Vzhledem k aktuálnímu epidemiologickému vývoji je univerzitní eskalační semafor, s platností od pondělí 12. října 2020, přepnut na červený stupeň pohotovosti. Více informací zde.

Fyziologie, imunologie a vývojová biologie živočichů

Podat přihlášku

Přijímací řízení do doktorských programů - akad.rok 2020/2021 (zahájení: jaro 2021)
Termín podání přihlášky do půlnoci 30. 11. 2020

Co se naučíte

Cílem programu je připravovat špičkové odborníky ve specifických vědních oborech rozvíjených v rámci Oddělení fyziologie a imunologie živočichů Ústavu experimentální biologie PřF MU. Absolventi jsou připravováni na další vědecké kariéry na pracovištích základního nebo aplikovaného výzkumu na mezinárodní úrovni, ale také na možné uplatnění ve firmách s výzkumným zázemím, ve zdravotnických zařízeních a jako odborní lektoři.

Program je zaměřen na badatelskou formaci studentů v rychle se rozvíjejících oborech fyziologie, imunologie a vývojové biologie. Studenti jsou školeni provádět výzkum v daných oblastech od buněčné přes orgánovou úroveň po modely celých živočišných organismů od buněčné úrovně po člověka. Uplatňovány jsou techniky moderní molekulární biologie a špičkových zobrazovacích metod. Program zastřešuje výzkumná témata sahající od veterinárních přes biomedicínské aplikace po obecné otázky základního výzkumu. Zastoupeny jsou zejména problémy buněčných signalizací, které jsou klíčové pro pochopení procesů řídících embryonální vývoj, diferenciaci tkání a jejich regeneraci, stejně jako procesy karcinogeneze nebo imunitních regulací. Program integruje metodické přístupy molekulární biologie, molekulární embryologie a buněčné biologie s morfologickými i behaviorálními.

Průchod studiem je koncipován tak, aby řada kontrolních bodů motivovala perspektivní studenty. Větší množství metodicky orientovaných kurzů, stáží a otevřenost kontaktům s biotechnologickými firmami zajišťuje propojení s praxí moderního biologického výzkumu. Důraz se klade na používání angličtiny jako základního nástroje pro vědeckou práci oboru.

Studenti jsou motivováni vysokou odbornou kvalitou výzkumu v otevřeném a přátelském prostředí. Výkon jednotlivých studentů je oceňován jak finančně, tak také např. formou účasti na prestižních zahraničních konferencích.

Praxe

Program zahrnuje povinnou praxi studentů u potenciálních zaměstnavatelů jako nástroj pro nastavení vazeb s budoucími zaměstnavateli.

Uplatnění absolventů

Program je koncipován tak, aby byl srovnatelný s kvalitními zahraničními univerzitami a absolventi se dobře uplatňují na špičkových pracovištích zabývajících se výzkumem ať už z akademických nebo z neakademických pracovišť. Ředitelka ústavu AVČR, Key Manager Roche Diagnostics, Postdoc na Karolinska Institutet nebo ředitelka embryologické laboratoře jsou příklady pozic, kde našli naši absolventi uplatnění a k programu se hlásí. Absolventi doktorského studijního programu jsou tedy oprávněni realizovat samostatnou vědeckou a výzkumnou činnost v oblasti základního i aplikovaného výzkumu, ale uplatňují se díky jazykovým a manažerským kompetencím i na řídících pozicích. V širším smyslu jsou připraveni provádět všechny činnosti spojené s vědeckou prací, tzn. zabývat se koncepčními otázkami, vědecko-organizační činností a také výukou.

Na naše absolventy se můžete podívat zde: https://www.sci.muni.cz/ofiz/vyuka/informace-pro-studenty/doktorske-studium/phd-alumni/.

Podmínky přijetí

Admission board checks the candidates’ professional capacities in an entrance interview that is conducted in English. The candidates submit a structured CV and in the course of the interview, they will present a brief proposal of their PhD project, will define the anticipated outputs, and suggest a methodical procedure. Written plan of candidate's suggested research project is also mandatory and will be submitted to the board. Recommended length of the plan is two pages and the structure is as follows: Title, Name of applicant, Name of supervisor, Home institution, Synopsis, Aims, Methodology, Financial covering. In a discussion with the admission board and in the presence of their supervisor they have to demonstrate that their respective thesis topic is scientifically well-grounded and experimentally manageable. A necessary prerequisite for admission is a demonstrable capability of professional conversation in English. The sufficient financial coverage of the candidate’s scientific project will be assessed by the admission board within the terms of the entrance interview and further within the terms of the PhD Workshop in the 3rd semester.

Kritéria hodnocení

Žádné informace nejsou k dispozici

Doporučená literatura

The admission board assesses the candidates’ knowledge and prerequisites for the independent scientific work (0-200 points) and the capability of communication in English (0-100 points). To be admitted, the candidate must obtain at least 120 points in the professional and at least 60 points in the language part of the interview.

Termíny

1. 8. – 30. 11. 2020

Termín pro podání přihlášek

Podat přihlášku

Školitelé a výzkumná zaměření dizertačních prací

Školitelé

Součástí přihlášky je jméno předpokládaného školitele. Školitele si vyhledejte podle profilového zaměření ze seznamu školitelů a konzultujte s ním jeho potenciální školitelství a návrh projektu.

Výzkumná zaměření dizertačních prací

Jednooborové studium

Důsledky centrozomálních a ciliárních abnormalit pro lidské embryonální kmenové buňky a buňky z nich diferencované

Školitel: Mgr. Lukáš Čajánek, PhD.

Centrozom, tvořený párem centriol obklopených pericentriolárním materiálem, je hlavní organizátor mikrotubulů a tudíž se výrazně podílí na kontrole buněčného dělení, polarity a migrace.
Deregulace počtu centrozomů a centriol je spojena s genomovou nestabilitou, mutace komponent centriol a cilií souvisí se vznikem řady chorob a vývojových vad. Do jaké míry a v jakém smyslu se komponenty centriol opravdu podílí na vzniku těchto onemocnění, stále zůstává poměrně velkou neznámou.
Naše vlastní aktuální výsledky ukazují, že u embryonálních kmenových buněk centrozom není úplně nezbytný k tomu, aby se tyto buňky mohly dělit, je ovšem naprosto esenciální k udržení embryonálních kmenových buněk v nediferencovaném stavu, a to díky efektu na metabolismum některých klíčových proteinů jako např. Oct4 a Nanog. Hlavním předmětem práce na tomto projektu bude studium, do jaké míry je tento fenomén specifický pro dané buňky a proteiny a jakým způsobem je regulován. Základní přístupy budu založeny na kultivaci a diferenciaci embryonálních kmenových buněk, a jejich analýze celou řadou metod, od klasických molekulárně-biologických a biochemických přístupů (western blot, PCR), přes proteomiku, editaci genů pomocí CRISPR/Cas9, až k pokročilým mikroskopickým metodám.

Dynamika plasticity povrchového fingerprintu spojená s epiteliálně mesenchymálním přechodem u nádorových buněk

Školitel: Mgr. Karel Souček, Ph.D.

The epithelial-mesenchymal plasticity, in tight association with stemness, contributes to the homeostasis, evolution of early neoplastic lesions, and cancer dissemination. The ability of tumor cells to adapt to such dynamic changes in the microenvironment is considered a key requirement for their survival and outgrowth. The process which most likely interlinks the cancer cell plasticity with their dissemination capability, and adaptation to microenvironmental factors is the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT). In this project you will tackle the molecular basis of regulation of cell surface fingerprint associating with EMT in the context of cancer cell plasticity, tumor dissemination, and tumor & metastatic microenvironment. We expect that this research will unravel in detail the regulation of EMT surfaceome as a critical element in the multi-step process of tumor dissemination and clarify the function of this attractive therapeutic target for solid tumors.

Epiteliální buňky tlustého střeva a jejich interakce s endogenními metabolity a xenobiotiky

Školitel: prof. RNDr. Jan Vondráček, Ph.D.

Epiteliální buňky tlustého střeva představují buněčnou populaci vystavenou kombinovanému působení produktů mikrobiomu, endogenních metabolitů i cizorodých látek (xenobiotik) dietárního původu. Ty mohou zásadním způsobem ovlivnit nejen fenotyp a chování buněk střevního epitelu, ale také rozvoj některých závažných onemocnění. Cílem práce je, s využitím baterie vhodných modelů buněk střevního epitelu in vitro, studovat interaktivní účinky vybraných skupin těchto látek na procesy spojené s toxickými projevy xenobiotik, metabolismus, průběh zánětlivých procesů v epitelu tlustého střeva i funkční vlastnosti střevní bariéry.

Mechanismy chemicky indukované nádorové progrese v plicních a bronchiálních buněčných modelech – úloha exosomů

Školitel: RNDr. Miroslav Machala, CSc.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) such as benzo/a/pyrene (BaP) and persistent dioxin-like compounds (DLCs) such as 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) belong among the most important airborne and foodborne environmental toxicants, and the lungs represent one of their major target organs. However, in spite of many in vivo and in vitro studies, the mechanisms of toxicity and carcinogenicity of PAHs and DLCs in respiratory system are insufficiently characterized. Chronic exposure to PAHs contributes to genotoxicity and to the development of (non-genotoxic) “dioxin-like“ toxicity via activation of aryl hydrocarbon receptor (AhR), including promotion/progression of lung cancer. Chemically-induced carcinogenesis involves numerous strategies recruited by transformed cells, which allow them to survive and to obtain adaptive advantages over the normal cells. A comprehensive evaluation of changes in gene expression, cell population parameters (such as cell cycle and proliferation), formation and release of extracellular vesicles will allow us to compare impact of PAHs and DLCs on normal and transformed airway cells and to identify novel suitable biomarkers of dioxin-like toxicity and/or AhR-dependent genotoxicity.
Aims:

  • investigation of changes in gene expression, phenotype and function of HBEC models during their transformation induced by TCDD, BaP or other PAHs or complex extract of airborne particles and estimation of relative effective potencies in selected in vitro models/parameters;
  • characterization of extracellular vesicles produced by normal and chemically transformed cells.


Methodology:
cell growth and maintenance, cytokinetic parameters, migration/invasion assays, cell morphology visualisation, detection of EMT- and cell transformation-related gene expression and protein expression (cell culturing, flow cytometry, fluorescent microscopy, Western blotting, qRT-PCR, ultracentrifugation and other molecular biological, biochemical and cytological methods).
Experimental work will be performed at the Veterinary Research Institute, Brno

Modulace imunitních parametrů včel medonosných po působení patogenů

Školitel: doc. RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D.

1. rok: V rámci programu Erasmus+ uskutečnit studijní pobyt na některé z partnerských univerzit. Začátek experimentů – odběry a zpracování vzorků. 2. rok: Zpracovat vzorky odebrané během řešení grantového projektu, vyzkoušet a optimalizovat různé metody stanovení imunitních parametrů u hmyzu. Prezentace první části výsledků. 3. rok: Zpracovat další vzorky, porovnání výsledků mezi několika modelovými organismy. Příprava manuskriptu pro publikaci. 4. rok: Celková prezentace výsledků. Předpokládá se spolupráce na dalších publikacích.

Molekulární a buněčné procesy deregulované během vývojové neurotoxicity navozené xenobiotiky

Školitel: RNDr. Miroslav Machala, CSc.

Vývojová neurotoxicita (z angl. developmental neurotoxicity) představuje až do nedávna velmi podceňovanou oblast toxikologie. Až nedávné studie prokazující spojitost mezi chronickou expozicí savců látkám znečišťujícím trvale naše životní prostředí (např. zpomalovače hoření či pesticidy a jiné polutanty) a zvýšenou incidencí neurologických poruch typu roztroušená skleróza, parkinsonismus či autismus poukázali na zásadní nedostatek buněčných modelů, které by umožnili rutinní testování xenobiotik a polutantů s ohledem na jejich DNT potenciál. Tématem této práce je proto zavedení metodologického panelu, který umožní stanovení relativních efektivních potenciálů (REP) vybraných suspektních neurotoxikantů a následné objasnění buněčných a molekulárních procesů, které stojí za jejich neurotoxicitou.

Molekulární mechanismy řídící tvorbu primárních cilií v lidských buňkách

Školitel: Mgr. Lukáš Čajánek, PhD.

Cílem tohoto projektu bude přispět k objasnění souvislostí mezi tvorbou primárních cilií a chorobami a vývojovými vadami spojenými s jejich deregulací.
Primární cilium, typicky přítomno u buněk v G0/G1 fázi, plní funkci buněčné antény na povrchu buněk - slouží k přenosu signálu z okolí do nitra buňky (dráhy Shh, Wnt, PDGF), čímž hraje nepostradatelnou roli v buněčné odpovědi na podněty z okolí. Je tvořeno bazálním tělískem (přeměněná centriola) a mikrotubulární axonemou.
Hlavním předmětem práce bude funkční charakterizace vazebných/interakčních partnerů dvou námi dříve identifikovaných klíčových regulétorů tvorby primárních cilií, proteinů Cep164(strukturní protein distálních přívěsků bazálního tělíska) a TTBK2 (Tau Tubulin Kinasa 2) a potenciálních substrátů této kinázy. Jako modely budou primárně použity buněčné linie HEK293T (human embryonic kidney) a h-TERT RPE1 (retinal pigment epithelium).
Během studia si student osvojí celou plejádu metod, od klasických molekulárně-biologických a biochemických přístupů (western blot, PCR, siRNA), přes proteomiku, editaci genů pomocí CRISPR/Cas9, až k pokročilým mikroskopickým metodám.

Nové možnosti modulace exprese genů regulujících biotransformaci léčiv u nádorových buněk

Školitel: doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D.

Exprese genů zapojených v regulaci biotransformace léčiv se může významně měnit během vývoje nádoru a ovlivňovat tak průběh onemocnění a odpověď na terapii. Za tyto změny jsou zodpovědné jak genetické, tak epigenetické mechanismy, kterým je v současné době právem věnována narůstající pozornost. Mezi ně patří zejména regulace na úrovni miRNA i modifikace struktury a funkcí chromatinu. Recentní studie nově poukazují na důležitou úlohu buněčného metabolismu, kdy některé metabolické enzymy nebo meziprodukty energetického metabolismu se mohou uplatňovat jako významné modulátory uvedených epigenetických procesů. Je také známo, že během karcinogeneze dochází k zásadním změnám v profilu miRNA v buňce a „přeprogramování“ buněčného metabolismu, což může přímo či nepřímo ovlivnit expresi genů zodpovědných za biotransformaci léčiv. Jedná se o komplexní regulace, kdy často zbývá objasnit jak konkrétní molekulární mechanismy, tak jejich dopad na vývoj a léčbu nádoru.
Cílem této práce je přispět k poznání nových epigenetických mechanismů regulace exprese genů zapojených v biotransformaci léčiv, zejména vybraných cytochromů P450 a transkripčních faktorů regulujících jejich expresi (např. PXR, CAR, AhR).
V práci bude student/ka využívat in vitro modely specifických populací nádorových buněk a celou řadu moderních metod buněčné a molekulární biologie, biochemie a analytické cytometrie.

Poznámky

Další konzultantka práce: RNDr. Jana Nekvindová, Ph.D., Fakultní nemocnice Hradec Králové

Patofyziologie Sprouty proteinů a jejich souvislost s ciliopatiemi

Školitel: doc. RNDr. Marcela Buchtová, Ph.D.

Sprouty proteiny představují kontrolní mechanismus signalingu aktivovaných tyrosinkinázových receptorů, včetně FGF signální dráhy. U myší způsobuje delece Sprouty vývojové poruchy vedoucí k poškození sluchu, kraniofaciálním defektům, zpomalenému postnatálnímu růstu nebo jícnové achalázii a střevní pseudoobstrukci. Význam lidského genu Sprouty2 byl zaznamenán u nefropatie, thanatoforické dysplázie a v různých typech onkologických onemocnění. V poslední době se ukazuje, že syndromy podmíněné hyperaktivací signální dráhy růstových fibroblastových faktorů (FGF) a syndromy spojené s deregulovanou funkcí primárních cilií se projevují řadou společných fenotypů, kromě jiných také u kraniofaciálních a achondroplastických malformací. PhD projekt se zaměří na charakterizaci role Sprouty proteinů v průběhu skeletogeneze, vyhodnotíme vývojové defekty tkání a orgánů myšího modelu s deletovaným Sprouty2 a Sprouty 4, které se běžně vyskytují u ciliopatií a zanalyzujeme signální dráhy modulované primárními ciliemi v morfogenezi Sprouty deficientních myší.

Prognostické a prediktivní markery invaze spinocelulárních karcinomů dutiny ústní a orofaryngu

Školitel: doc. RNDr. Marcela Buchtová, Ph.D.

Karcinomy dutiny ústní a orofaryngu patří mezi deset nejčastěji se vyskytujících malignit v lidské populaci. Náš projekt je zaměřen na spinocelulární karcinom, který představuje v této oblasti nejfrekventovanější typ maligního onemocnění. Prognóza onemocnění zhoubným nádorem dutiny ústní a orofaryngu je dána především stupněm invazivity primárního tumoru a rozsahem metastatického postižení regionálních a vzdálených uzlin. Intenzita perineurální invaze koreluje s lokalizací nádoru, jeho rozsahem a přítomností uzlinových metastáz. PhD projekt bude zaměřen na determinaci klinicky relevantních somatických mutací u pacientů s perineurální invazí a na analýzu exprese raných molekulárních markerů perineurální invaze na rozhraní nádorové a okolní tkáně. Dále se zaměří na analýzu úlohy primárních cilií a Sonic Hedgehog dráhy v buňkách spinocelulárního karcinomu a vliv modifikované SHH signalizace na jejich perineurální invazi.

Úloha LGR5-pozitivních kmenových buněk v odontogenezi

Školitel: doc. RNDr. Marcela Buchtová, Ph.D.

Náhradní zubní generace se u obratlovců vyvíjejí ze zubní lišty. Doba trvání a morfologie zubní lišty se mezidruhově liší v závislosti na tom kolik generací zubů je iniciováno během života jedince. PhD projekt se zaměří na analýzu lokalizace LGR5-pozitivních progenitorových buněk během odontogeneze a jejich osudu. Dále bude sledovat expresní profil LGR5-pozitivních buněk a signalizaci kontrolující formování zubní lišty. S využitím experimentálních přístupů zaměřených na zvýšení či snížení WNT signalizace bude provedena analýza úlohy této dráhy v iniciaci náhradní zubní lišty. Tato studie regulace zachování progenitorových buněk v zubní liště povede k odhalení procesů, které jsou podkladem druhově specifického potenciálu formování daného počtu generací zubů, jakož i patologických stavů u člověka, kde je tvorba náhradní dentice narušena.

Vlivy magnetických polí na biologické hodiny zvířat

Školitel: doc. RNDr. Martin Vácha, Ph.D.

Zjistili jsme, že vnitřní hodiny hmyzu jsou ovlivnitelné slabými magnetickými a elektromagnetickými poli, která se vyskytují zejména v blízkosti technických zařízení. Správný cirkadiánní rytmus je přitom v pozadí mnoha funkcí organismu a jeho poruchy vedou k řadě chorob. Projekt se bude věnovat zcela novému oboru studia kombinujícímu výzkum cirkadiánní rytmicity zvířat s výzkumem citlivosti biologických systémů na slabá magnetická pole. Pole těchto parametrů obklopují technická zařízení a mohou mít environmentální i zdravotní dopady. Experimentální část práce bude postavena na technikách behaviorálních a molekulárně biologických. Na hmyzích a savčích modelech má ukázat, jaká je citlivost tohoto jevu a jaký je jeho mechanismus a podstata.

Informace o studiu

Zajišťuje Přírodovědecká fakulta
Typ studia doktorský
Forma prezenční ano
kombinovaná ano
Možnosti studia jednooborově ano
jednooborově se specializací ne
v kombinaci s jiným programem ne
Doba studia 4 roky
Vyučovací jazyk čeština
Spolupracující instituce
  • Akademie věd ČR
  • Biofyzikální ústav AV ČR
Oborová rada a oborové komise

Váháte?
Máte otázku?

Nechte si poradit v diskusním fóru Masarykovy univerzity

Diskusní fórum MUNI


Nebo nám pošlete e-mail

prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.

Konzultant programu

e‑mail: