Životní prostředí a zdraví

Pro zdravou budoucnost.

Co se naučíte

Doktorský program integruje témata environmentální chemie, toxikologie a hodnocení rizik a související oblasti zpracování, analýzy a modelování velkých objemů dat, která vznikají při moderním výzkumu vlivu faktorů životního prostředí na zdraví. Cílem programu je podpora samostatného rozvoje mladých vědeckých pracovníků přispívajících svou výzkumnou činností k poznání fundamentálních procesů, kterými chemické látky - v kontextu dalších vnějších faktorů - ovlivňují zdraví člověka a fungování ekosystémů. Program má za cíl výchovu mezioborově orientovaných samostatných osobností, které vedle špičkové orientace v konkrétním tématu svého výzkumu také dobře rozumí širokých souvislostem i praktickému využití výsledků své vědecké práce. Cílem je vychovávat absolventy s vynikající uplatnitelností ve společnosti doma i v zahraničí, kteří mají nejen vynikající schopnost komunikace v anglickém jazyce (díky aktivnímu užívání v průběhu celého studia), ale disponují dalšími přenositelnými kompetencemi, které získávají praktickým a samostatným řešením problémů a také přípravou a řízením vlastních malých projektů.

STRUKTURA PROGRAMU: Program je připravován v české i anglické verzi. Český program je administrován v češtině, ale i zde je důležitým cílem posílení mezinárodní konkurenceschopnosti, což je podporováno vzděláváním a kurzy v angličtině. Studium v programu je realizováno ve dvou specializacích, kde rozdíly a specifika jsou definována především v požadavcích na teoretickou SDZ. Studium v obou specializacích je možné v prezenční formě (preferovaná varianta) nebo v kombinované formě studia (nabízena je studentům, kteří dokončují dizertační práci po standardní době 4 let studia nebo výjimečně externím studentům). V kombinované formě jsou v individuálním plánu odlišnosti především v požadavcích na periodické týdenní povinnosti (semináře) nebo na pedagogické kompetence (pomoc při výuce).

Praxe

V rámci dizertačních projektů pracují studenti prakticky na svých výzkumných projektech a využívají různé přístupy podle zaměření svých prací (laboratorní experimenty, terénní studie, hodnocení vzorků a dat z kohortových studií výzkumu environmentální epidemiologie, programování a vývoj technik analýzy a modelování dat). Součástí povinností ve studiu je zahraniční praktická stáž nebo jiná forma mezinárodní praxe.

Chcete vědět víc?

http://www.recetox.muni.cz/

Uplatnění absolventů

Absolventi doktorského programu se uplatní v národním i mezinárodním prostoru ve výzkumných institucích a na univerzitách v oborech zaměřených na studium znečištění a dalších faktorů prostředí a jeho vlivů na ekosystémy a zdraví člověka včetně výzkumných oborů využívajících a analyzujících velké objemy dat jako jsou matematická biologie, bioinformatika nebo biomedicína. Kromě uplatnění ve výzkumu a vzdělávání mohou absolventi pracovat v organizacích kontroly bezpečnosti jednotlivých složek prostředí, kvality potravin a hodnocení rizik. Absolventi také mohou aktivně pracovat v institucích řídících bezpečnost chemických látek, v laboratořích a vývojových odděleních inovativních biotechnologických podniků, ve společnostech věnujících se technologiím ochrany prostředí včetně bioremediací nebo v institucích regionální a státní samosprávy.

Podmínky přijetí

Údaje z předchozího přijímacího řízení (přihlášky 1. 1. – 30. 4. 2020)

Odborná část - odborná diskuze v oblastech Environmental Health Sciences (max. 200 bodů). Jazyková část - komunikace a znalost odborné angličtiny - přijímací pohovor je v angličtině (max. 100 bodů). Pro přijetí musí uchazeč získat minimálně 120 bodů v odborné a minimálně 60 bodů v jazykové části zkoušky.

Kritéria hodnocení

Žádné informace nejsou k dispozici

Možnosti studia

Jednooborové studium se specializací

V rámci jednooborového studia má student možnost prohloubit si vědomosti v konkrétním zaměření daného studijního programu, specializaci si vybírá jednu. Název specializace pak bude uveden i na vysokoškolském diplomu.

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

Specializace: Environmentální chemie a toxikologie

Adverse Outcome Pathways and mechanistic toxicology of emerging chemicals and their mixtures

Školitel: prof. RNDr. Luděk Bláha, Ph.D.

OBJECTIVES: The research aims to explore mechanisms (molecular toxicology, biomarkers of effects, toxicogenomic responses) triggered in humans and natural biota by organic pollutants, their metabolites and mixtures. The outcomes contribute to protection of the environment and health by providing scientific evidence and support to pragmatic risk assessment and management of chemicals.

FOCUS: Doctoral research projects focus on the effects of chemical groups that are broadly used in practice but their (eco)toxicological characterization is poor such as novel types of flame retardants, pharmaceuticals, pesticides and other potential endocrine-disrupters. Students benefit from outstanding research facilities of RECETOX that include high-end analytical instrumentations, molecular toxicology laboratories, alternative toxicological models - aquatic invertebrates and zebrafish.

EXAMPLES of potential student doctoral projects:
* Development of quantitative Adverse Outcome Pathways (AOPs) for liver toxicity and obesogenicity
* AOP networks beyond the male reproductive disorders
* In vitro toxicological investigations of novel flame retardants
* Molecular and biochemical effect biomarkers of low-dose mixture exposures in human cohort samples
* Automated text-mining approaches integrating toxicological data to toxicological knowledge

MORE INFORMATION: www.recetox.muni.cz

PLEASE NOTE: before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates are required to contact Prof. Ludek Blaha (blaha@sci.muni.cz) for informal discussion.
Hodnocení externí a interní expozice chemickým látkám v lidské populaci

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

Interní a externí expozice stanovená pomocí lidského biomonitoringu poskytuje vhodné podklady pro posuzování souvislostí mezi samotnou expozicí a efektových biomarkery účinku v lidské populaci. Práce bude zaměřena na problematiku studia a využití metod hodnocení interní a externí expozice člověka chemickým látkám. Bude se jednat například o biomarkery poškození DNA na vzorcích buněk periferní krve in vivo a také využití dalších biomarkerů efektu. Navazujícím směrem bude také in vitro toxikologické hodnocení pomocí lidských kmenových buněk vybraných kontaminantů pro hodnocení jejich případných zdravotních rizik. Detaily o tomto Ph.D. projektu budou sděleny při konzultaci - doc. RNDr. Pavel Čupr, Ph.D. Před výběrem tématu mne prosím kontaktujte: pavel.cupr@recetox.muni.cz.

Innovative UV-LED applications to drinking water and wastewater treatment systems

Školitel: prof. RNDr. Luděk Bláha, Ph.D.

OBJECTIVE: This PhD project is a part of international (Japan-Germany-Czech) initiative that aims to assess applicability of highly innovative and sustainable technology (UV LED system) for chemical-free and efficient water treatment. The actual treatments systems will be operated in the field (including waterworks, community water supply systems, wastewater treatment facilities and industrial applications). Role of RECETOX will be to implement and use toxicological effect-based tools (biological assays) for the assessment of the system performance.

PLEASE NOTE: before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates are required to contact Prof. Ludek Blaha (blaha@sci.muni.cz) for informal discussion.

Komplexní studie chemických látek a hodnocení expozice ve vnitřním prostředí

Školitel: Lisa Emily Melymuk, Ph.D.

There is a complex mix of chemicals in all indoor environments, and these are important sources of chemical exposure to humans. This project will screen indoor environmental data (air, dust, consumer products) to assess the mixture of chemicals in residential and other indoor environments, and synthesize data from different geographic regions and types of environments to determine key sources of variability, the impact of differing chemical regulations, and prioritize which compounds we should be focusing on for further risk analysis and toxicity evaluation. The project comprises review of current international data combined with suspect screening of new indoor samples to profile the chemical mix indoors, followed by prioritization of the identified chemicals according to regulations, levels and hazard.

Linking metabolic and reproduction disruptions after exposures to novel flame retardants

Školitel: prof. RNDr. Luděk Bláha, Ph.D.

This PhD project will focus on characterization of mechanisms of action and biological effects of novel classes of flame retardants (FRs) and establishing Adverse Outcome Pathway (AOP) network linking metabolic disruption caused by FRs with reproduction outcomes. The project is expected to primarily combine in vitro research with fish embryo model experiments.

Student (Early Stage Researcher - ESR) will work within the PRORISK network (www.prorisk-itn.eu). PRORISK is a European Training Network funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No. 859891. The consortium comprises of 18 universities, research institutions, enterprises and partner organisations in 9 European countries and Canada creating a novel platform for training a network of Early Stage Researchers (ESRs) in the field of advanced Environmental Risk Assessment (ERA). Research and training provided through PhD study, PRORISK training programme and secondments in international multidisciplinary intersectoral teams in academia, industry and regulatory bodies will enable ESRs to address exposure, ecotoxicology, ecosystem services, as well as assessment and modelling of risks and socio-economic impacts. The ESRs within PRORISK will gain synthetic skills allowing them to develop and implement innovative ERA concepts and tools to link the effects of chemicals at different levels of biological organization to ecosystem services and to determine the socio-economic values of related environmental impacts.

The ESR will be employed and enrolled in the doctoral programme of Environmental Health at Masaryk University, Czech Republic. International collaborations and secondments are foreseen namely with Association of River Water Supply Companies (RIWA), Netherlands and Norwegian Institute for Water Research (NIVA), Norway.

For further information about the scientific content please contact the principle supervisor: Prof. Ludek Blaha (ludek.blaha@recetox.muni.cz).

Linking retinoid and thyroid hormone signaling disruption with adverse effects on early development

Školitel: doc. Mgr. Klára Hilscherová, Ph.D.

This PhD project will focus on (1) characterization of the relation of endocrine disruption via interference with retinoid and thyroid hormone signaling with adverse effects of pollutants on early development (developmental and embryonal toxicity, altered growth or behavior in fish embryo model); (2) exploring the role of selected nuclear receptors signaling in the relevant adverse outcome pathways of prioritized environmental toxicants and mixtures by in vitro and omics-based approaches. The ESR will be employed and enrolled in the doctoral programme of Environmental Health at Masaryk University, Czech Republic. International collaborations and secondments are foreseen namely with Vrije Universiteit Amsterdam (VUA), Netherlands and DuPont Nutrition& Biosciences, Denmark.

The Early Stage Researcher (PhD Student) will work within PRORISK (www.prorisk-itn.eu), which is a European Training Network funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No. 859891. The consortium comprises of 18 universities, research institutions, enterprises and partner organisations in 9 European countries and Canada creating a novel platform for training a network of Early Stage Researchers (ESRs) in the field of advanced Environmental Risk Assessment (ERA). Research and training provided through PhD study, PRORISK training programme and secondments in international multidisciplinary intersectoral teams in academia, industry and regulatory bodies will enable ESRs to address exposure, ecotoxicology, ecosystem services, as well as assessment and modelling of risks and socio-economic impacts. The ESRs within PRORISK will gain synthetic skills allowing them to develop and implement innovative ERA concepts and tools to link the effects of chemicals at different levels of biological organization to ecosystem services and to determine the socio-economic values of related environmental impacts.

For further information about the scientific content please contact the principle supervisor: Assoc. Prof. Klara Hilscherova (klara.hilscherova@recetox.muni.cz).

Schopnost relevantních expozičních směsí a prioritních polutantů narušovat hormonální regulaci

Školitel: doc. Mgr. Klára Hilscherová, Ph.D.

OBJECTIVES: The overall research goal is to develop efficient approaches for the characterization of specific toxic potentials of complex exposure mixtures that organisms including human are exposed to in the environment. This refers to the realistic exposure scenarios with possible joint action of a wide spectra of pollutants. The research aims namely on the ability of pollutants to interfere with hormonal regulation (endocrine disruption) and the role of this disruption in adverse effects, especially on the early (neuro)development and reproduction. The outcomes will help to prioritize the toxicity risk drivers, characterize the joint action of co-occurring chemicals and relationship of the mixture exposure with adverse effects in exposed organisms including human. This will provide scientific basis for effective risk and regulatory assessment and management of relevant exposure mixtures and chemical risk drivers and thus contribute to environmental and human health protection.

FOCUS: The doctoral research projects focus on development and implementation of diagnostic and predictive effect-based methods (in vitro, in silico) for the characterization of potential impact of internal and external exposure mixtures on environmental and human health and associated risks. This includes description of relevant exposure mixtures effects on key processes in hormonal regulation affecting early (neuro)development and reproduction in organisms. Adverse outcome pathways concept will be employed to relate the in vitro/in silico assessed endocrine disrupting potential with diagnostic approaches on the level of effect biomarkers or omics methods linking the mechanisms of action with these disorders. The projects will focus namely on the development and optimization of a battery of high-throughput bioassays covering wide range of modes of action relevant for neurodevelopment or endocrine disruption, and characterization of the endocrine disrupting potential of complex environmental exposure and effect-driver identification by a combination of progressive bioanalytical, molecular biology and non-/target high-resolution mass spectrometry methods.

EXAMPLES of potential student doctoral projects:

(1) Endocrine disrupting pollutants able to interfere with early development

(2) Adverse outcome pathways-based approaches in human exposure and epidemiological studies

(3) Human cell-based bioanalytical approaches for the assessment of endocrine disruptive potential including 2D and 3D-in vitro systems

(4) Assessment of biomarkers of endocrine disruption in biological matrices using advanced analytical methods and their relation to exposure

MORE INFORMATION: www.recetox.muni.cz

PLEASE NOTE: before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates are recommended to contact Assoc.Prof. Klára Hilscherová (hilscherova@recetox.muni.cz) for informal discussion and more information on the PhD studies and research topics.

Structural and biochemical studies of engineered enzymes

Školitel: Ing. RNDr. Martin Marek, Ph.D.

Project summary: Enzymes catalyse most of the chemical reactions that occur in biological systems and can be given non-natural catalytic functions by protein engineering. However, despite their vast importance, we do not know how enzymes acquire the structural diversity and conformational flexibility that enables them to evolve towards new molecular functions. Our proof-of-concept data on three structurally similar but functionally distinct enzyme classes of haloalkane dehalogenases (EC 3.8.1.5), beta-lactone decarboxylases (EC 4.1.1.114), and light-emitting monooxygenases (EC 1.13.12.5) suggest that as-yet-underexplored molecular elements – access tunnels and flexible loops – play a pivotal role in their functional diversification.

The proposed PhD project will investigate the molecular structures of these model enzymes using an innovative multi-method biology approach to identify the key structural and dynamic elements that govern enzymes’ evolvability. This project will combine X-ray crystallography, single-particle cryo-electron microscopy, and advanced mass spectrometry techniques to capture unprecedented molecular details of the conformational sampling that is required for productive enzymatic biocatalysis. Complementary protein simulations, mutational and biochemical experiments will delineate the evolutionary trajectories that lead to the emergence of novel enzymatic functions. The resulting knowledge will extend our understanding of molecular evolution beyond the current state-of-the-art, particularly by revealing how the conformational diversity of proteins is associated with specific biocatalytic functions. The gained knowledge from this PhD project will pave the way for the development of new theoretical concepts and cutting-edge software tools for the rational engineering of tailor-made biocatalysts exploitable in biotechnology and biomedicine.

PLEASE NOTE: Before starting formal application/admission process, all applicants are requested to contact supervisor (martin.marek@recetox.muni.cz).

Vliv vzdušné vlhkosti na optické vlastnosti aerosolových částic

Školitel: prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.

[Project will run at Institutes of Academy of the Czech Republic - CzechGlobe and ICPF.CAS.CZ. Before any formal application, candidates are required to contact directly supervisors - prof. Ivan Holoubek - ivan.holoubek@recetox.muni.cz and/or Dr. Ing. Vladimír Ždímal - zdimal@icpf.cas.cz].
Hygroskopicita aerosolových částic je jejich schopnost na sebe vázat vzdušnou vlhkost. Tím se mění jejich tvar, rozměr a fázové chování. Hygroskopicita má vliv na schopnost částic stát se kondenzačními jádry oblačných kapek, na jejich optické vlastnosti, na globální změny klimatu i na lidské zdraví. Tento takzvané nepřímý vliv aerosolů na klima, spojený se schopností částic modulovat vznik oblaků a jejich albedo, představuje největší nejistotu v současných klimatických modelech. Cílem tohoto projektu je studovat hygroskopicitu aerosolových částic v laboratoři i v atmosféře a hledat vztah mezi chemickým složením částic, relativní vlhkostí a optickými vlastnostmi suchých a vlhkých částic. V laboratoři budou generovány aerosolové částice známého složení tvořené z látek běžně se vyskytujících v atmosférickém aerosolu a jejich hygroskopicita bude studována pomocí spektrometru HTDMA. Na Národní atmosférické observatoři Košetice budou odebírány vzorky aerosolu do několika spektrometrů. Na spektrometrech SMPS a APS budou stanovena rozdělení velikosti částic. Chemické složení částic bude stanoveno spektrometry c-TOF-AMS a TOF-ACSM, On-Line XRF, OC/OC. Hygroskopicita bude studována pomocí CCN a HTDMA. Výsledky experimentů budou porovnány s modelovými předpověďmi.

Vývoj mikrobiomu u dětí po narození

Školitel: prof. MUDr. Vojtěch Thon, Ph.D.

ÚVOD: Složení střevního mikrobiomu má zásadní vliv na zdraví člověka. Důležitým faktorem rovnováhy nebo dysbalance, podílející se na vzniku mnoha autoimunitních a chronických onemocnění, je vývoj mikrobiomu po narození, kdy dochází k interakcím a ovlivňování vývoje imunitního systému.


CÍLE: Cílem dizertační práce je hodnocení vlivu průběhu porodu a výživy na vývoj střevního mikrobiomu, dále studium vlivu vakcinace a léků na vývoj střevního mikrobiomu a korelace vývoje střevního mikrobiomu a zdraví dítěte. Student si osvojí práci s nejnovějšími technikami, jako je sekvenování nové generace a qPCR.


PLEASE NOTE: Before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates are asked to contact supervisors - Dr. Petra Videnska (petra.videnska@recetox.muni.cz) or prof. Vojtech Thon (vojtech.thon@recetox.muni.cz) for informal discussion and assessment.

Výzkum emisí nových kontaminantů vodního prostředí z komunálních odpadních vod

Školitel: doc. Ing. Branislav Vrana, PhD.

Municipal wastewater is the primary pathway by which many manmade potentially harmful chemicals find their way into the aquatic environment. The aim of the PhD thesis will be to investigate the fate of a selected emerging compound group, causing potential risk to aquatic environment, from the emission source in urban areas via the wastewater treatment process to the recipient freshwater bodies. Note that Potential candidates are requested to send a motivation letter and CV to the supervisor (branislav.vrana@recetox.muni.cz) before starting the formal application process.

Výzkum potenciální expozice chemickým látkám v urbánním exposomu

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

Hlavním cílem tohoto výzkumného zaměření je využití nástrojů analýzy možného vlivu expozice chemickým látkám v lidské populaci na zdraví a to v rámci konceptu urbánního exposomu (i). Tento výzkumný směr bude rozvíjen s využitím hodnocení dat v projektu URBAN_X a s využitím například dílčích kohort CELSPAC (CELSPAC-FIREexpo, CELSPAC-SPECIMEn), projektu SMURBS a CETOCOEN PLUS.

Geoprostorové hodnocení městských dat ve vztahu k lidskému zdraví v konceptu „Urban exposome“ bude v rámci tohoto výzkumného zaměření také realizováno v dalším Ph.D. projektu s využitím dat longitudinální kohortové studie ELSPAC (ii). Nejdůležitějšími skupinami proměnných budou například: kvalita ovzduší (koncentrace znečišťujících látek), dopravní zátěž, hluk, zeleň, dostupné vzdálenosti a případně socioekonomické souvislosti okolí.

Tento výzkumný směr bude také využívat potenciál personálních vzorkovačů při hodnocení externí expozice prachovým částicím v ovzduší (iii). V návaznosti na mezinárodní evropské studie bude využit personální vzorkovač polétavého prachu PM2,5 pro časový i prostorový záznam lidské expozice v urbánním prostředí (parky, vesnice, městská zástavba, dopravní prostředky, atd) s cílem provedení detailní analýzy zdravotních rizik.

Detaily o tomto výzkumném zaměření budou sděleny při konzultaci - doc. RNDr. Pavel Čupr, Ph.D. Před výběrem projektu mne prosím kontaktujte: pavel.cupr@recetox.muni.cz.

Specializace: Matematická biologie, bioinformatika a modelování

Žádná témata nejsou vystavena.

Informace o studiu

Zajišťuje Přírodovědecká fakulta
Typ studia doktorský
Forma prezenční ano
kombinovaná ano
Možnosti studia jednooborově ne
jednooborově se specializací ano
v kombinaci s jiným programem ne
Doba studia 4 roky
Vyučovací jazyk čeština
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. RNDr. Luděk Bláha, Ph.D.

Konzultant programu

e‑mail: