnuje charakterizaci enzymů podílejících se na rozkladu polymerů, návrh kinetických modelů mikrobiální degradace a hodnocení environmentálních faktorů, které ovlivňují mikrobiální aktivitu. Zvláštní pozornost je věnována biodegradabilním polyesterům (např. PLA, PHA, PBS) a jejich chování v různých mikrobiálních konsorciích. Výsledky přispívají k pochopení mechanismů mikrobiálně indukované degradace a poskytují podklady pro vývoj polymerních materiálů s vyšší biologickou rozložitelností využitelných v ekologických a průmyslových aplikacích.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:
Dále nabízena v programech:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce ), Biochemistry and Bioorganic Chemistry ( výuka v anglickém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Jaroslav Zelenka, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Mikrobiologie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Simona Lencová, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Disertační práce bude zaměřena na systematické studium vztahu mezi morfologií uhlíkových nanomateriálů a jejich interakcemi s mikroorganismy. Cílem je vyvinout a validovat metodiky pro testování účinků různých typů uhlíkových nanostruktur (nanotrubky, grafen atd.) na oportunně patogenní mikroorganismy, především bakterie a kvasinky. Práce bude sledovat, jak tvar, velikost, povrchové vlastnosti a disperze nanomateriálů, stejně jako vnější experimentální podmínky, ovlivňují mikrobiální růst, tvorbu biofilmu a metabolickou aktivitu. Bude studován mechanismus účinku nanomateriálů, tj. zda nanomateriály pronikají do buňky či zůstávají na jejím povrchu, jak interagují s buněčnou stěnou, zda indukují produkci reaktivních forem kyslíku nebo vykazují genotoxický potenciál. Součástí práce bude také inkorporace vybraných nanomateriálů do komplexních matric (např. cementových kompozitů) a hodnocení jejich mikrobiologicky relevantních vlastností, aby bylo možné posoudit jejich aplikační potenciál. _________________ Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Mikrobiologie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Tereza Leonhardt, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium

Anotace

Psilocybin je dusíkatý sekundární metabolit produkovaný vybranými bazidiomycetními houbami, nejvýznamněji druhy rodu Psilocybe. Přestože enzymatické kroky biosyntézy psilocybinu i základní biosyntetický genový klastr byly již popsány, regulační mechanismy určující, kdy, kde a za jakých podmínek je psilocybin v houbách syntetizován, zůstávají z velké části neobjasněny. Zejména nebyla systematicky studována souhra genetické regulace a environmentálních podnětů, které vedou k aktivaci či represí této biosyntetické dráhy. Cílem této disertační práce je rozplést genetické a environmentální faktory řídící produkci psilocybinu u bazidiomycetních hub. Výzkum se zaměří na transkripční regulaci biosyntetického genového klastru psilocybinu, identifikaci regulačních prvků a kandidátních transkripčních faktorů a na charakterizaci vnějších vlivů, jako je dostupnost živin, vývojové stadium či stresové podmínky, které modulují aktivaci této dráhy. Analýzy genové exprese za definovaných kultivačních podmínek budou kombinovány s funkčně-genetickými přístupy k ověření role klíčových regulačních a biosyntetických genů. Propojením molekulární genetiky, transkriptomiky, analýzy metabolitů a mikroskopie si práce klade za cíl vytvořit mechanistický model regulace biosyntézy psilocybinu v širším kontextu fyziologie hub. Získané poznatky přispějí k hlubšímu porozumění regulace sekundárního metabolismu u bazidiomycet a vytvoří základ pro kontrolovanou manipulaci biosyntézy psilocybinu pro základní i biotechnologický výzkum.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Mikrobiologie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Hana Stiborová, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Mikroorganismy mohou prostřednictvím své metabolické aktivity významně ovlivňovat vlastnosti materiálů. Jejich působení může často vést k biodeterioraci – k procesům, při nichž mikroorganismy narušují strukturu, mechanické vlastnosti nebo vizuální vzhled materiálů. Tyto změny mohou být způsobeny například tvorbou biofilmů, produkcí kyselin, pigmentů, minerálních fází nebo změnou pH. Mikrobiální aktivita však nezahrnuje pouze negativní procesy, ale může být i zdrojem žádoucích a cíleně využitelných mechanismů. Za specifických podmínek může docházet k procesu mikrobiálně indukovaného srážení uhličitanu vápenatého (MICP), který se využívá ke konsolidaci materiálů. Při tomto procesu dochází k cílené tvorbě krystalů, které vedou k zacelování trhlin, zpevňování porézních struktur či stabilizaci odpadních materiálů. Kromě konsolidace materiálů nachází MICP uplatnění také při imobilizaci těžkých kovů v kontaminovaných materiálů nebo při prevenci eroze půdy. Dizertační práce se zaměří jak na studium různých aspektů biodeteriorace materiálů, tak na možnost využití MICP jako nástroje pro jejich biogenní konsolidaci a udržitelné materiálové aplikace.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Předpokládá se, že 30-40 % eukaryotních proteinů není strukturně uspořádáno. Neuspořádané nebo částečně uspořádané proteiny nebo jejich regiony představují atraktivní možné cíle léčiv. V tomto projektu budeme studovat vybraný částečně uspořádaný receptor pomocí metod strukturní bioinformatiky, konkrétě metodami umělé inteligence pro předpovídání prostorových struktur proteinů a generování konformačních souborů (AlphaFold, ESMFold, OpenFold, BioEmu, AlphaFlow a další, včetně námi vyvinutých nástrojů). Naše nástroje budeme kombinovat s experimentálními daty. Pomocí počítačových nástrojů identifikujeme konformace receptoru vhodné pro vazby léčiva. Následně využijeme metod proteinového inženýrství a designu proteinů abychom receptor stabilizovali v konformace vhodné pro vazby léčiva. Vyvinutý soubor nástrojů bude komercializován ve spolupráci s partnerskou společností.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Mikrobiologie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Jitka Viktorová, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Střevní mikrobiota produkuje řadu metabolitů, které cirkulují v organismu a ovlivňují fyziologii hostitele. Existují důkazy, že tyto metabolity mohou ovlivňovat vzdálené orgány, včetně centrálního nervového systému, ale jejich vliv na hematoencefalickou bariéru (BBB) zůstává dosud málo prozkoumán. BBB je dynamické rozhraní regulující molekulární výměnu mezi krví a mozkem a narušení funkce této bariéry je spojeno s neurologickými poruchami. Role metabolitů pocházejících ze střeva v regulaci BBB však dosud nebyla systematicky prozkoumána. Tento doktorský projekt zkoumá, jak mikrobiální metabolity formují strukturu a funkci BBB na molekulární, buněčné a fyziologické úrovni. Cíle jsou: (1) charakterizovat střevní mikrobiotu spojenou se specifickými skupinami pacientů s neurodegenerativními poruchami; (2) identifikovat metabolity pocházející z mikrobioty, které jsou schopné překonat střevní bariéru; (3) určit jejich účinky na vlastnosti BBB – těsnost, transport a zánětlivé reakce – pomocí in vitro modelů BBB; a (4) definovat molekulární cesty, kterými tyto metabolity působí na endoteliální a gliové buňky, pomocí transkriptomiky. Výsledky prohloubí naše porozumění komunikaci mezi střevem a mozkem a odhalí, jak mikrobiální metabolické produkty ovlivňují funkci BBB.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Martina Krausová, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium

Anotace

Práce je zaměřena na studium vnějších membránových vezikul (OMV) u Cronobacter spp. jako faktorů přispívajících k virulenci. Cílem je charakterizovat proteomické složení OMV, identifikovat proteasy přítomné ve vezikulách a sledovat jejich schopnost štěpit komponenty komplementu či aktivovat plasminogen. Pomocí biochemických a mikrobiologických metod a hmotnostní spektrometrie bude popsána variabilita OMV mezi patovary a navržen model jejich role v patogenezi. Výsledky rozšíří poznání molekulárních mechanismů Cronobacter spp. a přispějí k identifikaci faktorů virulence.

Místo výkonu práce:	Ústav biochemie a mikrobiologie, FPBT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav biochemie a mikrobiologie
Studijní program/specializace:	Biochemie a bioorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Petra Lipovová, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Adjuvantní terapie, jedna z nejdéle zavedených strategií doplňujících využití konvenčních antibiotik, kombinuje antibiotikum se sloučeninou, která zvyšuje antimikrobiální účinnost blokováním specifických mechanismů rezistence jako je například produkce enzymů modifikujících antibiotika, či ovlivnění efluxních pump. Na rozdíl od antibiotik jsou adjuvans pro bakterie obvykle netoxická, a proto sama o sobě nevyvíjejí téměř žádný selekční tlak, což značně komplikuje vývoj rezistence na adjuvantní terapii. Cílem tohoto doktorského projektu je systematicky zkoumat, jak rezistence na adjuvantní terapii vzniká, jak se šíří v rámci bakteriálních populací a jaké mechanismy k tomu bakteríe využívají, se zvláštním důrazem na druhy Staphylococcus. Výzkum se bude zabývat čtyřmi klíčovými cíli: (1) Kvantifikace míry vzniku de novo rezistence během expozice kombinacím antibiotik a adjuvans. (2) Charakterizace základních mechanismů rezistence pomocí multiomických přístupů. (3) Stanovení fenotypových důsledků rezistence. (4) Posouzení dynamiky přenosu adjuvantní rezistence se zaměřením na horizontální dráhy přenosu genů. Očekávané výsledky poskytnou cenné poznatky o tom, jak se rezistence na adjuvantní terapii vyvíjí a šíří, a budou tak informovat o racionálním návrhu a optimalizaci budoucích strategií léčby založených na adjuvans.