DATA

stdClass Object ( [nazev] => Vědecké skupiny [seo_title] => Vědecké skupiny [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Ústav biochemie a mikrobiologie rozvíjí základní výzkum v oblastech molekulární biologie retrovirů, proteomiky, biochemie, fyziologie a molekulární biologie rostlin, enzymologie, mikrobiologie životního prostředí, potravinářské mikrobiologie a bioanalytických metod. Tyto aktivity vytváří platformu pro aplikovaný výzkum cílený na vývoj moderních terapeutických přístupů, možnosti bioremediací organických a anorganických zátěží v životním prostředí a sledování hygienické kvality potravin (ústav provozuje i akreditovanou Zkušební laboratoř ústavu biochemie a mikrobiologie) či interakcí rostlin s patogeny. Výzkum je v řadě případů interdisciplinárního charakteru a vedle úzké odborné spolupráce mezi jednotlivými laboratořemi ústavu by byl nemyslitelný bez kooperace s řadou národních a zahraničních pracovišť v rámci společných výzkumných programů a projektů. Na národní úrovni se pracoviště ústavu podílí na řešení úkolů Centra aplikované genomiky a na řešení výzkumného záměru Progresivní potravinářské a biochemické technologie. Současně jsou na ústavu řešeny úkoly projektů podporovaných GA ČR, TA ČR, MZE, MPO, MŠMT, MZO.

[submenuno] => [urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [newurl_domain] => 'biomikro.vscht.cz' [newurl_jazyk] => 'cs' [newurl_akce] => '/vyzkum/vedecke-skupiny' [newurl_iduzel] => 50285 [newurl_path] => 8548/29628/29629/29705/29759/29793 [newurl_path_link] => Odkaz na newurlCMS [iduzel] => 29793 [platne_od] => 14.11.2022 09:09:00 [zmeneno_cas] => 14.11.2022 09:09:13.262799 [zmeneno_uzivatel_jmeno] => Jan Kříž [canonical_url] => [idvazba] => 90007 [cms_time] => 1713921975 [skupina_www] => Array ( ) [slovnik] => Array ( ) [poduzel] => stdClass Object ( [29795] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř aplikované proteomiky [seo_title] => Laboratoř aplikované proteomiky [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Přístrojové vybavení Tým & Publikace

Naše laboratorní skupina se věnuje proteomice, kterou lze definovat jako disciplínu zabývající se komplexním studiem proteinů. Často, i když ne vždy, jak můžete zjistit na dalších řádcích, je předmětem zájmu proteomiky proteom, což je soubor proteinů vyskytující se například v dané buněčné organele, buňce, tkáni či celém organismu v daném čase za definovaných podmínek.

Pravděpodobně jako první na světě jsme již v roce 2004 začali analyzovat pevné a nerozpustné vzorky, aniž bychom z nich proteiny předem izolovali. Specifické enzymové štěpení tak probíhá přímo ve vzorku – „in-sample digestion“ a analyzovány jsou až peptidové fragmenty uvolněné do roztoku. Tato technika umožnila aplikaci proteomiky v nejrůznějších oblastech (analýze uměleckých děl a historických objektů, kostí v dentální chirurgii a mnoha dalších).

Ke studiu proteinů používáme hmotnostně spektrometrické techniky: MALDI-TOF, LC-ESI-Q-TOF a nejnověji LC-timsTOF.

Příklady řešené problematiky

Identifikace proteinových biomarkerů závažných onemocnění v lidských biotekutinách
Určení živočišných i rostlinných druhů s využitím v potravinářství (např. druhové rozlišení jedlého hmyzu)
Proteomická analýza buněčných linií odvozených od osteoblastů a jejich diferenciace
Kultivace savčích buněčných linií v bezsérových médiích
Adsorpce sérových proteinů na biomateriály pro ortopedické aplikace
Proteomická charakterizace tkání odoperovaných při stomatochirurgických zákrocích
Studium proteomické reflexe patologických stavů tkání odoperovaných v otorhinolaryngologii
Identifikace proteinových pojiv v uměleckých dílech
Analýzy archeologických nálezů (např. určování zvířecího druhu kostí)
Forenzní analýza (např. druhové určení kožních derivátů)
Charakterizace odpovědí rostlin na biotické i abiotické stresy

Metodika

Identifikace a relativní kvantifikace proteinů pomocí LC-ESI-Q-TOF a LC-timsTOF
Peptidové mapování s koncovkou MALDI-TOF
Biotyping identifikace mikroorganismů (poskytovaná servisní služba)

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [56587] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => seda [uslideru] => false [text] =>

vedoucí skupiny:

prof. Dr. Ing. Radovan Hynek

vědečtí a pedagogičtí pracovníci:

doc. Ing. Mgr. Štěpánka Kučková, Ph.D.
Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D.
Ing. Tatiana Smirnova
prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc.

doktorandi:
Ing. Alena Meledina

Ing. Tereza Nešporová

Ing. Ondřej Novotný

Ing. Iva Pitelková

Ing. David Straka

[iduzel] => 56587 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [76549] => stdClass Object ( [nazev] => Projekty [seo_title] => Projekty [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Přístrojové vybavení Tým & Publikace

V současné době jsme spoluřešiteli následujících projektů:

The comprehensive laboratory strategy for identification of insect species intended for human consumption and the production of processed animal protein, authentication of insect-based foods. NAZV (QK23020101), 2023–2025.

Projekt se zabývá možností identifikace jedlého hmyzu v potravinách pomocí různých metod. Naše laboratoř zastupuje proteomickou část, kdy se snažíme nalézt markery charakteristické pro jednotlivé hmyzí druhy a rody pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF a LC-Q-TOF. Tyto markery by nám měly pomoci s ověřením složení různých typů potravin (chipsů, proteinových tyčinek, atd.).
The role of inflammation in the progression of atherosclerosis studied by metabolomic and proteomic tools. COST Action CA21153, 2024–2026.

Tento výzkumný projekt se zabývá studiem zánětu v kontextu aterosklerotického vaskulárního onemocnění pomocí různých -omických technik. Vzorky tělesných tekutin ze souboru klinicky definovaných skupin pacientů s aterosklerotickým vaskulárním onemocněním jsou studovány pomocí metabolomiky, lipidomiky a proteomiky pro získání co nejkomplexnějšího pohledu na změny metabolismu spojené se zánětem.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 76549 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/proteomika/projekty [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [76547] => stdClass Object ( [nazev] => Přístrojové vybavení [seo_title] => Přístrojové vybavení [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Přístrojové vybavení Tým & Publikace

Naše hmotnostní spektrometry:

MALDI-TOF (Autoflex Speed, Bruker), LC-ESI-Q-TOF (Maxis Impact, Bruker) a nejnověji LC-timsTOF HT (Bruker)


                           MALDI-TOF                                                                                LC-ESI-Q-TOF                                                                                       LC-timsTOF HT

MALDI-TOF: je zkratka pro matricí asistovanou laserovou desorpci/ionizaci (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization) s analyzátorem doby letu (Time Of Flight). Vzorek je předem smíchán s matricí (např. s deriváty kyseliny benzoové, skořicové), a pak je ozářen laserem. Matrice pohlcuje energii laseru, předává protony molekulám analytu, čímž mu dodává elektrický náboj a tím dochází k jeho desorpci a ionizaci, aniž by analyt fragmentoval. Takto vytvořené pozitivní nabité ionty analytu putují trubicí analyzátoru a dochází k separaci dle molekulové hmotnosti, kdy ionty s nižší molekulovou hmotností dorazí k detektoru za kratší dobu než ionty s vyšší molekulovou hmotností. Měřit lze ale i v negativním módu. Na výstupu se měří čas, za který ionty urazí konstantní dráhu k detektoru, podle čehož se určí jejich m/z. MALDI-TOF je vhodnou metodou k identifikaci mikroorganizmů, analýze biomolekul, jako jsou proteiny, lipidy, sacharidy nebo jiné organické makromolekuly.

LC-ESI-Q-TOF (Liquid Chromatography Electrospray Ionization Quadrupole Time Of Flight Mass Spectrometry) je analytickou technikou, která kombinuje separační schopnosti kapalinové chromatografie (LC) s vysokou citlivostí a přesným měřením pomocí hmotnostní spektrometrie (MS). Tato technika se skládá ze série integrovaných procesů. Analyt je nejdřív separován pomocí kapalinové chromatografie. Předseparovaný vzorek je dál ionizován pomocí elektrospreje a vzniklé ionty jsou přenesený dál do kvadrupólu, který funguje jako hmotnostní filtr. U vybraných iontů se dál měří doba letu, který jím trvá na cestě od ionizačního zdroje k detektoru. Měřením času letu iontů lze přesně stanovit poměr m/z a tím i hmotnost iontů. Vedle měření hmotnosti iontů, je možné také studovat strukturu iontů po jejich selekci v kvadrupolu a následné fragmentaci v kolizní cele. Tato technika umožňuje přesnou identifikaci a kvantifikaci široké škály sloučenin přítomných v komplexních směsích a nachází uplatnění v různých oblastech, včetně farmacie, analýzy životního prostředí, metabolomiky, proteomiky, analýzy potravin atd.

LC-timsTOF HT je spojení kapalinové chromatografie s hmotnostním spektrometrem a je využíván k tzv. shotgun proteomice. Oproti předchozímu LC-ESI-Q-TOFu je zde mezi ESI zdroj a první kvadrupól vložena TIMS cela (Trapped Ion Mobility Spectrometry; iontová mobilitní spektrometrie se záchytem iontů), která umožnuje separovat ionty na základě jejich velikosti a tvaru. TIMS cela se skládá ze tří částí – vstupního trychtýře, mobilitního analyzátoru a výstupního trychtýře. Ionty analytu jsou unášeny nosným plynem, v protisměru však působí síla elektrického pole. V oblasti, kde je síla elektrického pole taková, že rychlost pohybu daného iontu je rovna rychlosti proudění nosného plynu, se daný iont zastaví. Ionty se tak před elucí do hmotnostního spektrometru akumulují na základě jejich rozdílné mobility. Postupnou změnou elektrického potenciálu pak dochází k postupné eluci zachycených iontů dále do Q-TOF. Díky tomu, že timsTOF HT využívá paralelní akumulaci-fragmentaci prekurzorových iontů (PASEF), tj. fragmentaci více prekurzorů během jednoho skenování, dochází k mnohonásobnému zvýšení rychlosti sekvenování, a to bez ztráty signálu, rozlišení a citlivosti. Oproti LC-ESI-Q-TOF lze získat řádově vyšší počet identifikovaných peptidů.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 76547 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/proteomika/vybaveni [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [76546] => stdClass Object ( [nazev] => Tým & publikace [seo_title] => Tým & publikace [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Přístrojové vybavení Tým & Publikace

Prof. Dr. Ing. Radovan Hynek

Zaměřuji se především na výzkum proteinů tkání odoperovaných při stomatochirurgických a otorhinolaryngologologických zákrocích. Využívám především nedávno vyvinutou převratnou techniku „in-bone digestion“ založenou na specifickém enzymovém štěpení proteinů přímo v kostních tkáních bez nutnosti jejich demineralizace. Ve volném čase se věnuji sportovnímu létání a astronomickým pozorováním.

Google Scholar

doc. Ing. Mgr. Štěpánka Kučková, Ph.D.

V naší laboratoři zodpovídám za proteomické analýzy kulturního dědictví (např. obrazů, polychromovaných soch, historických malt) a archeologických objektů (rozpoznávání živočišného původu kostí), hledání potenciálních biomarkerů v krevní plazmě charakteristických pro závažná onemocnění (např. aterosklerózu, juvenilní idiopatickou artritidu), analýzy potravin (např. jedlého hmyzu) a forenzní analýzy (např. kožních derivátů). S mými doktorskými i magisterskými studenty se podílíme na výzkumných projektech ve spolupráci s jinými skupinami na VŠCHT, ale také s domácími i zahraničními institucemi. Dále spolupracuji na vývoji programů využívajících data z hmotnostních spektrometrů (MALDI-TOF, ESI-Q-TOF, LC-timsTOF), využívaných např. při určování původu různých bílkovinných materiálů.

Velmi ráda navazuji kontakty s dalšími vědci, kurátory a restaurátory a vyhledám nové kontakty a projekty.

Google Scholar

Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D.

Provádím proteomické analýzy na LC-ESI-Q-TOF a LC-timsTOF hmotnostních spektrometrech. Ve svém výzkumu se zaměřuji na spojení chromatografických a elektroforetických metod s hmotnostní spektrometrií, label-free kvantifikaci proteinů a analýzu posttranslačních modifikací proteinů. Konkrétní výzkumná témata pak zahrnují analýzu buněčných linií odvozených od osteoblastů a jejich diferenciaci, kultivaci savčích buněčných linií v bezsérových médiích a adsorpci sérových proteinů na biomateriály pro ortopedické aplikace.

Google Scholar

Ing. Tatiana Smirnova

V rámci svého doktorského studia se zaměřuji na proteomické analýzy tělesných tekutin od pacientů postižených různými onemocněními (Alzheimerovou chorobou, hepatocelulárním a pankreatickým karcinomem, juvenilní idiopatickou artritidou). Zkoumám kvantitativní a kvalitativní rozdíly v profilech proteinů zdravých jedinců a pacientů pomocí hmotnostní spektrometrie (MALDI-TOF a LC-MS/MS) ve snaze nalézt specifický panel biomarkerů studovaných onemocnění. Byla jsem členkou týmu v grantovém projektu s názvem Multi-Omics Approach in Medical Research (IGRA-2021-001, CZ.02.2.69/0.0/0.0/19_073/0016928), který kombinoval různé vibračně spektroskopické a hmotnostně spektrometrické metody za účelem nalezení panelu biomarkerů hepatocelulárního karcinomu. Pracuji také jako operátorka; mám na starosti údržbu přístroje MALDI-TOF MS a servisní měření (např. mikrobiální identifikace pomocí přístroje Biotyper® pro akreditované mikrobiologické laboratoře na VŠCHT).

Google Scholar

prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc.

Narodil jsem se před více než třemi čtvrtinami století v Praze. Studoval jsem chemii na Přírodovědecké fakultě UK; diplomovou práci s názvem Studium konformace oxytocinu pomocí cirkulárního dichroismu jsem vypracoval na Ústavu organické chemie a biochemie v Praze.

Od roku 1971 jsem pracoval na Ústavu hematologie a krevní transfuse v Praze v oddělení biochemie vedeném doc. Z. Vodrážkou; zde jsme se zabývali především vztahem struktury a funkce krevních bílkovin (hemoglobin, hemopexin, albumin, orosomukoid, bílkoviny erytrocytové membrány atd.). V roce 1977 jsem na katedře fyzikální chemie PřF UK obhájil kandidátskou (dnes doktorskou) práci zabývající se konformací lidského hemopexinu.

Od roku 1991 působím na Ústavu biochemie a mikrobiologie VŠCHT. Stál jsem u zrodu Laboratoře aplikované proteomiky, kam jsem vnesl i problematiku studia struktury bílkovin pomocí hmotnostní spektrometrie. Zásadní výsledky svých prací (od roku 1972) jsem publikoval ve více než 80 článcích v mezinárodních časopisech.

V roce 2001 jsem byl jmenován profesorem biochemie. Na VŠCHT jsem podstatným způsobem zasáhl do výuky biochemie I a II, biofyzikální chemie a enzymologie.

Vybrané publikační aktivity:

Kodíček M. a Karpenko V.: Biofysikální chemie, Academia 1997
Kodíček M., Valentová O. a Hynek R.: Biochemie – chemický pohled na biologický svět, Nakladatelství VŠCHT, 2022)
Výkladový slovník biochemie (https://e-learning.vscht.cz/mod/glossary/view.php?id=49341)
Výkladový slovník chemie (http://147.33.74.135/knihy/uid_es-007/#p_title)

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 76546 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/proteomika/publikace [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [37829] => stdClass Object ( [obsah] => [iduzel] => 37829 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => slider [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) ) [iduzel] => 29795 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/proteomika [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [71891] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř genetiky hub [seo_title] => Laboratoř genetiky hub [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Home Projekty Publikace Spolupráce

Naše laboratorní skupina zkoumá vše, co souvisí s genetikou hub – od studia neznámých genů v kvasinkových mutantních modelech, přes studium genové exprese v houbových myceliích až po produkci přírodních sekundárních metabolitů v houbách. K tomu využíváme široké spektrum bioinformatických i molekulárně-biologických laboratorních metod jako například: polymerázová řetězová reakce, blue-white screening, konstrukce cDNA knihoven, Genome Walking, klonování neznámých genů do kvasinkových mutantů, izolace proteinů pomocí metalo-afinitních metod. Spolupracujeme s dalšími vědeckými skupinami na VŠCHT Praha a AV ČR.

Momentálně se intenzivně věnujeme studiu těchto témat.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [71892] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => seda [uslideru] => false [text] =>

Vedoucí skupiny:
Ing. Jan Sácký, Ph.D.
Ing. Tereza Leonhardt, Ph.D.

Technik:
Bc. Barbora Nováková

Doktorandi:
Ing. Jan Křesťan
Ing. Jan Šnábl

Studenti Mgr. studia:
Bc. Gabriela Pelešková
Bc. Valeriia Belova

Studenti Bc. studia:
Barbora Sommerová
Šimon Piller
Petra Mařánová
Jana Steinbauerová
Alina Murtazina

[iduzel] => 71892 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [71913] => stdClass Object ( [nazev] => Spolupráce [seo_title] => Spolupráce [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Home Projekty Publikace Spolupráce

RNDr. Jan Borovička, Ph.D., Oddělení environmentální geologie a geochemie AV ČR

doc. Ing. Martin Kuchař, Ph.D., laboratoř BAFA, VŠCHT Praha

doc. Ing. Michal Kohout, Ph.D., Ústav organické chemie, VŠCHT Praha

doc. Ing. Antonín Kaňa, Ph.D., Ústav analytické chemie, VŠCHT Praha

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 71913 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/houby/spoluprace [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [71912] => stdClass Object ( [nazev] => Projekty [seo_title] => Projekty [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Home Projekty Publikace Spolupráce

Geny související s akumulací kovů

Displaying mikroskopie_Zn_final.jpg

Schopnost hub akumulovat ve svých plodnicích velmi vysoké množství kovových prvků je známa již několik desetiletí. Doposud však není znám přesný mechanismus tohoto zajímavého jevu. V Laboratoři genetiky hub se proto zabýváme identifikací a charakterizací genů zodpovědných za akumulaci kovových prvků (Ag, Cd, Cu, Zn a jiné) v plodnicích saprotrofních a mykorhizních hub. Součástí našeho výzkumu je rovněž práce s houbovými kulturami, jejichž sbírka obsahuje přes dvacet kmenů izolovaných z hub rodu Amanita, Hebeloma, Agaricus a dalších, což nám umožňuje studium jak in vitro, tak in vivo, například za použití fluorescenční mikroskopie.

Transformace arsenu v houbách

Arsen je vysoce toxický a karcinogenní polokov, který se v životním prostředí vyskytuje jak v anorganické, tak organické formě, přičemž anorganické formy As jsou pro organismy více toxické než ty organické. Fenomén akumulace a vzniku sloučenin arsenu v plodnicích hub byla zkoumána již dříve naším partnerským pracovištěm ve Štýrském Hradci v Rakousku a bylo zjištěno, že plodnice hub obsahují různorodé anorganické i organické formy arsenu, některé zatím úplně neznámé. Naším cílem je identifikovat jak tyto neznámé sloučeniny, tak metabolické dráhy vedoucí k jejich vzniku a transformaci. Na tomto i dalších našich projektech spolupracujeme s doc. Antonínem Kaňou z Ústavu analytické chemie.

Identifikace bakteriálních společenstev v plodnicích hub a v jejich mykosféře

Ačkoli naším hlavním zájmem jsou kovy v plodnicích hub a geny a proteiny s nimi související, otázka celkového pohledu na „nesmyslnou“ hyperakumulaci kovů v plodnicích nás dovedla ke studiu mikrobiálních společenstev, tzv. mikrobiomů, pomocí metod sekvenování nové generace. Naším cílem je zjistit, zda se bakteriální společenstva žijící v těsné blízkosti plodnic, potažmo mycelií, liší od společenstev žijících na stejné lokalitě ale bez kontaktu s houbou.

Testování metabolismu toxických sloučenin pomocí vláknité houby Cunninghamella elegans

Tato houba je považována za převrat v testování metabolismu toxických sloučenin, jelikož disponuje enzymovým vybavením podobným živočišným játrům. Může tak být použita jak k základnímu studiu pro předvídání metabolitů nových syntetických drog, tak potažmo i k produkci bioaktivních sloučenin. Na tomto tématu spolupracujeme s organiky a analytiky z laboratoře BAFA a s doc. Michalem Kohoutem zkoumáme, zda u chirálních látek dochází v houbě k chirálnímu metabolismu.

Zaujalo vás některé téma? Chtěli byste u nás v laboratoři vypracovávat vaši bakalářskou, magisterskou nebo doktorskou práci? Neváhejte nás kontaktovat.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 71912 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/houby/projekty [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) ) [iduzel] => 71891 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/houby [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [69016] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř bakteriální a nádorové rezistence [seo_title] => Laboratoř bakteriální a nádorové rezistence [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Home Projekty Publikace Vybavení Spolupráce Aktivity

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [72018] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => seda [uslideru] => false [text] =>

◳ resistence_lide (png) → (šířka 215px)

[iduzel] => 72018 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [72019] => stdClass Object ( [nazev] => Projekty [seo_title] => Projekty [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Home Projekty Publikace Vybavení Spolupráce Aktivity

Grantová agentura České republiky

No. 21-00551S

Metabolity a vybrané deriváty potravinových flavonoidů - příprava a biologická aktivita

Mikrobiologický ústav AV ČR – Laboratoř biotransformací – doc. Ing. Kateřina Valentová, Ph.D.

Polyfenoly patří mezi biologicky silně aktivní složky potravin a potravinových doplňků. Aktivní složkou mnoha nutraceutických přípravků je polyfenolový extrakt silymarin, populární hlavně díky svému hepatoprotektivnímu účinku. Ale složky silymarinu, tj. flavonoly a flavonolignany, vykazují také různé jiné biologické aktivity, z nichž mnohé dosud nebyly popsány, a nebyl odhalen mechanismus jejich účinku. V tomto projektu se zaměřujeme na opomíjené a nevyužívané komponenty silymarinu (silychristin, silydianin, 2,3-dehydroflavonolignany), jejich metabolity fáze II a selektivně modifikované (dehydratované, alkylované, halogenované nebo redukované) deriváty. Vliv modifikace struktury na biologickou aktivitu a biologickou dostupnost je zkoumána pomocí in vitro modelů. Antioxidační, protizánětlivé, protektivní účinky na buňky a modulace mnohočetné lékové resistence jsou studovány za použití živočišných a bakteriálních buněk. Výsledky rozšíří současné znalosti biologické aktivity složek silymarinu a jejich možné zlepšení selektivní modifikací.

Grantová agentura České republiky

No. 22-20860S

Protizánětlivé účinky bioaktivních sloučenin izolovaných z Cannabis sativa L.

Institut klinické a experimentální medicíny – RNDr. Monika Cahová, Ph.D.

VŠCHT Praha – Ústav analýzy potravin a výživy – doc. Ing. Milena Stránská

Fytokanabinoidy, sekundární metabolity Cannabis sativa L., představují unikátní skupinu látek vykazujících četné zdraví prospěšné biologické účinky, včetně protizánětlivého. Subklinický zánět je přitom znám jako hlavní promotor aterosklerózy (tedy aterotrombózy), obvykle následovaný závažnými civilizačními chorobami, infarktem a mozkovou mrtvicí. Hlavním cílem tohoto projektu je izolovat čisté fytokanabinoidy z rostlin konopí a prozkoumat jejich jedinečný a kombinovaný účinek na inhibici prozánětlivých interleukinů v cytokinové signální dráze, a to pomocí systémů in vitro i in vivo. Kromě toho je testována a modifikována biologická dostupnost kanabinoidů pomocí různých nanomicelárních formulací. V neposlední řadě je studován efekt „konopné synergie“ jako interakce kanabinoidů a dalších složek přirozené matrice.

Technologická agentura České republiky

TREND, FW03010400

Bioaktivní látky z organicky produkovaných tradičních českých léčivek a plodin a vývoj nano-enkapsulovaných forem pro použití v dermatologii, kosmetice a posílení obranyschopnosti organismu

EcoFuel Laboratories s.r.o. - doc. Ing. Petr Kaštánek Ph.D.

Botanický ústav AV ČR, v. v. i. - prof. RNDr. Miroslav Vosátka CSc.

BRIKLIS, spol. s r.o. - Ing. Miroslav Medek

PRO-BIO, obchodní společnost s r.o. - Ing. Martin Hutař

VŠCHT Praha – Ústav analýzy potravin a výživy – prof. Ing. Jana Hajšlová CSc.

Cílem projektu je výzkum a optimalizace produkce a izolace bioaktivních látek produkovaných tradičními českými léčivými bylinami, formulace těchto izolovaných látek do vhodných aplikačních forem a in-vitro studium biologické aktivity, případně i penetrace látek buněčnými bariérami modelujícími biologickou dostupnost pro organismus, s finálním záměrem využití takto získaných přírodních účinných látek v dermatologii, nutraceutice, dermokosmetice a obecně pro posílení obranyschopnosti organismu. Bioprospekce jednotlivých extraktů či izolovaných sloučenin či frakcí položí i dostatečný informativní vědecký základ pro lékařské využití (např. zjištěné antimikrobiální aktivity, protinádorové aktivity) včetně využití publikačního potenciálu pro zúčastněná vědecká pracoviště.

Technologická agentura České republiky

NCK, TN02000109

Personalizovaná medicína: Translačním výzkumem k biomedicínským aplikacím.

Univerzita Palackého v Olomouci

Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.

Univerzita Karlova

Masarykova univerzita

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.,

CGB laboratoř a.s., ÚJV Řež, a. s., BIOXSYS s.r.o., MAMA AI Coolma,

s.r.o., BioVendor - Laboratorní medicína a.s., CasInvent Pharma, a.s.,

TestLine Clinical Diagnoscs s.r.o., APIGENEX s.r.o., IntellMed, s.r.o.

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

LX22NPO5103

Národní institut virologie a bakteriologie

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i. - RNDr. PhDr. Zdeněk Hostomský CSc.

Biologické centrum AV ČR, v. v. i. - prof. RNDr. Daniel Růžek Ph.D.

Masarykova univerzita / Středoevropský technologický institut - doc. Mgr. Pavel Plevka, Ph.D.

Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i. - prof. Ing. Peter Šebo CSc.

Univerzita Karlova / Přírodovědecká fakulta - RNDr. Ruth Tachezy Ph.D.

Univerzita Palackého v Olomouci / Lékařská fakulta - PharmDr. Miloš Petřík Ph.D.

Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i. - RNDr. Jiří Hejnar CSc.

VŠCHT Praha – Ústav biotechnologie - prof. Dr. Ing. Michaela Rumlová Ph.D.

Hlavním cílem projektu je soustředit excelentní výzkumné týmy ČR v Národním institutu virologie a bakteriologie (NIVB) za účelem implementace společné výzkumné agendy v oblasti virologie, bakteriologie a vývoje antivirové a antibakteriální léčby. Národní institut virologie a bakteriologie (NIVB) si klade za cíl přinášet objevy v oblasti infekčních chorob, které zlepší lidské zdraví. Bude vyvíjet bezpečné a účinné antivirové a antibakteriální léčebné postupy a připravovat platformy pro budoucí objevování a vývoj léčiv proti virům a bakteriím s pandemickým potenciálem. Navzdory desetiletím výzkumu není stále k dispozici očkování a léčba proti mnoha infekčním chorobám. Význam a naléhavou potřebu nových léčebných prostředků dokládají negativní zdravotní a ekonomické dopady infekčních onemocnění. Vývoj nových terapeutik vyžaduje základní pochopení mechanismů, které umožňují patogenům infikovat buňky a způsobit onemocnění, z nichž mnohé jsou stále nedostatečně prozkoumány. Základní a klinický výzkum virů a patogenních bakterií je nezbytný pro lepší pochopení a vývoj terapeutických reakcí na procesy, kterými patogeny způsobují onemocnění, jak unikají imunitnímu systému a jak odolávají léčbě. . NIVB proto bude usilovat o špičkový výzkum v oblastech (1) interakcí mezi patogeny a hostiteli, (2) imunity proti virům a bakteriím a (3) léčby virových a bakteriálních infekcí. Díky práci s patogeny, které jsou relevantní pro současnou klinickou praxi, a také s nově se objevujícími viry a bakteriemi budou výzkumné skupiny institutu schopny poskytnout odborné znalosti a vybavení pro studium nových patogenů, které by se v budoucnu mohly rozšířit mezi lidskou populaci. NIVB se tak v tomto ohledu stane národní autoritou a znalostním partnerem pro orgány veřejné správy.

European Cooperation in Science and Technology

COST Action 21145

European Network for diagnosis and treatment of antibiotic-resistant bacterial infections (EURESTOP)

Výskyt a šíření bakterií odolných vůči lékům je významnou zdravotní a socioekonomickou hrozbou s globálními rozměry, která se vyvíjí směrem k nouzové/pandemické krizi. Nejsou k dispozici žádné léky, které by nemoc řešily, a diagnostické nástroje jsou málo účinné. To negativně ovlivňuje léčbu a přežití kriticky nemocných pacientů. Bakterie odolné vůči lékům se tak mohou šířit mimo nemocniční prostředí, což představuje kritické riziko pro globální populaci. Současný výzkum v této oblasti je značně fragmentovaný a většinou monodisciplinární, což omezuje vývoj inovativních diagnostických a terapeutických řešení.

European Cooperation in Science and Technology

COST Action 21145

New diagnostic and therapeutic tools against multidrug resistant tumors (STRATAGEM)

Až 70 % solidních nádorů je při diagnóze rezistentních: to znamená špatnou kvalitu života a špatnou prognózu pro pacienty, vysoké náklady na řízení pro evropské systémy zdravotní péče. Tato akce se snaží zlepšit diagnostiku a léčbu pacientů s nádory MDR a snížit náklady na jejich léčbu.

Tato akce vybuduje první multidisciplinární síť, včetně akademických laboratoří, výzkumných ústavů, malých a středních podniků (MSP), se širokou škálou vynikajících a nepřekrývajících se odborných znalostí, jejímž cílem je současně zlepšit diagnostiku a terapii multirezistentních ( MDR) solidní nádory.

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

INTER-COST LTC19007

Testování nových látek s potenciálem modulace resistence u mnohočetně-lékově rezistentních kmenů

Knihovna látek - izolovaných z přírodních zdrojů, syntetizovaných de novo nebo poskytnutých partnery (v rámci spolupráce při řešení Akce CA17104) s potenciálem inhibovat mnohočetnou lékovou rezistenci, bude testována na rezistentních kmenech zahrnujících jak bakteriální, tak nádorové buněčné modely. Speciální pozornost bude věnována inhibici transmembránových přenašečů sloužících k mezibuněčné komunikaci (quorum sensing), jejichž aktivace vede k expresi virulentních faktorů či tvorbě biofilmů a přenašečů sloužících jako efluxní pumpy léčiv (např. methicillin, doxorubicin). Cílem tohoto projektu je příprava databáze látek modulujících aktivitu transmembránových přenašečů zodpovědných za mnohočetnou lékovou rezistenci nádorových buněk a bakteriálních kmenů. Tyto látky pak mohou být přímo využity ve farmaceutickém nebo dermokosmetickém průmyslu či mohou sloužit jako templáty pro molekulární modelování a cílený design modulátorů.

Technologická agentura České republiky

Zeta, TJ02000372

Biologicky aktivní látky mikrořas a kmenových buněk rostlin pro využití v kosmetickém průmyslu

Cílem projektu je výzkum a optimalizace produkce a izolace bioaktivních látek produkovaných vybranými mikrořasami, kalusovými či suspenzními kulturami rostlinných buněk, formulace těchto izolovaných látek do vhodných aplikačních forem a in-vitro studium penetrace látek pokožkou, modelující biologickou dostupnost pro organismus, s finálním záměrem využití takto získaných přírodních účinných látek v dermatologii či dermokosmetice. Výzkum a screening biologických aktivit jednotlivých extraktů, olejů, nanoemulzí a liposomů z mikrořas a suspenzních kultur rostlin položí i dostatečný informativní vědecký základ pro lékařské využití (př. zjištěné antimikrobiální aktivity) včetně využití publikační potenciálu pro zúčastněná vědecká pracoviště.

Visegrad Fund

No. 22010090

Modulation of multidrug resistance and posttreatment regeneration stimulated by natural compounds

Comenius University in Bratislava, Faculty of Medicine – doc. Ing. Helena Gbelcová, Ph.D.

University of Szeged – assoc. prof. Dr. Gabriella Spengler, Ph.D.

Léková rezistence hraje stále větší roli v úspěšnosti léčby bakteriálních infekcí a solidních nádorů. Hlavním omezením účinnosti chemoterapie je fenotyp multidrug rezistence (MDR), mnohočetná rezistence vůči různým protinádorovým lékům.Hledání inhibitorů efluxních pump může výrazně zvýšit účinnost běžně používaných protirakovinných léků a antibiotik. Naším cílem je nalézt takové látky v rostlinných extraktech, frakcích a purifikovaných sloučeninách nebo mezi de novo syntetizovanými nebo modifikovanými sloučeninami pomocí ověřených metod. Tento projekt se snaží zlepšit léčbu pacientů s MDR nádory a snížit náklady na jejich léčbu. Za druhé, projekt si klade za cíl zvýšit úroveň výzkumu visegrádského regionu v oblasti MDR.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 72019 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/rezistence/projekty [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [71967] => stdClass Object ( [obsah] => [iduzel] => 71967 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => slider [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) ) [iduzel] => 69016 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/rezistence [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29796] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř bioafinitních technik [seo_title] => Laboratoř bioafinitních technik [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Naše skupina se dlouhou řadu let věnuje vypracovávání a aplikacím metod využívajících bioafinitní interakce molekul k jejich identifikaci, kvantifikaci popř. separaci.

VÝVOJ DETEKČNÍCH SYSTÉMŮ

V první řadě se zabýváme vývojem detekčních systémů pro stanovení nízkomolekulárních i vysokomolekulárních látek. Jedná se o jednoanalytové nebo multianalytové imunochemické metody ELISA (z angl. Enzyme Linked Immunosorbent Assay), popř. LFIA (z angl. Lateral Flow Immunoassay). U těchto metod se využívá existence nekovalentních (nevazebných) interakcí. Jedná se především o interakce typu antigen-protilátka, biopolymer-pevný povrch, avidin-biotin aj. V posledních letech se soustředíme především na aplikaci imunochemických technik pro detekci a stanovení kontaminantů životního prostředí (např. pesticidů), analytů z klinické biochemie (např. anabolika, drogy), isoflavonoidů, mikroorganismů (Listeria monocytogenes, rod Cronobacter), jejich produktů (enterotoxiny Staphylococcus aureus).

Aktuálně řešené projekty

Detekce anabolických androgenních steroidů (AAS) ve vzorcích potravin

vývoj rychlých a jednoduchých metod, jež by umožnily spolehlivě odhalit AAS v doplňcích stravy

Anabolické androgenní steroidy jsou syntetické deriváty testosteronu. V dnešní době jsou využívány nejen v lékařství na podporu léčebných postupů, ale i ve sportu jako nepovolený doping na podporu rychlého nárůstu svalové hmoty a celkového zesílení organismu. Volný prodej těchto látek je zakázaný, přesto se mohou nelegálně dostat do prodeje například ve formě doplňků stravy, aniž je to uvedeno na etiketě obalu. Toto jednání ohrožuje především zákazníky, kteří kupují produkt bez deklarovaného obsahu anabolik, a tudíž tyto látky užívají nevědomky.

Detekce nových psychoaktivních drog (NPS, z angl. New Psychoactive Substances)

vývoj imunochemických metod pro detekci syntetických kanabinoidů nebo tryptaminů v biologických tekutinách

NPS jsou syntetizovány jako strukturní analoga nebo chemické deriváty již zákonem kontrolovaných látek. Důvodem je snaha výrobců a distributorů obejít stávající legislativní normy, v nichž jsou omamné a psychotropní látky vymezeny obvykle taxativně.

STUDIUM BAKTERIÍ RODU CRONOBACTER

Image1 (originál)

Další neméně zajímavou oblastí našeho zájmu jsou bakterie rodu Cronobacter, oportunní patogeny vyvolávající život ohrožující infekce převážně u novorozenců a jedinců s oslabenou imunitou. Tyto mikroorganismy studujeme od jejich základních vlastností až po interakce s hostitelským organismem. Používané metody zahrnují celou řadu přístupů; např. izolaci a přečistění buněčných frakcí a proteinů, PCR, RFLP, MLST, hmotnostní spektrometrii, práci s databázemi a tkáňovými kulturami.

Aktuální řešené projekty

Zkoumání bakterií rodu Cronobacter

Image2 (originál)

detailní charakterizace a přesná identifikace

Bakterie rodu Cronobacter jsou velmi rozmanité ve svých vlastnostech a schopnostech. Tato pestrost způsobila překotný vývoj jejich taxonomie a pro nás představuje stále nové výzvy v jejich přesné identifikaci a klasifikaci. Používáme zejména metody molekulární biologie PCR a MLST a hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF/TOF.

mezidruhová variabilita

V současnosti rod Cronobacter zahrnuje sedm druhů. Podle prohlášení Světové zdravotnické organizace (WHO, 2008) je na celý rod nahlíženo jako na patogenní organismy, i když podle epidemiologických studií jsou s infekcemi spojovány převážně druhy C. sakazakii a C. malonaticus. Je tedy zajímavé sledovat rozdíly ve vlastnostech a chování jednotlivých druhů a pokusit se hledat souvislosti s mírou patogenity.

interakce rodu Cronobacter s buněčnými liniemi

V literatuře již byly popsány některé faktory virulence, nicméně proces patogeneze stále není zcela objasněn. Zejména exprese proteinů v hostitelském prostředí není téměř vůbec zmapovaná. Identifikace kmenů schopných adheze a invaze do lidských buněčných linií a sledování těchto interakcí by bylo prvním krokem k následnému studiu virulentních proteinů, které jsou patogenem exprimovány přímo v hostiteli.

identifikace faktorů virulence u patogenních zástupců rodu Cronobacter

Cílem této části práce je nalézt proteiny, které jsou unikátní pro patogenní druhy. Je velmi pravděpodobné, že se jedná o faktory virulence a jejich identifikace by přispěla k pochopení a popisu patogeneze. Dále by tyto proteiny mohly být použity pro vývoj imunochemických metod. Tyto metody vynikají svojí rychlostí a nízkou cenou a byly by dobrým nástrojem pro detekci patogenních druhů Cronobacter.

Proteiny jsou izolovány z různých buněčných frakcí, charakterizovány prostřednictvím SDS-PAGE a identifikovány pomocí LC-ESI-Q-TOF MS. Při hledání vhodných proteinů pro imunochemickou detekci je využívána imunomagetická separace.

Vybrané publikace

Novotný J., Svobodová B., Šantrůček J., Fukal L., Karamonová L.: Membrane proteins and proteomics of Cronobacter sakazakii cells: Reliable method for identification and subcellular localization. Appl Environ Microbiol 88 (9), e02508-21, pp 1-17, 2022; IF 5,005; Q2; OA

Holubová B., Kubešová P., Huml L., Vlach M., Lapčík O., Jurášek M., Fukal L.: Tailor-made immunochromatographic test for the detection of multiple 17 alpha-methylated anabolics in dietary supplements. Foods 10 (4), 741, 2021; IF 4,350, Q1, OA

Huml, L.; Havlova, D.; Longin, O.; Stankova, E., Holubova, B., Kuchar, M.; Prokudina, E.; Rottnerova, Z.; Zimmermann, T.; Drasar, P.; Lapcik, O.; Jurasek, M., Stanazolol derived ELISA as a sensitive forensic tool for the detection of multiple 17α-methylated anabolics. Steroids 2020, 155, 108550. IF 2.317, Q4

Arnoštová, J.; Arnoštová, L.; Holubova, B., Vysoká přesnost analýzy v klinické biochemii – nutnost, či nikoliv? Přehled ilustrující problematiku na příkladu stanovení kortizolu v biologických vzorcích. Chem Listy 2020, 114 (5), 349-354. IF 0.326, Q4

Šuláková, A., Fojtíková, L., Holubová, B., Bártová, K., Lapčík, O., Kuchař, M. Two immunoassays for the detection of 2C-B and related hallucinogenic phenethylamines.: J. Pharmacol.Toxicol 2019, 95, 36-46.

Holubová, B., Mikšátková, P., Kuchař, M., Karamonová, L., Lapčík, O., Fukal, L. (2019): Immunochemical techniques for anabolic androgenic steroid – matrix effects study for food supplements. Eur. Food Res. Technol. 2019, 245, 1011-1019.

Karamonová L., Holubová B., Jelínková A., Novotný J., Svobodová B. Stafylokokové enterotoxiny – superantigeny schopné ošálit imunitní systém. Chem Listy 2019, 113(11), 668-674.

Fojtíková L., Holubová B., Kuchař M., Lapčík O., Maryška M., Šuláková A. Tryptamine derivates having short linking bridge bearing carboxy functional group, and chemical processes for preparing the compounds useful for preparing immunogens by conjugation with the carrier protein. CZ Patentový spis 307719-B6, 2019.

Vlach J, Javůrková B, Karamonová L, Blažková M, Fukal L: Novel PCR-RFLP system based on rpoB gene for differentiation of Cronobacter species. Food Microbiol 2017, 62, 1-8.

Svobodová B, Vlach J, Junková P, Karamonová L, Blažková M, Fukal L: Novel method for the reliable identification of Siccibacter and Franconibacter strains: From ‘pseudo-Cronobacter’ to new Enterobacteriaceae genera. Appl Environ Microbiol 2017, 83(13), e00234-17.

Fojtíková L, Fukal L, Blažková M, Sýkorová S, Kuchař M, Mikšátková P, Lapčík O, Holubová B: Development of enzyme-linked immunosorbent assay for determination of boldenone in dietary supplements. Food Anal Methods 2016, 9(11), 3179-3186.

Jurášek M, Göselová S, Mikšátková P, Holubová B, Vyšatová E, Kuchař M, Fukal L, Lapčík O, Drašar P: Highly sensitive avidin-biotin ELISA for detection of nandrolone and testosterone in dietary supplements. Drug Test Analysis 2017, 9(4) 553-560.

Blažková M, Javůrková B, Vlach J, Göselová S, Karamonová L, Ogrodzki P, Forsythe S, Fukal L: Diversity of O-antigens within the genus Cronobacter: from disorder to order. Appl Environ Microbiol 2015, 81, 5574-5582.

Karamonová L, Junková P, Mihalová D, Javůrková B, Fukal L, Rauch P, Blažková M: The potential of matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry for the identification of biogroups of Cronobacter sakazakii. Rapid Commun Mass Spectrom 2013, 27(3), 409-418.

Holubová B, Göselová S, Ševčíková L, Vlach M, Blažková M, Lapčík O, Fukal L: Rapid Immunoassays for Detection of Anabolic Nortestosterone in Dietary Supplements. Czech J Food Sci 2013, 31(5), 514–519.

Blažková, M., Javůrková, B., Fukal, L., Rauch, P.: Immunochromatographic strip test for detection of genus Cronobacter. Biosens Bioelectron 2011, 26(6): 2828-2834. ISSN 0956-5663.

Lidé a kontakty

vedoucí skupiny:

prof. Ing. Ladislav Fukal, CSc.

odborní asistenti:

doc.Ing. Barbora Holubová, Ph.D.

Ing. Ludmila Karamonová, Ph.D.

doc. Ing. Martina Krausová, Ph.D.

Ing. Barbora Svobodová, Ph.D.

doktorandi:

Ing. Jiří Novotný

Ing. Anna Jelínková

technický personál:

Hana Benadová

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => Array ( ) [iduzel] => 29796 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/bioaftek [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29797] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř biochemie proteinů s technologickým potenciálem [seo_title] => Laboratoř biochemie proteinů s technologickým potenciálem [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Publikace

Proteiny hrají významnou roli v živém světě. Jejich rozmanitost je obrovská a fascinující. V naší laboratoři se zabýváme komplexním studiem proteinů. Zajímá nás především vztah mezi strukturou a katalytickou aktivitou enzymů, hledáme nové proteiny, se zajímavými vlastnostmi, optimalizujeme produkci rekombinantních proteinů a vyvíjíme nové metody molekulárního modelování s cílem simulovat pomalé a výpočetně náročné děje, jakými jsou například sbalování proteinů nebo interakce proteinů s ligandy.

Aktuálně řešené projekty

Molekulární modelování

Pomocí počítačových simulací je možné studovat dynamické chování proteinů, sacharidů a dalších biomolekul a jejich komplexů. Zásadní nevýhodou těchto metod je jejich výpočetní náročnost. Kvůli ní je možné simulovat pouze nano- nebo mikrosekundová měřítka. Abychom mohli studovat děje, které probíhají v delších časových měřítkách, je nutné použít speciální simulační metody. V naší skupině používáme metadynamiku a další metody a snažíme se přispět k jejich rozvoji, například zapojením umělých neuronových sítí.

Chladově aktivní enzymy

Enzymy z organismů žijících v permanentně chladných prostředích (např. horské a polární oblasti) mají významně vyšší aktivitu při nízkých teplotách ve srovnání s enzymy z meso- a termofilních zdrojů. Tato vlastnost z nich činí zajímavé biokatalyzátory pro aplikace při nízkých teplotách. V naší skupině studujeme chladově aktivní glykosidasy (konkrétně chitinasy, celulasy, amylasy a β-galaktosidasy), které mají potenciál při využití v papírenském, potravinářském nebo farmaceutickém průmyslu.

Enzymy s terapeutickým potenciálem

Asparaginasy nalezly uplatnění v medicíně při léčbě akutní myeloidní leukémie. Využívá se zde jejich přirozené schopnosti štěpit L-asparagin, který následně schází nádorovým buňkám, v důsledku čehož je zastavena biosyntéza proteinů a dochází k apoptóze. Zdravé buňky jsou schopné si L-asparagin syntetizovat díky přítomnosti L-asparaginsynthetasy, a proto tímto typem léčby nejsou zasaženy. V současné době jsou v praxi využívány preparáty obsahující rekombinantní L-asparaginasu z bakterií E. coli a Dickeya dadantii, nicméně aplikace obou těchto preparátů s sebou nese řadu komplikací, a proto je nutné hledat jiné zdroje L-asparaginas s vhodnějšími vlastnostmi pro klinickou aplikaci.

Antarktický krill je příkladem organismu, který se evolučně přizpůsobil náročným životním podmínkám a vytvořil si velmi efektivní systém trávicích enzymů. Efektivita těchto enzymů spočívá v synergickém působení a koexistenci bez vzájemné degradace. Proteasy krillu mají široké možnosti uplatnění ve zdravotnictví, zejména v léčbě nehojivých ran, léčbě tromboembolické nemoci a v zubním lékařství k odstranění zubního plaku, ale i v potravinářském průmyslu například při tanderizaci masa.

Destruktasy, enzymy modifikující antibiotika, jsou významným nástrojem bakterií v boji s účinkem antibiotik. Tyto enzymy pak bakteriím poskytují k antibiotikům rezistenci. Naším cílem je identifikovat mechanismy působení těchto destruktas a hledat jejich inhibitory, které pak mohou antibiotikům navracet jejich primární funkci.

Nukleasy jsou studovány již delší dobu pro jejich protinádorové účinky. Tento výzkum se dosud zabýval spíše živočišnými enzymy. V naší skupině studujeme enzymy z jiných zdrojů, jako jsou rostliny nebo bakterie. Tyto enzymy jsou studovány pomocí metod molekulární biologie a proteinového inženýrství. Biologické studie a krystalografické experimenty jsou realizovány ve spolupráci s Ústavem molekulární biologie rostlin, Ústavem fyziologie a živočišné genetiky a Biotechnologickým a biomedicínským centrem Akademie věd a Univerzity Karlovy ve Vestci (BIOCEV).

Proteiny účastnící se syntézy ladderánů v anammox bakteriích

Doposud ne příliš známé anammox bakterie (z angl. anaerobic ammonium oxidation) byly objeveny v polovině osmdesátých let a zdá se, že hrají významnou úlohu v koloběhu dusíku na Zemi. Anammox bakterie používají jako zdroj energie přímo amoniak, který přeměňují na plynný dusík, nepotřebují kyslík a místo, aby oxid uhličitý produkovaly, jej naopak spotřebovávají. Velice zajímavé jsou tím, že obsahují organelu zvanou anammoxosom, ve které je lokalizován energetický metabolismus. Membrána anammoxosomu je tvořena velmi zajímavými fosfolipidy, které mají kromě mastných kyselin navázané i velmi specifické lipidy - ladderány. Při zpracování amoniaku v anammoxosomu vzniká jako meziprodukt velmi reaktivní a toxický hydrazin, který je právě držen uvnitř organely pomocí ladderánů, které, na rozdíl od běžných mastných kyselin, propůjčují membráně nižší propustnost pro různé látky. Biosyntéza ladderánů doposud nebyla objasněna a je předmětem výzkumu.

Proteomika lipidových tělísek

Zajímáme se o lipidová tělíska a jejich životní cyklus, se zvláštním důrazem na charakterizaci proteinů asociovaných s lipidovými tělísky trvale či v rámci konkrétní etapy životního cyklu. Naším cílem je přispět k popsání průběhu a regulace životního cyklu těchto specializovaných organel a tím i k biotechnologickému využití jak samotných lipidových tělísek (produkce lipidů a biopaliv, degradace ropy, transportní a imobilizační systémy pro léčiva), tak s nimi asociovaných proteinů (fúzní kotvy pro průmyslové rekombinantní exprese proteinů). Jako modelové organismy používáme zástupce prokaryotní (mořská bakterie Alcanivorax borkumensis schopná odbourávat ropu) i eukaryotní (rostlina Arabidopsis thaliana a kvasinka Saccharomyces cerevisiae) říše.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [55906] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => seda [uslideru] => false [text] =>

vedoucí skupiny:
prof. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.

docenti:
doc. Ing. Petra Lipovová, Ph.D.

odborní asistenti:
Ing. Eva Benešová, Ph.D.
Ing. Michaela Marková, Ph.D.
Ing. Tomáš Podzimek, Ph.D.
Ing. Zita Holík Purkrtová, Ph.D.

doktorandi:
Bejček Jiří, Ing.
Mareška Václav, Ing.
Loužecká Karolína, Ing.
Tadeschi Guglielmo, MSc.
Vodičková Patricie, Ing.

technický personál:
Michal Verner

[iduzel] => 55906 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [38583] => stdClass Object ( [obsah] => [iduzel] => 38583 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => slider [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) ) [iduzel] => 29797 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/protbiotech [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29798] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř biochemie rostlin [seo_title] => Laboratoř biochemie rostlin [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Publikace

Rostliny jsou vystaveny mnoha nepříznivým vlivům prostředí, které rozdělujeme na abiotické (teplota, sucho, osmotický stres, zasolení) a biotické (napadení různými mikroorganismy). Rostliny se umí mnoha těmto vnějším vlivům přizpůsobit a disponují řadou různých mechanismů, jakými na dané stresové podmínky reagují.

fig1

Naše laboratoř se zabývá širokým spektrem problematik spojených právě s reakcí rostlin na různé stresové faktory, přičemž se soustředíme především na roli různých proteinů v rámci stresových reakcí. Zajímají nás odpovědi odehrávající se jak na úrovni celé rostliny, tak na úrovni buňky.

fig2

Naším experimentálním materiálem je modelová rostlina huseníček rolní (Arabidopsis thaliana), ale také hospodářsky významná plodina řepka olejná (Brassica napus). Pro řešení našich projektů využíváme moderní biochemické, mikroskopické a molekulárně biologické postupy.

Spolupráce

Laboratoř má velmi úzkou spolupráci s těmito pracovišti

Ústav experimentální botaniky AV ČR v.v.i: Laboratoř patofyziologie rostlin (vedená doc. Ing. Lenkou Burketovou, CSc.)
Laboratoř přenosu signálů (vedená RNDr. Janem Martincem, CSc.)
Laboratoř hormonálních regulací u rostlin (vedená RNDr. Janem Petráškem, Ph.D.)
Katedra experimentální biologie rostlin, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
Dr. Eric Ruelland CNRS, Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement de Paris, UMR 7618, Créteil, FRANCE; Université Paris-Est; UPEC, Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement de Paris, Créteil, FRANCE

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [38997] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => zluta [uslideru] => false [text] =>

Celá rostlina je jeviště a signální molekuly jsou v ní herci

[iduzel] => 38997 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [55899] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => seda [uslideru] => false [text] =>

vedoucí skupiny

prof. RNDr. Olga Valentová, CSc.

docenti

doc. Ing. Lenka Burketová, CSc.

doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná

odborní asistenti

PharmDr. Jindřiška Angelini, Ph.D.

Ing. Martin Janda, Ph.D.

doktorandi

Ing. Šárka Mattauchová

Ing. Lucie Lamparová

[iduzel] => 55899 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [55898] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř biochemie rostlin [seo_title] => Laboratoř biochemie rostlin [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Publikace

Rostlinná imunita

V přírodě jsou rostliny neustále konfrontovány s nepřeberným množstvím mikroorganismů, z nichž některé mohou být prospěšné jiné nikoliv (patogeni). Rostliny si v průběhu evoluce vytvořily velmi důmyslný imunitní systém, jímž na napadení patogeny reagují. V naší laboratoři se zabýváme různými aspekty studia imunity rostlin a to jak na molekulární úrovni, tak sledováním projevů celé rostliny při napadení patogeny V rámci rostlinné imunity hraje významnou úlohu fytohormon kyselina salicylová (SA), která je středobodem našich výzkumů spojených s imunitou. Kromě zapojení v imunitních reakcích rostlin se SA účastní mnoha fyziologických procesů jako je klíčení semen, buněčný růst, zavírání průduchů, senescence či výnos plodů. V současné době řešíme projekt, studující jakým způsobem je regulována biosyntéza SA enzymem fosfatidylinositol-4-kinasou a sledujeme také vliv dynamiky aktinového cytoskeletu na signální dráhu SA.

Pochopení molekulárních mechanismů souvisejících s SA je důležité i z hlediska praktického a může v budoucnu pomoci úspěšnému pěstování plodin za stresových podmínek.

Kromě zapojení SA v rostlinné imunitě se zabýváme zapojením SPFH proteinů, mezi které patří proteiny z rodin flotillinů a HIR proteiny. Flotiliny se velmi pravděpodobně účastní endocytosy nezávislé na klathrinu a jsou součástí lipidových mikrodomén. Tyto vlastnosti by jim mohly předurčovat významnou roli v rostlinné signalizaci při napadení patogeny.

Tento výzkum byl podpořen Grantovou agenturou České republiky:

GA14-09685S - Flotillin: nový hráč stresové signalizace u rostlin
GA17-05151S - Enzymy metabolizující fosfolipidy jako nové komponenty signální dráhy kyseliny salicylové

Interakce rostlin s pathogeny

Reakce rostlin na abiotické stresové faktory

Zasolení půd je v současné době problém mnoha pěstitelských oblastí. Sůl jako abiotický stresor negativně ovlivňuje růst rostlin a tím i jejich produktivitu. Rostliny se solnému stresu brání a reagují na něj mnoha způsoby. Jedním z enzymů účastnících se obranných mechanismů je fosfolipasa D (PLD).

V rámci studia funkce jednotlivých isoforem fosfolipasy D v odpovědi rostlin na solný stres se zabýváme zejména fosfolipasou Dα a fosfolipasou Dδ. Jako rostlinný materiál používáme divoký typ Arabidopsis thaliana a dále mutantní linie A. thaliana s umlčenými geny kódujícími jednotlivé isoformy PLD (KO mutantní linie pld). Sledujeme změny kořenového systému a hodnotíme fenotypové projevy u divokého typu i KO mutantních linií pld po působení solného stresu.

V naší práci se také soustřeďujeme i na popis vnitrobuněčných molekulárních mechanismů účastnících se těchto změn.

Reakce rostlin na abiotické stresové faktory

LIVE imaging a jeho využití při studiu obranných reakcí na úrovni buňky - aneb mikrosvět rostlin v obraně

Jakákoliv odpověď rostliny na stresový podnět začíná vždy na molekulární úrovni – změnami ve funkci a složení proteinů a enzymů. Tyto molekuly potom postupně ovlivňují systémy vyšší – organely buněk, pletiva, orgány a nakonec se změny (v optimálním případě) projeví na úrovni celé rostliny jako adaptace na stres. Live imaging umožňuje sledovat změny proteinových komplexů a buněčných organel v reálném čase, během reakce na stresové podněty.

Studovanými proteiny jsou membránové fosfolipasy, flotilliny a další členové této rodiny - HIR proteiny. Naším cílem je objasnit jejich vzájemnou interakci a jejich interakci s cytoskeletem v rámci odpovědí buněk na environmentální stresy. Studujeme jak biotické stresory a v současné době velkou pozornost směřujeme i k nanočásticím a jejich vlivu na buňku a buněčné organely, ale i reakce orgánů rostlin.

Ke studiu těchto dějů používáme fluorescenční, konfokální a superrezoluční mikroskopii a součástí výzkumu je tedy i příprava geneticky modifikovaných – fluorescenčním proteinem značených rostlin a buněk. U takto připravených rostlin a buněk můžeme in vivo sledovat dynamiku proteinů a organel a jejich interakce po stresových podnětech.

LIVE imaging

◳ fig5 (png) → (originál)

Maximální projekce ze 13 snímků ukazuje ukládání obranného polysacharidu kalosy do vodivých drah kořene semenáčku A. thaliana ošetřeného stříbrnými ionty.

Druhý snímek představuje jednu optickou rovinu s uložením kalosy v endodermis kořene po ošetření stříbrnými nanočásticemi. Oba snímky zobrazují kombinaci fluorescenčního - modrého signálu kalosy a struktury buněk vizualizované pomocí diferenciálního interferenčního kontrastu. Měřítko = 10 μm.

Tento výzkum byl podpořen Grantovou agenturou České republiky:

GA14-09685S - Flotillin: nový hráč stresové signalizace u rostlin
GA17-10907S - Dopad nanočástic ušlechtilých kovů na životní prostředí

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 55898 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/rostliny/55898 [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [55897] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř biochemie rostlin [seo_title] => Laboratoř biochemie rostlin [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Publikace

Kalachová T, Janda M., Šašek V., Ortmannová J, Nováková P, Dobrev IP, Kravets V, Guivarc'h A, Moura D, Burketová L, Valentová O, Ruelland E: Identification of salicylic acid-independent responses in an Arabidopsis phosphatidylinositol 4-kinase beta double mutant. Annals of Botany 2020, 125(5), 775-784.

Kroumanova K, Kocourkova D, Danek M, Lamparova L, Pospichalova R, Malinska K, Krckova Z, Burketova L, Valentova O, Martinec J, Janda M: Characterisation of Arabidopsis flotillins in response to stresses . Biologia Plantarum 2019, 63, 144-152.

Kalachová T, Leontovyčová H, Iakovenko O, Pospíchalová R, Maršík P, Klouček P, Janda M, Valentová O, Kocourková D, Martinec J, Burketová L, Ruelland E: Interplay between phosphoinositides and actin cytoskeleton in the regulation of immunity related responses in Arabidopsis thaliana seedlings . Environmental and Experimental Botany 2019, 167, 103867.

Daněk M, Angelini J, Malínská K, Andrejch J, Amlerová Z, Kocourková D, Brouzdová J, Valentová O, Martinec J, Petrášek J: Cell wall contributes to the stability of plasma membrane nanodomain organization of Arabidopsis thaliana FLOTILLIN2 and HYPERSENSITIVE INDUCED REACTION1 proteins . Plant J 2019, 20(24), 6365.

Pluhařová K, Leontovyčová H, Stoudková V, Pospíchalová R, Maršík P, Klouček P, Starodubtseva A, Iakovenko O, Krčková Z, Valentová O, Burketová L, Janda M, Kalachova T: "Salicylic Acid Mutant Collection" as a Tool to Explore the Role of Salicylic Acid in Regulation of Plant Growth under a Changing Environment . Int J Mol Sci 2019, 101(3), 619-636.

Leontovyčová H, Kalachová T, Trdá L, Pospíchalová R, Lamparová L, Dobrev P. I, Malínská K, Burketová L, Valentová O, Janda M: Actin depolymerization is able to increase plant resistance against pathogens via activation of salicylic acid signalling pathway. Sci Rep 2019, 9(1),1-10.

Junková P, Daněk M, Kocourková D, Brouzdová J, Kroumanová K, Zelazny E, Janda M, Hynek R, Martinec J, Valentová O: Mapping of Plasma Membrane Proteins Interacting With Arabidopsis thaliana Flotillin 2. Front Plant Sci 2018, 9, 991.

Krčková Z., Kocourková D., Daněk M., Brouzdová J., Pejchar P., Janda M., Pokotylo I., Ott P., Valentová O., Martinec J.: The Arabidopsis thaliana non-specific phospholipase C2 is involved in the response to Pseudomonas syringae attack. Ann Bot 2018, 121 (2), 297-310.

Krutinová H, Trdá L, Kalachová T, Lamparová L, Pospíchalová R, Dobrev P, Malinská K, Burketová L, Valentová O, Janda M: Can Actin Depolymerization Actually Result In Increased Plant Resistance To Pathogens?. bioRxiv 2018, 278986.

Angelini J,Vosolsobě S, Skůpa P, Yeuan Yen Ho A. Bellinvia E, Valentová O, Marc J: Phospholipase Dδ assists to cortical microtubule recovery after salt stress. Protoplasma 2018, 255(4), 1195-1204.

Burketová L, Tvrdá L, Ott PG, Valentová : Bio-based resistance inducers for sustainable plant protection against pathogens. Biotechnol Adv 2015, 33(6/2), 994-1004.

Šašek V, Janda M, Delage E, Puyaubert J, Guivarch A, Maseda EL, Dobrev PI, Caius J, Bóka K, Valentová O, Burketová L, Zachowski A, Ruelland E: Constitutive salicylic acid accumulation in pi4kIIIbeta1beta2 Arabidopsis plants stunts rosette but not root growth. New Phytol 2014, 203(3), 805-816.

Matoušková J, Janda M, Fišer R, Šašek V, Kocourková D, Burketová L, Dušková J, Martinec J, Valentová O: Changes in actin dynamics are involved in salicylic acid signaling pathway. Plant Sci 2014, 223, 36-44.

Kim PD, Sašek V, Burketová L, Copíková J, Synytsya A, Jindřichová B, Valentová O: Cell Wall Components of Leptosphaeria maculans Enhance Resistance of Brassica napus. J Agric Food Chem 2013, 61(22), 5207–5214.

Janda M, Planchais S, Djafi N, Martinec J, Burketova L, Valentova O, Zachowski A, Ruelland E: Phosphoglycerolipids are master players in plant hormone signal transduction. Plant Cell Rep 2013, 32(6), 839-851.

Krtková J, Havelková L, Křepelová A, Fišer R, Vosolsobě S, Novotná Z, Martinec J, Schwarzerová K: Loss of membrane fluidity and endocytosis inhibition are involved in rapid aluminum-induced root growth cessation in Arabidopsis thaliana. Plant Physiol Biochem 2012, 60(), 88-97.

Šašek V, Nováková M, Dobrev PI, Valentová O, Burketová L: beta-Aminobutyric acid protects Brassica napus plants from infection by Leptosphaeria maculans. Resistance induction or a direct antifungal effect? Eur J Plant Pathol 2012, 133(1), 279-289.

Jindřichová B, Fodor J, Šindelářová M, Burketová L, Valentová O: Role of hydrogen peroxide and antioxidant enzymes in the interaction between a hemibiotrophic fungal pathogen, Leptosphaeria maculans, and oilseed rape. Environ Exp Bot 2011, 72(2), 149-156.

Kocourková D, Krčková Z, Pejchar P, Veselková Š, Valentová O, Wimalasekera R, Scherer GFE, Martinec J: The phosphatidylcholine-hydrolysing phospholipase C NPC4 plays a role in response of Arabidopsis roots to salt stress. J Exp Bot 2011, 62(11), 3753-3763.

Pleskot R., Potocký M., Pejchar P., Linek J., Bezvoda R., Martinec J., Valentová O., Novotná Z, Žárský V: Mutual regulation of plant phospholipase D and the acetin cytoskeleton. Plant J 2010, 62, 494-507.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 55897 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/rostliny/55897 [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [38541] => stdClass Object ( [obsah] => [iduzel] => 38541 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => slider [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) ) [iduzel] => 29798 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/rostliny [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29803] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř buněčné fyziologie a energetiky [seo_title] => Laboratoř buněčné fyziologie a energetiky [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Každá buňka v těle, ačkoliv plní různorodé funkce, je samostatným živým organismem a jako taková musí umět hospodařit se zdroji, které má k dispozici. Savčí buňky využívají různé substráty, například glukosu a mastné kyseliny, jejichž oxidací získávají energii. Tato energie je využita k různým činnostem, jako je syntéza proteinů nebo přenos nervových signálů. Ve zdravém organismu však specializované buňky nakládají s energií rozdílnými způsoby. Například tukové buňky se zaměřují na ukládání energetických substrátů pro použití v době nedostatku, zatímco například neurony nemají žádný prostor pro skladování, a proto jim musí být energie neustále dodávána, protože jí spotřebovávají obrovské množství. Kromě velké rozmanitosti ve fungování jednotlivých typů buněk je fascinující také komunikace mezi různými buňkami v savčím organismu.

◳ cesky (png) → (šířka 450px)

Klíčovou molekulou v energetickém metabolismu všech buněk je nikotinamidadenindinukleotid (NAD). Na schématu jsou zjednodušeně znázorněny hlavní procesy, které NAD využívají. NAD slouží k přenosu elektronů z redoxních katabolických reakcí do dýchacího řetězce pro získání energie. Fosforylovaná forma NAD (NADP) je zase nepostradatelná pro biosyntetické dráhy. Redoxní reakce jsou charakteristické tím, že přeměňují NAD a NADP mezi oxidovanou a redukovanou formou, ale neovlivňují celkové množství těchto molekul.

Existují však reakce, které NAD spotřebovávají. Nejvýznamnějšími enzymy katalyzujícími tyto reakce jsou signální proteiny z rodiny sirtuinů (SIRT). Sirtuiny deacetylují proteiny tím, že acetylový zbytek přenášejí na NAD za odštěpení nikotinamidu (Nam) a tím regulují funkci a aktivitu cílových proteinů, mezi které patří histony, transkripční faktory a enzymy. Sirtuiny působí zejména v jádře, kde regulují například genovou expresi a stabilitu chromatinu, ale také v cytosolu a mitochondriích, kde se podílí na regulaci metabolismu. Další skupinou enzymů, které spotřebovávají NAD, jsou mono- a poly-ADP-ribosyltransferasy (PARP), které kovalentně modifikují proteiny ADP-ribosylovým zbytkem za odštěpení nikotinamidu. Tímto způsobem je regulována například oprava DNA. Redoxní a neredoxní reakce tak využívají stejnou zásobu NAD, která se při vysoké aktivitě sirtuinů a PARP může vyčerpat, čímž se buňce hroutí energetický metabolismus a umírá. Obnova zásoby NAD je v organismu savců primárně zajištěna pomocí dráhy šetřící nikotinamid (nicotinamide salvage pathway), kdy nejprve dochází ke spojení Nam s fosforibosylpyrofosfátem (PRPP) za vzniku nikotinamidu mononukleotidu (NMN) enzymem nikotinamidfosforibosyltransferasou (NAMPT). V dalším kroku se NMN spojí s adenosintrifosfátem (ATP) za vzniku NAD. Tato dráha probíhá v jádře i v cytosolu a není přesně objasněno, zda k ní dochází i v mitochondriích ani jakým způsobem se NAD do mitochondrií u savčích buněk dostává. Aktivita NAMPT určuje rychlost celé biosyntetické dráhy a tím i hladinu buněčného NAD.

Jsme relativně malý tým vědců, kteří se zaměřují na studium metabolismu NAD a zejména na enzym NAMPT. Pracujeme na těchto konkrétních projektech:

Vliv zvýšené hladiny NAD na metabolismus zdravých a poškozených buněk. S věkem přibývají chronická onemocnění a současně dochází k poklesu hladiny NAD. Pomocí různých prekurzorů nebo zvýšením množství NAMPT je možné hladinu NAD zvýšit. Lze využít zvýšení hladiny NAD jako podpůrné terapie chronických onemocnění, jako je cukrovka 2. typu? Zajímá nás, jakým způsobem zvýšení hladiny NAD ovlivní metabolismus, genovou expresi a sekreční profil různých buněčných typů s cílem potenciálního využití NAD prekursorů v medicíně.
Sekrece NAMPT. Byla popsána extracelulární forma NAMPT, nicméně není jasné, jakým způsobem je tento enzym sekretován z buněk, ani jaká je jeho úloha v extracelulárním prostoru. Obě tyto nejasnosti se snažíme vysvětlit.
Jaderný transport NAMPT. NAMPT je plní svou funkci jak v cytosolu, tak v jádře, a v obou těchto kompartmentech se také vyskytuje. Není však jasné, jakým způsobem dochází k transportu NAMPT mezi cytosolem a jádrem nebo jak je tento proces regulován. Naše práce, která ukázala, jak transport NAMPT do jádra souvisí s buněčným cyklem, se dostala na obálku prestižního časopisu Journal of Biological Chemistry, a v tomto tématu plánujeme nadále pokračovat

Mimoškolní spolupráce:

Energy Homeostasis Section, Diabetes, Endocrinology, & Obesity Branch, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, NIH, Bethesda, USA.
Laboratoř translační a experimentální diabetologie a obezitologie, Institut klinické a experimentální medicíny, Praha
Laboratoř integrační strukturní biologie, Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i.
Fyziologický ústav Akademie věd České republiky, v. v. i.
Česká společnost pro aterosklerózu

Vybrané publikace členů našeho týmu:

Škop V, Guo J, Liu N, Xiao C, Hall KD, Gavrilova O, Reitman ML: The metabolic cost of physical activity in mice using a physiology-based model of energy expenditure. Molecular metabolism. 2023, 71: 101699.
Vacurova E, Trnovska J, Svoboda P, Skop V, Novosadova V, Reguera DP, Petrezselyová S, Piavaux B, Endaya B, Spoutil F, Zudova D, Stursa J, Melcova M, Bielcikova Z, Werner L, Prochazka J, Sedlacek R, Huttl M, Hubackova SS, Haluzik M, Neuzil J: Mitochondrially targeted tamoxifen alleviates markers of obesity and type 2 diabetes mellitus in mice. Nature communications 2022, 13(1):1866.
Škop V, Guo J, Liu N, Xiao C, Hall KD, Gavrilova O, Reitman ML: Mouse thermoregulation: introducing the concept of the thermoneutral point. Cell reports 2020, 31(2):107501.
Svoboda P, Krizova E, Sestakova S, Vapenkova K, Knejzlik Z, Rimpelova S, Rayova D, Volfova N, Krizova I, Rumlova M, Sykora D, Kizek R, Haluzik M, Zidek V, Zidkova J, Skop V.: Nuclear transport of nicotinamide phosphoribosyltransferase is cell cycledependent in mammalian cells, and its inhibition slows cell growth. Journal of Biological Chemistry 2019, 294(22):8676-8689.
Svoboda P, Křížová E, Čeňková K, Vápenková K, Zídková J, Zídek V, Škop V: Visfatin is actively secreted in vitro from U-937 macrophages, but only passively released from 3T3-L1 adipocytes and HepG2 hepatocytes. Physiological Research 2017, 66(4):709-714.
Skop V, Cahova M, Dankova H, Papackova Z, Palenickova E, Svoboda P, Zidkova J, Kazdova L: Autophagy inhibition in early but not in later stages prevents 3T3-L1 differentiation: Effect on mitochondrial remodeling. Differentiation 2014, 87(5):220-229.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [71297] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => cervena [uslideru] => false [text] =>

Lidé a kontakty

Vedoucí skupiny:
Ing. Vojtěch Škop, Ph.D.

Odborní asistenti:
Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
Ing. Nikola Vrzáčková, Ph.D.

Specialista a technické zabezpečení:
Ing. Magdalena Melčová, Ph.D.

[iduzel] => 71297 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [76383] => stdClass Object ( [obsah] => [iduzel] => 76383 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => slider [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) ) [iduzel] => 29803 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/LBFE [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29799] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř imunochemických a mikrobiologických metod [seo_title] => Laboratoř imunochemických a mikrobiologických metod [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

intro Činnost imunochemické laboratoře Ústavu biochemie a mikrobiologie, VŠCHT v Praze je zaměřena na vývoj a aplikaci imunochemických technik v analyse potravin. Jsou zde vyvíjeny a používány především metody, ve kterých jsou použity značené reagencie. Pracovnící laboratoře mají zkušenosti s testováním metod RIA a ELISA pro detekci, nebo kvantifikaci nízkomolekulárních látek (aflatoxin B1 a M1, histamin, benzo(a)pyren, DDT, α-endosulfan), vysokomolekulárních analytů (lysozym, vaječný albumin, zvířecí imunoglobuliny, pepsin, proteinasa z plísně Mucor miehei, (Fromase), mléčné proteiny, hordein) i nadmolekulárních struktur (bakteriální buňky). V poslední době se činnost laboratoře orientuje na vývoj rychlých metod detekce pathogenních mikroorganismů rodu Campylobacter, Cronobacter, Salmonella a Yersinia v potravinách a potravinářských surovinách. Řešení této problematiky zahrnuje následující kroky:

příprava imunogenu
isolace a purifikace imunoglobulinové frakce
značení imunoglobulinů enzymovým markerem
stanovení pracovních podmínek vyvíjené imunochemické metody
charakterisace protilátek
validace vyvinuté metody.

Vedle vývoje imunochemických metod se činnost laboratoře orientuje také na identifikaci a charakterisaci potravinářsky významných mikrobiálních pathogenů a to především z čeledi Enterobacteriaceae. V rámci řešených výzkumných projektů spolupracuje tým imunochemické laboratoře s dalšími specialisovanými pracovišti např. na Universitě Karlově (Ústav biofyziky a informatiky), Veterinární a farmaceutické universitě v Brně(Ústav hygieny a technologie masa), Ústavu makromolekulární chemie AV ČR a na Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR.

Aktuálně řešené projekty

Isolace, typisace a vývoj imunochemických a instrumentálních metod pro detekci a charakterisaci bakterií Cronobacter sp.

Cronobacter sakazakii je potravinářsky významný pathogen z čeledi Enterobacteriaceae, který vyvolává u člověka vzácná, avšak život ohrožující onemocnění. Hlavní rizikovou skupinou jsou kojenci. Cronobacter u této skupiny obyvatel vyvolává meningitidy, nekrotizující enterokolitis a septikémie. Kojenecká úmrtnost je v případě meningitid vysoká a pohybuje se v rozmezí 40-80 % přičemž k úmrtí často dochází již v průběhu několika hodin po prvních projevech onemocnění. Jedinci kteří přežijí obvykle trpí závažnými neurologickými následky. Jako zdroj nákazy byla identifikována umělá kojenecká výživa.

Projekt Isolace, typisace a vývoj imunochemických a instrumentálních metod pro detekci a charakterisaci bakterií Cronobacter sp. je zaměřen na: a) vývoj rychlých metod (ELISA, biosensor) pro detekci a screening bakterií rodu Cronobacter přímo v dětské výživě, mléčných výrobcích a ostatních druzích potravin, b) vývoj metod (serotypisace, MALDI-TOF) usnadňujících charakterisaci isolovaných kmenů bakterií, c) vývoj multifunkčních magnetických částic určených jak pro separaci buněk kronobakterií, tak jako alternativní tuhá fáze pro enzymovou imunochemickou analysu, d) isolaci, identifikaci a charakterisaci kronobakterií získaných z různých potravinářských a veterinárních vzorků.

obr. (originál)

Spolupráce

Prof. Ing. Milan Marounek, DrSc.
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v.v.i., Rumburská 89, Liběchov
Ing. Daniel Horák, CSc., Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i., Heyrovského náměstí 1888/2, Praha 6
RNDr. Jiří Škvor, CSc.
Univerzita Karlova, 1. lékařská fakulta, Ústav biofyziky a informatiky, Ovocný trh 5, Praha 1

Podpora

GAČR P503/10/0664

Vybrané publikace

Differentiation of Cronobacter spp. by tryptic digestion of the cell suspension followed by MALDI-TOF MS analysis
Krásný L, Rohlová E, Růžičková H, Šantrůček J, Hynek R, Hochel I
J Microbiol Meth 2014; 98():105-113
DOI: 10.1016/j.mimet.2014.01.008

Identification of bacteria using mass spectrometry
Krásný L, Hynek R, Hochel I
Int J Mass Spec 2013; 353():67-79
DOI: 10.1016/j.ijms.2013.04.016

Occurrence of Cronobacter spp. in retail foods
Hochel I, Růžičková H, Krásný L, Demnerová K
J Appl Microbiol 2012; 112(6):1257-1265
DOI: 10.1111/j.1365-2672.2012.05292.x

Metody detekce a charakterizace Campylobacter sp.
Hochel I.
Chem Listy 2009; 103():814-822

Characterization of antibodies for the immunochemical detection of Enterobacter sakazakii.
Hochel I., Škvor J.
Czech Journal of Food Science 2009; 27():S2-66-S2-74

Deoxynivalenol and its conjugates in beer: A critical assessment of data obtained by enzyme-linked immunosorbent assay and liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry.
Zachariášová M., Hajšlová J., Kostelanská M., Poustka J., Krplová A., Cuhra P., Hochel I.
Anal Chim Acta 2008; 625():77-86
DOI: 10.1016/j.aca.2008.07.014

Detection of Campylobacter species in foods by indirect competitive ELISA using hen and rabbit antibodies.
Hochel I., Slavíčková D., Viochna D., Škvor J., Steinhauserová I.
Food Agric Immunol 2007; 18():151-167
DOI: 10.1080/09540100701666857

Immunochemical determination of gluten in malts and beers.
Dostálek P., Hochel I., Méndez E., Hernando A., Gabrovská D.
Food Addit Contam 2006; 23(11):1074-1078
DOI: 10.1080/02652030600740637

Development of an Indirect Competitive ELISA for Detection of Campylobacter jejuni subsp. jejuni O:23 in Foods.
Hochel I., Viochna D., Škvor J., Musil M.
Folia Microbiol 2004; 49():579-586

Development of an Indirect Competitive ELISA of DDT.
Hochel I., Musil M.
Food Agric Immunol 2002; 14():285-300
DOI: 10.1080/0954010021000096391

Užitečné odkazy

Imunochemie, protilátky, antigeny

Databáze

Chemická a biochemická nomenklatura

International Uniom of Pure and Applied Chemistry

Atomová hmotnost prvků

Atomic Weights of the Elements 2007

Sbírky mikroorganismů

Taxonomie bakterií a mikroskopických hub

Zdravotnické organizace

Normy, metrologie, státní zkušebnictví

Lidé a kontakty

doc. Ing. Igor. Hochel, CSc. (místnost B244/V02, tel: +420 220 445 166/3019, email: Igor.Hochel@vscht.cz)

[poduzel] => Array ( ) [iduzel] => 29799 [canonical_url] => //biomikro.vscht.cz/vyzkum/vedecke-skupiny/29799 [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/imuno [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29800] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř metalomiky a bioremediací těžkých kovů [seo_title] => Laboratoř metalomiky a bioremediací těžkých kovů [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Houby hrají důležitou roli v ekosystému, kde se účastní především rozkladu rostlinné biomasy a následného koloběhu nutrientů. Některé, tzv. mykorhizní houby, dokonce žijí s rostlinami v symbióze, což je pro rostliny výhodné jednak kvůli mnohonásobně zvětšenému kořenovému systému a tedy zvýšenému přísunu vody a živin, ale také bylo u některých mykorhiz prokázáno zvýšení odolnosti proti škůdcům a snížení oxidativního stresu způsobeného nadměrným přísunem těžkých kovů.

Naše výzkumná skupina se zaměřuje na speciaci (tedy nitrobuněčný výskyt a formu) těžkých kovů v plodnicích a myceliích ektomykorhizních hub. Zajímáme se především o tzv. hyperakumulátory, tedy druhy hub které ve svých plodnicích akumulují nadměrné množství těžkých kovů; někdy i několik různých prvků (Ag, Cd, Cu, Zn atd.) najednou. Hyperakumulující druhy hub nejprve identifikuje náš externí kolega, geomykolog Jan Borovička a po změření celkového obsahu prvků v plodnicích a potvrzení druhu jakožto hyperakumulátora následují biochemické a molekulárně genetické analýzy v naší laboratoři, které mají za cíl popsat způsob a formu uložení kovů v houbových buňkách a také geny zodpovědné za akumulaci, ukládání a transport kovů. Naše sbírka houbových mycelií obsahuje přes dvacet kmenů izolovaných z rodů Amanita, Hebeloma, Agaricus a dalších, což nám umožňuje studium jak in vivo, tak in vitro.

Ve spolupráci s dalšími pracovišti v ČR i v zahraničí se také věnujeme zkoumání speciace arsenu a transformace arsenových specií v houbách a využití proteinů a jiných látek pocházejících z hub v biotechnologiích a medicíně.

Aktuálně řešené projekty

Speciace kadmia, zinku a mědi v plodnicích a myceliích hub Russula sp., Hebeloma sp., Amanita muscaria, Cystoderma carcharias a Agaricus crocodilinus – kromě klasického biochemického přístupu pro identifikaci specií využíváme také toho, že zmíněné houby mají sekvenované genomy a leckteré proteiny můžeme odhalit pomocí bioinformatické analýzy a následně homologního klonování. Ty, které tímto způsobem odhalit nemůžeme, se pokoušíme identifikovat pomocí konstrukce cDNA knihoven a exprese v mutantních kvasinkách.

Identifikace bakteriálních společenstev v plodnicích hub a v jejich mykosféře – ačkoli naším hlavním zájmem jsou kovy v plodnicích hub a geny a proteiny s nimi související, otázka celkového pohledu na „nesmyslnou“ hyperakumulaci kovů v plodnicích nás dovedla ke studiu mikrobiálních společenstev, tzv. mikrobiomů, pomocí metod sekvenování nové generace. Naším cílem je zjistit, zda se bakteriální společenstva žijící v těsné blízkosti plodnic, potažmo mycelií, liší od společenstev žijících na stejné lokalitě ale bez kontaktu s houbou.

Příprava chirálních sloučenin pomocí vláknité houby Cunninghamella elegans – tato houba je považována za převrat v testování metabolismu toxických sloučenin, jelikož disponuje enzymovým vybavením podobným živočišným játrům. Může tak být použita jak k základnímu studiu pro předvídání metabolitů nových syntetických drog, tak potažmo i k produkci bioaktivních sloučenin. Momentálně ve spolupráci s doc. Michalem Kohoutem zkoušíme, zda u chirálních látek dochází v houbě k chirálnímu metabolismu.

Identifikace nových komplexů hliníku v buňkách Oidiodendron sp. – izolát neznámého druhu této erikoidně mykorhizní houby k nám doputoval z Polska. Po prvotním screeningu se ukázalo, že houba je multitolerantní k nejrůznějším kovům, včetně hliníku. Momentálně tedy zkoumáme formu hliníku, která se v buňkách nachází, včetně použití fluorescenční mikroskopie s hliníkovou próbou a transmisní mikroskopie s energiově disperzní spektroskopií pro určení přesného místa výskytu Al komplexů v buňkách houby.

Identifikace nových komplexů kadmia v plodnicích Agaricus crocodilinus – pátrání v literatuře nás zavedlo ke článku z roku 1983, kdy němečtí vědci popsali komplex kadmia s vysokým obsahem sacharidů, ale žádnými aminokyselinami se sírou, což je v případě kadmia velmi zvláštní. Tento komplex byl nazván „mykofosfatin“ a naším cílem je jej izolovat a popsat jeho biochemické vlastnosti.

Izolace a charakterizaci biomolekul z plodnic a mycelií Amanita muscaria – tato houba patří k našim mírně jedovatým druhům. Vyskytuje se na celé severní polokouli a kromě své jedovatosti je známá i svými psychotropnímu účinky, kvůli nimž je využívána jak v tradičních šamanských rituálech tak i jako rekreační droga. Ve spolupráci s laboratoří BAFA budeme zkoumat potenciál této houby pro medicínské využití.

Speciace arsenu v hřibu modračce, Cyanoboletus pulverulentus – tato jedlá houba byla zkoumána již dříve naším partnerským pracovištěm ve Štýrském Hradci v Rakousku a bylo zjištěno, že obsahuje opravdu vysoká množství arsenových specií. Naším cílem je identifikovat metabolické dráhy vedoucí k transformacím v půdě se vyskytujícího „anorganického As“ na tzv. „organický As“. Na tomto i dalších našich projektech spolupracujeme s Ústavem analytické chemie.

Vybrané publikace

Characterization of three distinct metallothionein genes of the Ag-hyperaccumulating ectomycorrhizal fungus Amanita strobiliformis
Hložková K, Matěnová M, Žáčková P, Strnad H, Hršelová H, Hroudová M, Kotrba P
Fungal Biol 2016; 120(3):358-369
DOI: 10.1016/j.funbio.2015.11.007

Accumulation of Ag and Cu in Amanita strobiliformis and characterization of its Cu and Ag uptake transporter genes AsCTR2 and AsCTR3
Beneš V, Hložková K, Matěnová M, Borovička J, Kotrba P
Biometals 2016; 29(2):249-264
DOI: 10.1007/s10534-016-9912-x

Functional analysis of two genes coding for distinct cation diffusion facilitators of the ectomycorrhizal Zn-accumulating fungus Russula atropurpurea
Sácký J, Leonhardt T, Kotrba P
Biometals 2016; 29(2):349-363
DOI: 10.1007/s10534-016-9920-x

On the possible role of macrofungi in the biogeochemical fate of uranium in polluted forest soils
Kubrová J, Žigová A, Řanda Z, Rohovec J, Gryndler M, Krausová I, Dunn CE, Kotrba P, Borovička J
J Hazard Mater 2014; 280():79-88
DOI: 10.1016/j.jhazmat.2014.07.050

Intracellular sequestration of zinc, cadmium and silver in Hebeloma mesophaeum and characterization of its metallothionein genes
Sácký J, Leonhardt T., Borovička J, Gryndler M, Briksí A, Kotrba P
Fungal Genet Biol 2014; 67():3-14
DOI: 10.1016/j.fgb.2014.03.003

Metallothionein-like peptides involved in sequestration of Zn in the Zn-accumulating ectomycorrhizal fungus Russula atropurpurea
Leonhardt T, Sácký J, Šimek P, Šantrůček J, Kotrba P
Metallomics 2014; 6(9):1693-1701
DOI: 10.1039/c4mt00141a

Putative P1B-type ATPase from the bacterium Achromobacter xylosoxidans A8 alters Pb2 +/Zn2 +/Cd2 +-resistance and accumulation in Saccharomyces cerevisiae
Suman J, Kotrba P, Macek T
Biochim Biophys Acta - Biomembr 2014; 1838(5):1338-1343
DOI: 10.1016/j.bbamem.2014.01.023

Characterization of pbt genes conferring increased Pb2+ and Cd2+ tolerance upon Achromobacter xylosoxidans A8.
Hložková K, Šuman J, Strnad H, Ruml T, Paces V, Kotrba P
Res Microbiol 2013; 164():1009-1018
DOI: 10.1016/j.resmic.2013.10.002

Transgenic approaches to enhance phytoremediation of heavy metal polluted soils
Kotrba P
Biomanagement of Metal-Contaminated Soils (M.S. Khan, A. Zaidi, R. Goel, J. Musarrat, Eds.), pp. 239-271, Springer Science+Business Media B.V., Dordrecht, Heidelberg, London, New York 2013;

Enhanced accumulation of cadmium in Linum usitatissimum L. plants due to overproduction of metallothionein α-domain as a fusion to β-glucuronidase protein
Vrbová M, Kotrba P, Horáček J, Smýkal P, Švábová L, Větrovcová M, Smýkalová I, Griga M
Plant Cell Tiss Organ Cult 2013; 112():321-330
DOI: 10.1007/s11240-012-0239-1

Lidé a kontakty:

vecoucí skupiny:

doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D. (místnost B05, tel: +420 220 443 215, email: Pavel.Kotrba@vscht.cz)

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => Array ( ) [iduzel] => 29800 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/metal [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29794] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř mikrobiální ekologie [seo_title] => Laboratoř mikrobiální ekologie [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Home Projekty Publikace

Obrovská diverzita v říši mikroorganismů je nejen fascinující, ale také je klíčem k tomu, abychom porozuměli evoluci mikroorganismů a mechanismům, díky kterým se mikroorganismy přizpůsobují podmínkám životního prostředí. Metabolická aktivita mikroorganismů je zároveň zásadní pro fungování všech známých ekosystémů v biosféře. Obor mikrobiální ekologie se zaměřuje na studium interakcí mikroorganismů s ostatními složkami jejich přirozeného prostředí a na důsledky těchto interakcí pro fungování ekosystémů.

vody V Laboratoři mikrobiální ekologie se zabýváme odkrýváním některých skrytých pokladů mikrobiální diversity. V České republice se nacházejí lokality, které jsou velmi zajímavé z hlediska mikrobiální ekologie – jde hlavně o unikátní, často extrémní stanoviště dlouhodobě izolované od zbytku biosféry. Představují tak zajímavý zdroj doposud nepopsané mikrobiální diversity. Mezi takováto stanoviště patří např. minerální léčivé prameny v Karlových Varech a Luhačovicích, radioaktivní prameny v Jáchymově, nebo půdy a mofety z národní přírodní rezervace Soos. Našim cílem je analyzovat mikrobiální komunity osídlující tato stanoviště a porozumět jejich fyziologii, biochemii a ekologii.

exudace Neméně důležité je pro nás i porozumět interakcím mezi mikroorganismy a rostlinami. Proto se v našem výzkumu zabýváme studiem mechanismů, jak rostliny prostřednictvím sekundárních metabolitů utvářejí a ovlivňují strukturu mikrobiálních komunit v půdě a jakým způsobem takto ovlivňují schopnost bakterií degradovat polutanty v životním prostředí. V opačném směru těchto interakcí zkoumáme, jak rhizosferní mikroorganismy podporují růst jejich rostlinných partnerů a nakolik osidlují jejich vnitřní prostředí, tzv. endosféru. Výsledky našeho základního výzkumu tak mají přesah i do aplikační sféry, např. v udržitelném zemědělství a ochraně životního prostředí.

Identifikujeme metabolicky aktivní mikrobiální populace v kontextu jejich životního prostředí bez potřeby kultivace. Mikroorganismy, jejichž aktivita je klíčová pro určitou bio(geo)chemickou funkci v ekosystému, nejsou mnohdy v komunitě příliš hojně zastoupené. Proto používáme techniky mikrobiální ekologie, které umožňují příslušné ekosystémové funkci přiřadit její původce, např. stable isotope probing či epicPCR. Identifikujeme tak mikroorganismy zodpovědné za odbourávání kontaminantů z půdy, za podporu růstu rostlin atp.

exudace V neposlední řadě jsme si vědomi důležitosti čisté kultury v mikrobiologii. Proto se snažíme modifikovat standartní extrakční a kultivační postupy tak, abychom zvýšili účinnost izolace mikroorganismů z půdy, vody, rostlinné endosféry a jiných matric. Docilujeme toho buď použitím různých resuscitačních faktorů a signálních molekul a/nebo během kultivace lépe napodobujeme podmínky přirozeného prostředí mikroorganismů. Po úspěšné izolaci bakteriální izoláty taxonomicky klasifikujeme a dále charakterizujeme.

Pro řešení našich projektů využíváme moderní metody založené (nejen) na analýze nukleových kyselin, jako je metamikrobiomika a metagenomika, či značení stabilními isotopy, ale také modifikované přístupy ke kultivaci mikroorganismů. Máte-li zájem o více podrobností ohledně našeho výzkumu, klikněte zde pro seznam našich běžících projektů.

Jsme tým mladých přátelských entuziastických vědeckých pracovníků a studentů pracujících s velkým nasazením. Pokud jste motivovaní a šikovní studenti, kteří by se rádi účastnili výzkumu v oblasti mikrobiální ekologie, neváhejte nás kontaktovat.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [37826] => stdClass Object ( [obsah] => [iduzel] => 37826 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => slider [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [37985] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => seda [uslideru] => false [text] =>

“Once ecological mechanisms are understood, ecologists strive to better predict, conserve or manage communities to desired outcomes.”

(Ashley Shade, ISME J 2017; 11, 1–6)

[iduzel] => 37985 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [54371] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => seda [uslideru] => false [text] =>

◳ lab209_2022 (jpg) → (originál)

vedoucí skupiny

prof. Ing. Ondřej Uhlík, Ph.D.

odborní asistenti

Michal Strejček, Ph.D.

Jáchym Šuman, Ph.D.

postdoc
Ana Catalina Lara Rodriguez, Ph.D.

doktorandi

MSc. Stephanie Campeggi

Ing. Tomáš Engl

Ing. Magdalena Folkmanová

Ing. Lýdie Jakubová

Ing. Martina Jeřábková

Ing. Gabriela Kapinusová

Ing. Jakub Papík

Ing. Eliška Suchopárová

Ing. Tereza Šmrhová

Ing. Manuela Tadrosová

Ing. Andrea Zubrová

profesor

prof. Ing. Tomáš Macek, CSc.

[iduzel] => 54371 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [53975] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř mikrobiální ekologie [seo_title] => Laboratoř mikrobiální ekologie [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Home Projekty Publikace

Náš výzkum lze rozdělit do čtyř základních skupin:

Zkoumáme interakce rostlin a mikroorganismů. Během evoluce se mezi rostlinami a mikroorganismy vytvořila celá řada interakcí, které jsou dnes esenciální nejen pro jejich existenci, ale pro fungování celé biosféry. Jedním z příkladů je rozklad organické hmoty rostlinného původu půdními mikroorganismy. Pro půdní ekologii se zdají být velmi důležité sekundární metabolity rostlin – jednak mohou pro některé heteroorganotrofní populace sloužit jako zdroj uhlíku a energie, ale jednak mohou působit antimikrobiálně či narušovat bakteriální signalizaci. Z těchto důvodů je jedním z našich hlavních výzkumných záměrů ověření hypotézy, že sekundární metabolity rostlin patří mezi dominantní faktory zodpovědné za kontrolu struktury a metabolické aktivity půdních mikrobiálních komunit. Diverzita struktur sekundárních metabolitů může být mj. důsledkem neustávajícího zápasu rostlin s herbivory a patogeny. Koktejl těchto sloučenin má ale zároveň přímý vliv na půdní mikrobiální populace, které byly nucené si vyvinout mechanismy degradace či detoxikace těchto látek. Nabízí se tedy hypotéza, že enzymy, které byly do nedávné minulosti považovány za prostředek k degradaci antropogenních organických polutantů, mohou ve skutečnosti být původně určeny k degradaci/detoxikaci sekundárních metabolitů rostlin a k degradaci antropogenních sloučenin jsou využívány druhotně díky své široké substrátové specificitě. Zároveň je naší hypotézou, že mikroorganismy disponující těmito enzymy v důsledku dlouhodobé symbiózy v průběhu evoluce svou metabolickou aktivitou přispívají k podpoře růstu rostlin (tzv. growth-promoting activities).

Zabýváme se mikrobiální ekologií geologicky unikátních biotopů. V České republice se vyskytuje velké množství minerálních pramenů, z nichž například horké, radonové a solné prameny představují unikátní ekologická stanoviště. Vzhledem k extrémnímu charakteru prostředí těchto biotopů a jejich dlouhodobé izolovanosti od vnějších vlivů lze předpokládat i přítomnost fylogeneticky a metabolicky unikátních mikrobiálních společenstev. Ačkoliv jsou mnohé podobné prameny považovány za kulturní dědictví především pro své léčivé účinky (v České republice například léčivé prameny v Jáchymově, Karlových Varech či Luhačovicích), mikrobiální osídlení těchto ekosystémů zůstává prakticky nepopsáno. Jedním z výzkumných cílů naší laboratoře je podrobná charakterizace mikrobiálních společenstev pramenů karlovarských a jáchymovských, a to jak z hlediska jejich diverzity, ekofyziologie, tak i funkčního potenciálu. Výsledky tohoto výzkumu rozšiřují neustále rostoucí strom života o nové větve. Podobný výzkum realizujeme i na dalších unikátních ekologických stanovištích typu zemin ze solných mokřadů a bahenních průsaků CO2.

Identifikujeme metabolicky aktivní mikrobiální populace populace v kontextu jejich životního prostředí bez potřeby kultivace. Pro tyto účely využíváme techniky jako stable isotope probing či epicPCR.

V neposlední řadě se snažíme izolovat doposud nekultivované mikrobiální druhy. Dosahujeme toho modifikací standardních extrakčních a kultivačních postupů. Tato problematika má přesah do všech výše zmiňovaných oblastí výzkumu.

Náš výzkum je/byl podporován těmito grantovými projekty:

Špičkový výzkum – OP JAK, INTER-MICRO Mluvíme s mikroby – porozumění mikrobiálním interakcím v konceptu One Health.
European Commission Grant 101060625, NYMPHE, New system-driven bioremediation of polluted habitats and environment.
GAČR 22-00132S, Život na rozhraní: ekologie mikroorganismů asociovaných s rostlinami. Půdní mikroorganismy a rostliny se z důvodu jejich vazby na prostředí půdy vyvíjely ve vzájemné blízkosti. V důsledku toho se v procesu evoluce mezi těmito skupinami organismů vyvinuly vysoce komplexní vztahy, které jsou v současnosti klíčové pro fungování celých ekosystémů. Naším cílem je hlouběji porozumět těmto komplexním interakcím a objasnit některé mechanismy, které je zprostředkovávají. Konkrétně je tento projekt zaměřen na: zkoumání vlivu složek rhizodepozitů na složení půdních mikrobiálních komunit, mikrobiálně-ekologický popis rhizosféry dosud chápané pouze definitoricky a pochopení role rhizodepozitů při výběru půdních bakterií podporujících růst rostlin pro endofytní mutualismus. Výsledky tohoto projektu významně přispějí k porozumění interakcím mezi rostlinami a mikroorganismy, jejichž dopady jsou klíčové i pro potenciální aplikace pro ochranu rostlin a důležité ekosystémové funkce, jako jsou podpora růstu hospodářských rostlin, obnova životního prostředí a další.
GAČR 22-00150S, Kdo je ten zodpovědný? Propojení přeměny organochlorových sloučenin s konkrétními bakteriálními populacemi. Organochlorové sloučeniny, například chloretheny a polychlorované bifenyly, stále představují závažný environmentální problém díky stávající nebo potenciální kontaminaci půdy a zdrojů pitné vody. V minulosti byla mikrobiální degradace organochlorových sloučenin důkladně studována, avšak stále máme velké mezery ve znalostech o distribuci biodegradačních genů organochlorových sloučenin na kontaminovaných lokalitách a jejich propojení s fylogenetickou informací konkrétních bakteriálních taxonů. Cílem tohoto projektu je proto popsat distribuci biodegradačních funkcí a fylogenetický původ bakterií, které tyto funkce nesou. Konkrétně se zaměřujeme na: vzorce distribuce vybraných biodegradačních genů (bphA a rdhA) v mikrobiálních společenstvech na kontaminovaných lokalitách a jejich propojení s fylogenetikou; roli extrachromozomální DNA v distribuci bidegradačních genů v životním prostředí; objasnění schopnosti bakteriálních konsorcií přizpůsobit se zvýšeným koncentracím organochlorových sloučenin regulací a šířením konkrétních genů.
GACŘ 23-06568S (ve spolupráci s PřF UK), Dynamika a údržba genomů v jednoduchých a homogenních přirozených komunitách prokaryot. Jednoduché a prostorově i geneticky jasně vymezené mikrobiální populace představují optimální model pro studium populační genetiky prokaryot. Populace bakterie Ferrovum myxofaciens z důlních biostalaktitů tyto podmínky dokonale splňují. Náš předchozí výzkum ukázal, že genomy F. myxofaciens se významně neliší genovým obsahem, ale je přítomna výrazná vnitropopulační variabilita v rozložení mobilních elementů a krátkých polymorfií. Tato variabilita pravděpodobně napomáhá diverzifikaci životních strategií nebo adaptaci na různé mikroniky v rámci stanoviště. V projektu analyzujeme větší množství lépe charakterizovaných populací z více lokalit, což umožňuje funkční interpretaci jejich variability. Jako další přístup je ověřován vliv různých genetických variant na biologické vlastnosti čistých kultur F. myxofaciens získaných z přirozených populací. Tyto analýzy mohou přinést nový pohled na funkci mobilních elementů a na roli lokálního přerušení vnitrodruhového genového toku při tvorbě prokaryotických populací.
GAČR 20-00291S, Ekologické funkce půdních mikroorganismů ovlivňované sekundárními metabolity rostlin. Sekundární metabolity rostlin (SMR), zahrnující mimo jiné i terpenoidní a fenolické látky, jsou strukturně vysoce diverzní skupina látek, které se ukazují být významné z hlediska vlivu na půdní ekologii. Významným zdrojem SMR v půdě je lignin, komplexní biopolymer složený z fenylpropanoidních monomerů. Strukturní podobnost SMR včetně biodegradačních produktů ligninu s mnohými aromatickými polutanty by mohla vysvětlit skutečnost, že tato xenobiotika jsou mikrobiálními degradačními enzymy často kometabolizována právě v přítomnosti SMR. V tomto projektu ověřujeme hypotézy, že (i) přítomnost SMR jako evolučně původních substrátů degradačních enzymů významně ovlivňuje biodegradační potenciál půdních mikrobiálních komunit a (ii) kombinace schopností biodegradovat SMR a podporovat růst rostlin, nesených často totožnými mikrobiálními populacemi, umožňuje rostlinám prostřednictvím exudace SMR selektivně nabohacovat mikrobiální populace podporující jejich růst.
MŠMT ČR LTAUSA19013 ve spolupráci s University of Alaska Fairbanks, AK, USA, Mikrobiální kometabolismus: Propagace biodegradace polutantů. Kometabolismus, tedy metabolická přeměna sloučenin strukturně podobných přirozeným substrátům příslušných biodegradačních enzymů, představuje jednu z možností, jak zvýšit kapacitu půdních mikroorganismů odbourávat organické kontaminanty životního prostředí. V předkládaném projektu zamýšlíme ověřit hypotézu, že sekundární metabolity rostlin (SMR) jsou vhodnými sloučeninami pro podporu kometabolismu organických polutantů v životním prostředí a že výrazně ovlivňují biodegradační potenciál mikrobiálních komunit. Za účelem ověření této hypotézy budou selektována bakteriální konsorcia, která při růstu na SMR budou schopna kometabolicky degradovat vybrané polutanty (polychlorované bifenyly, PCB, a polyaromatické uhlovodíky, PAU); zároveň bude ověřeno, zda tato konsorcia budou po aplikaci do kontaminované zeminy zvyšovat účinnost biodegradace PCB a PAU. Předkládaný projekt směřuje, kromě rozšíření poznatků o interakcích půdních bakterií s ostatními složkami bioty a abioty, v dlouhodobějším horizontu ke zvýšení efektivity remediace lokalit kontaminovaných aromatickými polutanty.
MŠMT ČR LTAUSA19028 ve spolupráci s US Geological Survey, Menlo Park, CA, USA, Mikrobiomy vybraných extrémních biotopů – jejich fylogenetická diversita a funkční potenciál. Mikroorganismy, především pak prokaryota, jsou fylogeneticky i metabolicky nejdiverznější skupinou organismů naší planety. V této souvislosti je ohromující i rozmanitost biotopů, které prokaryota obývají. Řada bakterií a většina archeí se řadí mezi mikroorganismy extrémofilní – tedy žijící v biotopech definujících hranici života. Cílem projektu je charakterizovat mikrobiální osídlení dvou typů extrémních prostředí – chronosekvence permafrostu (permafrostu různého stáří) a zemin ze solných mokřadů a bahenních průsaků CO2. Charakteristika probíhá dvěma základními přístupy – s využitím metagenomických a modifikovaných kultivačních technik.
GAČR 18-00036S, Ekologie extrémofilních mikroorganismů ve vodách kulturně významných českých pramenů. V České republice se vyskytuje velké množství vodních pramenů, z nichž například horké, radonové a solné prameny představují unikátní ekologická stanoviště. Vzhledem k extrémnímu charakteru prostředí těchto biotopů a jejich dlouhodobé izolovanosti od vnějších vlivů lze předpokládat i přítomnost fylogeneticky a funkčně unikátních mikrobiálních společenstev. Ačkoliv jsou mnohé podobné vodní prameny považovány za kulturní dědictví především pro své léčivé účinky, mikrobiální osídlení těchto ekosystémů zůstalo prakticky nepopsáno. V tomto projektu charakterizujeme mikrobiální společenstva těchto pramenů, a to jak z hlediska jejich diverzity, ekofyziologie, tak i funkčního potenciálu. Předpokládáme, že extrémní prostředí horkých, radonových a solných pramenů bude osídleno dosud nepopsanými mikrobiálními taxony s unikátními životními strategiemi a metabolickým potenciálem produkce biologicky aktivních látek. Ke studiu využíváme nejmodernější metody mikrobiální ekologie, např. cílenou i shotgun metagenomiku a metabolomiku.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 53975 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/LaME/projekty [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) ) [iduzel] => 29794 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/LaME [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29801] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř molekulární biologie a virologie [seo_title] => Laboratoř molekulární biologie a virologie [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Publikace

1) Virologie

V oblasti virologie zabývající se studiem struktury a biologie virů a příčin jimi způsobených onemocnění, se zaměřujeme zejména na retroviry a v poslední době v rámci spolupráce i na flaviviry. V obou případech se jedná o obalené RNA viry. Cílem našeho výzkumu je objasnění vybraných kroků životního cyklu virů se zaměřením zejména na pozdní fázi virové infekce. Pochopení molekulární podstaty těchto kroků otevírá možnosti vývoje nových typů léčiv. S použitím molekulárně biologických metod studujeme strukturu virových proteinů, funkční význam jejich strukturních domén, jejich vzájemné interakce, interakce s RNA a membránami a transport virových proteinů a celých částic v infikované buňce. Dále se zabýváme strukturou a mechanismem tvorby zralých a nezralých retrovirových částic.

fig1a fig1b

2) Medicinální chemie: teranostika a multimodální terapie

Přírodní látky jsou základem klinické terapie rakoviny i dalších onemocnění. Jejich terapeutické účinky lze měnit syntetickou derivatizací s cílem odstranění vedlejších účinků, zvýšení cytotoxicity a selektivity k patologickým buňkám, změny mechanismu účinku apod. V naší skupině se zaměřujeme především na primární výzkum toxicity a mechanismu účinku nových derivátů antimitotických látek, jako je např. kolchicin a paklitaxel, inhibitorů sarko-/endoplasmatické retikulární Ca2+-ATPasy, jako je např. thapsigargin a trilobolid anebo kardioglykosidů, jako je např. digitoxin a digoxin. Většina námi zkoumaných derivátů je určena pro multimodální či kombinatoriální terapii a teranostiku nádorových onemocnění. Teranostika zahrnuje diagnostické a terapeutické vlastnosti kombinované v jedné molekule, často se tedy jedná o konjugáty přírodních látek s fluorescenčními látkami.

fig2

3) Cytokompatibilní a antimikrobiální materiály pro výzkumné i medicinální aplikace

Další problematikou řešenou naší laboratorní skupinou je studium na míru upravených polymerů a kovových materiálů pro medicinální aplikace jako náhrady měkkých a tvrdých tkání, ale i pro vědecké účely (např. kultivace a analýza tzv. „single-cell“). Cílem tohoto výzkumu je vývoj nových možností funkčního nahrazení poškozených tkání, ale i pochopení základních mechanismů interakce buněk s podložním substrátem v závislosti na jeho nano- a mikrostruktuře. Za použití metod buněčné biologie a mikrobiologie jsou zkoumány cytokompatibilita, cytotoxicita a antibakteriální vlastnosti materiálů. Metodami molekulární biologie je pak studován mechanismus buněčné adheze, interakce buněk s materiály na molekulární úrovni anebo diferenciace buněk.

fig3

4) Fotodynamická terapie a sondy pro fluorescenční zobrazovací techniky

Fotodynamická terapie je neinvazivní terapie využívající speciální molekuly, které po aktivaci světlem produkují vysoce reaktivní kyslíkové částice aplikovatelné pro eradikaci nádorů, mikroorganismů, či léčbu kožních onemocnění. Spolupracujeme na vývoji pokročilých fotoaktivních molekul a studujeme molekulární mechanismy jejich účinku a lokalizace v živých nádorových buňkách v reálném čase. Na tyto aspekty se zaměřujeme při studiu účinnosti fotoaktivních molekul zahrnujících jak anorganické materiály (např. molybdenové klastry), tak organické molekuly (např. porfyriny, ftalocyaniny, halogenované BODIPY). Kromě toho se zaměřujeme na vývoj nových fluorescenčních sond pro zobrazovací techniky, které jsou nepostradatelným nástrojem pro medicínu i molekulárně biologický výzkum. Fluorescenční sondy nám umožňují nejen zobrazit a studovat různé buněčné struktury, ale také odhalit molekulární podstatu různých onemocnění. Naším cílem je eliminovat limitace dostupných sond, jako je vysoká toxicita, nízká specifita anebo nedostatečné fotofyzikální vlastnosti. Pro evaluaci těchto sond používáme jak běžné, tak vysoce specializované fluorescenčně mikroskopické metody (SIM, PALM/STORM).

fig4

5) Biologicky aktivní látky

Rostliny jsou říší eukaryotních, převážně fotosyntetických organismů, která čítá přes 300 tisíc druhů. V průběhu evoluce si vytvořily schopnost syntézy různých sekundárních metabolitů, které sice nejsou životně důležité, ale poskytují jim selektivní výhodu a schopnost obrany v nepříznivém prostředí. A jsou to právě sekundární metabolity, disponující biologickými aktivitami, které nacházejí uplatnění v tradiční medicíně. Pomocí modulární robotické stanice testujeme velké množství vzorků – rostlinných extraktů či jejich frakcí, izolovaných sloučenin a jejich semi-syntetických derivátů aj. K testování biologických aktivit využíváme sbírku mikrobiálních kmenů a lidských buněčných linií a sadu biochemických a genetických testů. Snažíme se nalézat nové biologicky aktivní látky, objasňovat mechanismy jejich aktivit a upozorňovat na možné negativní vlivy.

Při studiu vlastností rostlinných extraktů či izolovaných sloučenin se zaměřujeme jak na zdraví prospěšné účinky, tak na případné negativní vlivy. Našim cílem je identifikace biologicky aktivních látek a charakterizace jejich benefičních účinků za současného vyloučení případných toxikologických dopadů. Zvláštní důraz je kladen na biologicky aktivní látky se schopností modulace mnohočetné lékové rezistence.

fig3

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [56633] => stdClass Object ( [nazev] => [seo_title] => Eva Jablonská CV [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Ing. Eva Jablonská, PhD.

kontakt

VZDĚLÁNÍ

2012-2019	Doktorský studijní program: Biochemie, VŠCHT Praha Téma disertační práce: Testování cytokompatibility kovových materiálů pro klinické aplikace
2010-2012	Magisterský studijní program: Obecná a aplikovaná biochemie, VŠCHT Praha
2007-2010	Bakalářský studijní program: Biochemie a biotechnologie, VŠCHT Praha

PRACOVNÍ ZKUŠENOSTI

09/2014-dosud

Ústav biochemie a mikrobiologie, VŠCHT Praha

ZAHRANIČNÍ STÁŽ

11/2014-3/2015: stáž ERASMUS, University of Glasgow, UK

Čtyřměsíční laboratorní projekt, Centre for Cell Engineering: In vitro testování osteoinduktivních a osteokonduktivních vlastností titanových slitin s nanotubulární povrchovou úpravou

OBLASTI VÝZKUMU

Testování in vitro: cytokompatibilita biomateriálů, cytotoxicita, endokrinní disrupce, mutagenita, sledování míry transkripce pomocí qPCR a dPCR

PUBLIKACE

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 56633 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/molvirol/jablonska [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [73141] => stdClass Object ( [nazev] => [seo_title] => REDOX [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [perex] =>

REDOX Laboratoř

[ikona] => [obrazek] => [ogobrazek] => [pozadi] => 0011~~8803i3fLzEvMySwuAQA.png [obsah] =>

Hledáme nové studenty do naší laboratoře !

Jsme přátelská a otevřená laboratoř, která se zabývá tématy oxidačního stresu, antioxidantů a redox signalizace v oborech souvisejících s lidským zdravím. Bádáme v oblasti mikrobiologie, buněčné biologie, biochemie, chemické biologie a materiálových věd.

Co je naším cílem?

Zabýváme se směsicí základního a aplikovaného výzkumu, jehož cílem je pochopit mechanismus vzniku různých chorob a následně hledat nové chytré přístupy k jejich prevenci a léčbě. Spolupracujeme s odborníky na dalších pracovištích včetně fyziků, chemiků, materiálových vědců, fyziologů a lékařů.

Co tu najdete?

Budeme vás informovat o zajímavých věcech, které chystáme - o našich nejnovějších projektech, zjištěních a možná i o zákulisí. Nejde nám však jen o práci v laboratoři. Hodně se také dělíme o své znalosti. Na našich sitích najdete vzdělávací materiály, zábavná fakta a možná i nějaké tipy pro začínající vědce. Jde nám o šíření lásky k vědě široko daleko.

Proto si tuto stránku přidejte do záložek, sledujte nás na sociálních sítích a připojte se k nám na této divoké jízdě fascinujícím světem . Pokud máte otázky nebo nás chcete jen pozdravit, napište nám.

ZABÝVÁME SE

[urlnadstranka] => [iduzel] => 73141 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/molvirol/redox-cs [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka_submenu [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [56550] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř molekulární biologie a virologie [seo_title] => Fotoaktivní molekuly 1 [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Publikace

Fotobiologie materiálů na bázi klastrů Mo₆I₈ a porfyrinových trámců

Molekulární klastry založené na motivu Mo₆I₈ s variabilními vnějšími ligandy a porfyrinové trámce sdílejí schopnost katalyzovat produkci vysoce reaktivního singletního kyslíku po osvětlení světlem nebo ozáření rentgenovými paprsky. Lze z nich připravit rozpustné molekuly, nanovrstvy nebo nanočástice, které mohou po osvětlení nebo ozáření zabíjet rakovinné buňky nebo patogenní bakterie. Naše skupina testuje biologické vlastnosti těchto nových materiálů ve spolupráci s Dr. Kamilem Langem a Dr. Kaplanem Kirakci z Ústavu anorganické chemie AV ČR. V našem zařízení pro práci s tkáňovými kulturami pěstujeme normální a rakovinné buňky lidského původu a osvětlujeme je speciálními světelnými zdroji nebo ozařujeme rentgenovými paprsky. Naše hypoxická komora nám umožňuje pracovat s nízkou fyziologickou hladinou kyslíku. Pomocí konfokálního mikroskopu nebo strukturní iluminační super-rezoluční mikroskopie (SIM) můžeme určit buněčnou akumulaci a lokalizaci studovaných sloučenin nebo nanočástic. Nanočástice jsou také specificky cílené na rakovinné buňky pomocí molekulárního rozpoznávání. Slibné materiály jsou dále testovány na myších modelech ve spolupráci s Dr. Milanem Reinišem z Ústavu molekulární genetiky AV ČR. Antibakteriální vlastnosti sloučenin, vrstev a nanočástic jsou stanovovány pomocí našeho mikrobiologického vybavení s použitím modelových kmenů bakterií relevantních pro klinickou praxi. Bakterie jsou kultivovány ve formě biofilmu, přirozeně se vyskytující mnohobuněčné struktury se zvýšenou fyzikální a chemickou odolností.

fig1 — Princip fotosenzitizujícího působení molybdenového klastru.

fig2 — Mikroskopická kolokalizace molybdenového klastru (červeně) a lysozomů (zeleně) v nádorové buňce.

fig3 — Mikroskopická kolokalizace molybdenového klastru (červeně) a bakterií *Enterococcus faecalis*.

fig4 — Antibakteriální působení materiálů je ověřováno kultivačními metodami.

Podpora

Biomateriály obsahující oktaedrické molybdenové klastry jako radiosensitizátory singletového kyslíku, GA18-05076S, Grantová agentura ČR

Publikace

Kirakci K., Nguyen T.K.N., Grasset F., Uchikoshi T., Zelenka J., Kubát P., Ruml T., Lang K.: Electrophoretically Deposited Layers of Octahedral Molybdenum Cluster Complexes: A Promising Coating for Mitigation of Pathogenic Bacterial Biofilms under Blue Light. ACS Appl Mater Interfaces, 2020. IF 8,758
Kirakci K., Demel J., Hynek J., Zelenka J., Rumlová M., Ruml T., Lang K..: Phosphinate Apical Ligands: A Route to a Water-Stable Octahedral Molybdenum Cluster Complex. Inorg Chem 58:16546–16552, 2019. IF 4,850
Kirakci K., Zelenka J., Rumlová M., Cvačka J., Ruml T., Lang K.: Cationic octahedral molybdenum cluster complexes functionalized with mitochondria-targeting ligands: photodynamic anticancer and antibacterial activities. Biomater Sci 7:1386-1392, 2019. IF 5,831
Kirakci K., Zelenka J., Rumlová M., Martinčík J., Nikl M., Ruml T., Lang K.: Octahedral molybdenum clusters as radiosensitizers for X-ray induced photodynamic therapy. J Mater Chem B 6:4301-4307, 2018. IF 5,047
Hynek J., Zelenka J., Rathouský J., Kubát P., Ruml T., Demel J., Lang K.: Designing Porphyrinic Covalent Organic Frameworks for the Photodynamic Inactivation of Bacteria. ACS Appl Mater Interfaces 10:8527-8535, 2018. IF 8,456
Buzek D., Zelenka J., Ulbrich P., Ruml T., Krizova I., Lang J., Kubat P., Demel J., Kirakci K., Lang K.: Nanoscaled porphyrinic metal-organic frameworks: photosensitizer delivery systems for photodynamic therapy. J Mater Chem B 5:1815-1821, 2017. IF 5,047

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 56550 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/molvirol/fotoaktivni-molekuky [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [56632] => stdClass Object ( [nazev] => [seo_title] => Tomáš Ruml CV [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.

Tel: +420 220443022
Email: tomas.ruml@vscht.cz

VZDĚLÁNÍ

2008	Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Ústav kvasné chemie a bioinženýrství Kandidát biologických věd, Obor: Mikrobiologie Disertační práce: Studium exkrece thiaminu u mutantů Saccharomyces cerevisiae
1973–1978	Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Ústav kvasné chemie a bioinženýrství Obhajoba Ing. Obor: kvasné chemie a technologie Diplomová práce: Fysiologické charakteristiky Candida utilis rostoucí na ethanolu

PRACOVNÍ ZKUŠENOSTI

09/2013-08/2020	vedoucí Ústavu biochemie a mikrobiologie, VŠCHT, Praha
01/2012–12/2019	děkan FPBT VŠCHT, Praha
2009/2011	prorektor pro zahraničí - VŠCHT, Praha
2006/2009	proděkan pro vědu a výzkum FPBT VŠCHT, Praha
12/2002 – dosud	profesor, Ústav biochemie a mikrobiologie - VŠCHT, Praha
01/1996 – dosud	docent, Ústav biochemie a mikrobiologie - VŠCHT, Praha
09/1984	odborný asistent, Ústav biochemie a mikrobiologie - VŠCHT, Praha

ODBORNÁ ZPŮSOBILOST

Struktura, interakce, transport a funkce retrovirových proteinů a částic, biosorpce těžkých kovů, biodegradace pesticidů, vliv organických látek na lidské buňky, biokompatibilita materiálů pro klinické aplikace, aktivita molekul a nanočástic pro fotodynamickou terapii, Bioprospekce - analýza léčivých účinků mořských a rostlinných zdrojů

ORGANIZAČNÍ ČINNOST

Hlavní organizátor 3 mezinárodních symposií: „Retrovirus Assembly Meeting“ (2000, 2004 a 2008 v Praze), spoluorganizátor 6 dalších mezinárodních symposií

ZAHRANIČNÍ STUDIJNÍ POBYTY

University of Alabama at Birmingham - virologie 1989-1991, 1994 (3 měsíce), 1996 (3 měsíce), 1998 (3 měsíce); City College New York (aktivace protoonkogenů) 1993 (3 měsíce)

PUBLIKAČNÍ AKTIVITA

Vědecké práce ve WoS: 206
Spoluautor 8 patentů (z toho dva realizovány licenční smlouvou)
Počet citací bez autocitací: 3 343
H-index: 31

PEDAGOGICKÁ AKTIVITA

Zavedl nový studijní program - Forenzní analýza, inicioval a spoluzaložil nový studijní program Bioinformatika.

Zavedl a vyučoval nové kurzy: Molekulární genetika, Genové inženýrství, Genetické manipulace - laboratorní kurz, Průmyslová mikrobiologie; Učil: Mikrobiologie. Laboratoř: Mikrobiologie, Biochemie, Mikrobiální analýza potravin.

Vedl 84 obhájených diplomových prací (4 cena J. Hlávky za nejlepší diplomovou práci) a 24 Ph.D. studenti úspěšně obhájili své práce (jedno 3. místo v ceně Sanofi Pasteur, dvěma uděleno Votočkovo stipendium a jedna Cena J. Hlávky).

OCENĚNÍ

2012	Cena ministra školství, mládeže a tělovýchovy „Za mimořádné výsledky výzkumu, experimentálního vývoje a inovací“
2014	Cena rektora „Za mimořádné výsledky ve výzkumu a úspěšnou propagaci vědy“
2015	Cena Vietnamského presidenta „Za zásluhy o porozumění mezi národy“

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 56632 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/molvirol/ruml [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [56548] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř molekulární biologie a virologie [seo_title] => Kovové materiály [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Publikace

Kovové materiály pro použití v ortopedii

Trendy vývoje nových biomateriálů pro použití v ortopedii se zaměřují na dosažení vhodných mechanických vlastností, antibakteriálního působení a schopnost urychlení hojení. Dalším trendem je použití degradovatelných materiálů u dočasných aplikací, což eliminuje nutnost reoperace. Nové biomateriály, které jsou vyvíjeny našimi spolupracovníky, musí být nejprve testovány a schváleny. Na našem pracovišti se zabýváme prvním stupněm testování biomateriálů s použitím buněčných kultur a relevantních metod.

fig1a fig1b

Snímek lidských imortalizovaných kmenových buněk odvozených z tukové tkáně rostoucích na titanové slitině s nanoúpravou (modře jádro, červeně aktinová vlákna); Elektronmikroskopický snímek myších fibroblastů rostoucích na hořčíkové slitině (zvětšení 2000 x)

Způsob řešení a metody

Sledujeme korozní rychlost v biologických médiích za fyziologických podmínek, testujeme in vitro cytotoxicitu biomateriálů dle normy ISO 10993-5 (zkouška na extraktech s vyhodnocením metabolické aktivity pomocí resazurinu) a sledujeme kolonizaci povrchů materiálů buňkami pomocí mikroskopických technik (pomocí fluorescenční i skenovací elektronové mikroskopie). Jako buněčné modely používáme myší fibroblasty i buněčné linie odvozené od lidské kostní tkáně. Testujeme také antibakteriální vlastnosti materiálů.

Kontakt

Ing. Eva Jablonská, Ph.D.
doc. Ing. Jan Lipov, Ph.D.
prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.

Publikace

Spolupráce

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 56548 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/molvirol/kovove-materialy [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [56535] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => seda [uslideru] => false [text] =>

vedoucí skupiny:

prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.

docenti:

doc. Ing. Jan Lipov, Ph.D.

doc. Ing. Jaroslav Zelenka, Ph.D.

odborní asistenti:

Ing. Silvie Rimpelová, Ph.D.

Ing. Jan Prchal, Ph.D.

Ing. Markéta Častorálová, PhD.

Ing. Eva Jablonská, Ph.D.
Ing. Vladimíra Pavlíčková, Ph.D.
Ing. Nikola Vrzáčková, Ph.D.

doktorandi:

Ing. Jiřina Kaufmanová

Ing. Habibullah Giyaullah

Ing. Bára Křížkovská
Ing. Michaela Kubáňová
Ing. Lukáš Bláha
Ing. Tomáš Přibyl
Ing. Karolína Burešová

technický personál:

Radka Budilová

[iduzel] => 56535 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) ) [iduzel] => 29801 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/molvirol [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [29802] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř potravinářské a aplikované mikrobiologie a GMO [seo_title] => Laboratoř potravinářské a aplikované mikrobiologie a GMO [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Publikace

Během posledních dvou století prošla mikrobiologie a jí příbuzné biologické vědy obrovským vývojem, a současné poznání jen potvrzuje prohlášení nejvýznamnějšího mikrobiologa 19. století Louise Pasteura. Naše mikrobiologická laboratoř a problematiky, které řešíme, spadají do několika oblastí. Velká pozornost je věnována potravinářské mikrobiologii, což je dáno i historicky - Ústav biochemie a mikrobiologie patří pod Fakultu potravinářské a biochemické technologie. V posledních dvaceti letech se problematika laboratoře značně rozšířila. V roce 2004 byla potvrzena činnost akreditované Zkušební laboratoře pro potravinářskou mikrobiologii (PM) a geneticky modifikované organismy (GMO). Vedle této činnosti je vědecký výzkum v oblasti PM podpořen několika projekty grantových agentur. Stejně tak i v oblasti aplikované mikrobiologie řešíme v současné době několik aktuálních problémů.

V následující části jsou postupně uvedeny jednotlivé oblasti výzkumu a projekty získané v jednotlivých oblastech zaměření naší pracovní skupiny.

Oblasti zaměření naší pracovní skupiny:

Potravinářská mikrobiologie
Aplikovaná mikrobiologie
GMO

Potravinové patogeny, se kterými pracujeme:

Salmonella sp., Escherichia coli, Cronobacter sp., Campylobacter jejuni / coli, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes

Co nás na nich zajímá:

identifikace klasickými a moderními metodami
vývoj rychlých metod stanovení
genotypizace
rezistence k antibiotikům
exprese faktorů virulence a dalších vybraných genů
produkce enterotoxinů u S. aureus
tvorba biofilmu a odolnost biofilmu vůči antimikrobiálním látkám
termorezistence

Metody, které používáme:

kultivační a identifikační metody klasické potravinářské mikrobiologie včetně ISO metod
identifikace mikroorganismů metodou MALDI-TOF MS
detekce a identifikace potravinářsky významných mikroorganismů pomocí PCR
izolace DNA a RNA
detekce a kvantifikace genů pomocí end-point PCR a qPCR
Sangerovo sekvenování genových sekvencí
genotypizační metody (PFGE, AFLP, RAPD, ERIC, MLST, mP-BiT…)
moderní sekvenační metody (nanopórové sekvenování)
detekce SNP metodou MALDI-TOF MS
detekce aktivit beta-laktamáz metodou MALDI-TOF MS
transkripce vybraných bakteriálních genů (qPCR)
konfokální mikroskopie se zaměřením na kvantifikaci a rekonstrukci struktury biofilmů
bioluminiscenční analýza aktivit signálních molekul systému quorum sensing

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [poduzel] => stdClass Object ( [64923] => stdClass Object ( [nazev] => [seo_title] => Konference [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Publikace Konference

Sborníky:

2022 Aktuální problematika mikrobiologie potravin

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 64923 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/potraviny/konference [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [56055] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => cervena [uslideru] => false [text] =>

„Pánové, jsou to mikrobi, kteří mají poslední slovo.“

Louis Pasteur, 1822-1895

pasterur

[iduzel] => 56055 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) [56084] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř potravinářské a aplikované mikrobiologie a GMO [seo_title] => Laboratoř potravinářské a aplikované mikrobiologie a GMO [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Publikace

Publikace Laboratoře potravinářské a aplikované mikrobiologie 2020-2023

Branyšová T., Demnerová K., Stiborová H. (2020) Mikroorganismy kontaminující audiovizuální a fotografické památky kulturního dědictví: izolace a identifikace. Bioprospect, 30(2), 25-30.
Hrbek V., Zdenkova K., Jilkova D., Cermakova E., Jiru M., Demnerova K., Pulkrabova J. & Hajslova J. (2020) Authentication of meat and meat products using triacylglycerols profiling and by DNA analysis. Foods 9(9), 1269.
Chlumsky O., Purkrtova S., Michova (Turonova) H., Svarcova (Fuchsova) V., Slepicka P., Fajstavr D., Ulbrich P., Demnerova K. (2020) The effect of gold and silver nanoparticles, chitosan and their combinations on bacterial biofilms of food-borne pathogens. Biofouling, 36(2), 222-233.
Kracmarova M., Karpiskova J., Uhlik O., Strejcek M., Szakova J., Balik J., Demnerova K., Stiborova H. (2020) Microbial communities in soils and endosphere of Solanum tuberosum L. and their response to long-term fertilization. Microorganisms, 8(9), 1377.
Lovecka P., Svobodova A., Macurkova A., Vrchotova B., Demnerova K., Wimmer Z. (2020) Decorative Magnolia plants: A comparison of the content of their biologically active components showing antimicrobial effect. PLANT-BASEL, 9(7), N. 87.
Stiborova H., Kronusova O., Kastanek P., Brazdova L., Lovecka P., Jiru M., Belkova B., Poustka J., Stranska M., Hajslova J., Demnerova K. (2020) Waste products from the poultry industry: a source of high-value dietary supplements. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 95 (4), 985-992.
Stiborova H., Strejcek M., Musilova L., Demnerova K., Uhlik O. (2020) Diversity and phylogenetic composition of bacterial communities and their association with anthropogenic pollutants in sewage sludge. Chemosphere, 238,124629.
Tepla B., Demnerova K., Stiborova H. (2020) History and microbial biodeterioration of audiovisual materials. Journal of Cultural Heritage, 44, 218-228.
Mukherjee S., Horka P., Zdenkova K., Cermakova E. (2024) Fish parvalbumin gene: Detection and Quantification by universal primers for forensic application. Journal of Food Composition and Analysis, 2024, 106029. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jfca.2024.106029
Dostálková A., Zdeňková K., Bartáčková J., Čermáková E., Kapisheva M., Lopez Marin M. A., Kouba V., Sýkora P., Chmel M., Bartoš O., Dresler J., Demnerová K., Rumlová M., Bartáček J. (2024) Prevalence of SARS-CoV-2 variants in Prague wastewater determined by nanopore-based Sequencing. Chemosphere, 351, 141162.
Bartackova J., Kouba V., Dostalkova A., Cermakova E., Marin M. A. L., Chmel M. Milanova M., Demnerova K., Rumlova M., Sykora P., Bartacek J., Zdenkova K. (2023) Monitoring of monkeypox viral DNA in Prague wastewater. Science of The Total Environment, 902, 166110 (2023).
Lopez Marin M. A., Zdenkova K., Bartackova J., Cermakova E., Dostalkova A., Demnerova K., Vavruskova L., Novakova Z., Sykora P., Rumlova M., Bartacek J. (2023) Monitoring COVID-19 spread in selected Prague's schools based on the presence of SARS-CoV-2 RNA in wastewater. Science of The Total Environment, 871, Article 161935.
Mukherjee S., Horka P., Zdenkova K., Cermakova E. (2023) Parvalbumin: A Major Fish Allergen and a Forensically Relevant Marker. Genes, 14(1), 223.
Cermakova E., Lencova S., Mukherjee S., Horka P., Vobruba S., Demnerova K., Zdenkova K. (2023) Identification of Fish Species and Targeted Genetic Modifications Based on DNA Analysis: State of the Art. Foods, 12(1), 228.
Zdenkova K., Bartackova J., Cermakova E., Demnerova K., Dostalkova A., Janda V., Jarkovsky J., Lopez Marin M. A., Nováková Z., Rumlova M., Rihova Ambrozova J., Skodakova K., Swierczkova I., Sykora P., Vejmelkova D., Wanner J., Bartacek J. (2022) Monitoring COVID-19 spread in Prague local neighborhoods based on the presence of SARS-CoV-2 RNA in wastewater collected throughout the sewer network. Water Research, 118343.
Lencova S., Stiborova H., Munzarova M., Demnerova K., Zdenkova K. (2022) Potential of Polyamide Nanofibers With Natamycin, Rosemary Extract, and Green Tea Extract in Active Food Packaging Development: Interactions With Food Pathogens and Assessment of Microbial Risks Elimination. Frontiers in microbiology, 13, 857423. .
Mukherjee S., Bartoš O., Zdeňková K., Hanák P., Horká P., Musilova Z. (2021) Evolution of the parvalbumin genes in teleost fishes after the whole-genome duplications. Fishes, 6(4), 70.
Vašek J., Čílová D., Melounová M., Svoboda P., Zdeňková K., Čermáková E., Ovesná, J. (2021) OpiumPlex is a novel microsatellite system for profiling opium poppy (Papaver somniferum L.); Scientific Reports, 11(1), 1-15. DOI: 10.1038/s41598-021-91962-1.
Lencova S., Zdenkova K., Jencova V., Demnerova K., Zemanova K., Kolackova R., Hozdova K., Stiborova H. (2021) Benefits of Polyamide Nanofibrous Materials: Antibacterial Activity and Retention Ability for Staphylococcus Aureus. Nanomaterials (Basel). 11 (2), 480. DOI: 10.3390/nano11020480.
Teixeira M. A., Vaz-Moreira I., Calderón-Franco D., Weissbrodt D., Purkrtova S., Gajdos S., Dottorini G., Halkjær Nielsen P., Khalifa L., Cytryn E., Bartacek J., Manaia C. M. Candidate biomarkers of antibiotic resistance for the monitoring of wastewater and the downstream environment. Water Res, 2023, 247.doi.org/10.1016/j.watres.2023.120761
Purkrtova S., Savicka D., Kadava J., Sykorova H., Kovacova N., Kalisova D., Nesporova T., Novakova M., Masek Benetkova B., Koukalova L., Boryskova S., Hnulikova B., Durovic M., Demnerova K. Microbial Contamination of Photographic and Cinematographic Materials in Archival Funds in the Czech Republic. Microorganisms. 2022, 10, 155. doi.org/10.3390/microorganisms10010155.
Miłobedzka A., Ferreira C., Vaz-Moreira I., Calderón-Franco D., Gorecki A., Purkrtova S., Bartacek J., Dziewit L., Singleton C.M., Nielsen P.H., Weissbrodt D.G., Manaia M.C. Monitoring Antibiotic Resistance Genes in Wastewater Environments: The Challenges of Filling a Gap in the One-Health Cycle. J. Hazar. Mater. 2022, 424, 1-15. doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127407.
Chlumsky O., Smith H. J., Parker A.E., Brileya K., Wilking J.N., Purkrtova S., Michova H., Ulbrich P., Viktorova J., Demnerova K. Evaluation of the Antimicrobial Efficacy of
N-Acetyl-l-Cysteine, Rhamnolipids, and Usnic Acid—Novel Approaches to Fight Food-Borne Pathogens. Int J Mol Sci. 2021, 22(21), 11307. doi.org/10.3390/ijms222111307.
Chlumsky O., Purkrtova S., Michova H., Sykorova H., Slepicka P., Fajstavr D., Ulbrich P., Viktorova J., Demnerova K. Antimicrobial Properties of Palladium and Platinum Nanoparticles: A New Tool for Combating Food-Borne Pathogens. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22(15), 7892. doi.org/10.3390/ijms22157892.
Solcova M., Demnerova K., Purkrtova S. Application of Nanopore Sequencing (MinION) for the Analysis of Bacteriome and Resistome of Bean Sprouts. Microorganisms 2021, 9(5), 937. doi.org/10.3390/microorganisms9050937.
Storti E., Lojka M., Lencova S., Jankovsky O., Aneziris C. (2023) Synthesis and characterization of nanoplatelets-containing fibers by electrospinning. Open Ceramics, 15, 100395. https://doi.org/10.1016/j.oceram.2023.100395
Lencova S., Stiborova H., Munzarova M., Demnerova K., Zdenkova K. (2022): Potential of polyamide nanofibers with natamycin, rosemary extract, and green tea extract in active food packaging development: Interactions with food pathogens and assessment of microbial risks elimination. Frontiers in Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.857
Lencova, S., Zdenkova, K., Stiborova, H., Demenrova, K. (2022) Antibacterial and antibiofilm effect of natural substances and their mixtures over Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli. LWT – Food Science and Technology, 154. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112777
Lencova, S., Zdenkova, K., Jencova, V., Demnerova, K., Zemanova, K., Kolackova, R., Hozdova, K., Stiborova, H. (2021) Benefits of Polyamide Nanofibrous Materials: Antibacterial Activity and Retention Ability for Staphylococcus aureus. Nanomaterials, 11(2), 480. https://doi.org/10.3390/nano11020480
Lencova, S., Svarcova, V., Stiborova, H., Demnerova, K., Jencova, V., Hozdova, K., Zdenkova, K. (2021) Bacterial Biofilms on Polyamide Nanofibers: Factors Influencing Biofilm Formation and Evaluation. ACS Applied Materials & Interfaces, 13 (2), 2277-2288. https://doi.org/10.1021/acsami.0c19016
Nežerka, V., Holeček, P., Somr, M., Tichá, P., Domonkos, M., & Stiborová, H. (2023) On the possibility of using bacteria for recycling fines fractions of concrete waste: a critical review. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 22 (2), 427-450. https://doi.org/10.1007/s11157-023-09654-3
Holeček, P., Kliková, K., Koňáková, D., Stiborová, H., Nežerka, V. (2023) Ureolytic bacteria-assisted recycling of waste concrete fines. Powder Technology, 119310. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.powtec.2023.119310

Publikace:

Száková, J.; Stiborová, H.; Mercl, F.; Hailegnaw, N. S.; Lhotka, M.; Derevyankina, T.; Paul, C. S.; Taisheva, A.; Brabec, M.; Tlustos, P., Woodchips biochar versus bone char in a one-year model soil incubation experiment: the importance of soil/char pH alteration on nutrient availability in soil. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, May 2023, https://doi.org/10.1002/jctb.7421
Kracmarova M., Uhlik O., Strejcek M., Szakova J., Cerny J., Balik J., Tlustos P., Kohout P., Demnerova K., Stiborova H.: Soil microbial communities following 20 years of fertilization and crop rotation practices in the Czech Republic, Environmental Microbiome 2022, 17, 13, https://doi.org/10.1186/s40793-022-00406-4
Stiborova H., Kracmarova M., Vesela T., Biesiekierska M., Cerny J., Balik J., Demnerova K.: Impact of long-term manure and sewage sludge application to soil as organic fertilizer on the incidence of pathogenic microorganisms and antibiotic resistance genes. Agronomy-Basel 2021, 11 (7), https://doi.org/10.3390/agronomy11071423
Kracmarova M., Kratochvilova H., Uhlik O., Strejcek M., Szakova J., Cerny J., Tlustos P., Balik J., Demnerova K., Stiborova H.: Response of soil microbes and soil enzymatic activity to 20 years of fertilization. Agronomy 2020, 2020, 10(10), 1542, https://doi.org/10.3390/agronomy10101542
Kracmarova M., Karpiskova J., Uhlik O., Strejcek M., Szakova J., Balik J., Demnerova K., Stiborova H.: Microbial communities in soils and endosphere of Solanum tuberosum L. and their response to long-term fertilization. Microorganisms 2020, 8(9), 1377, https://doi.org/10.3390/microorganisms8091377
Stiborova H., Strejcek M., Musilova L., Demnerova K., Uhlik O.: Diversity and phylogenetic composition of bacterial communities and their association with anthropogenic pollutants in sewage sludge. Chemosphere 2020, 238, 124629, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124629

Skripta

Demnerová K., Kadavá J., Melenová I., Pazlarová J., Purkrtová S., Sýkorová H., Turoňová H., Zdeňková K.: Laboratoř mikrobiologického zkoumání potravin. ISBN 9788070809570, VŠCHT vydavatelství, Praha 2016.

Patenty

Úplné kultivační médium pro mikrobiální produkci etanolu nebo butanolu, způsoby jeho výroby a způsoby výroby etanolu a butanolu, CZ 306795, Patáková P., Branská B., Stiborová H. et al.

Využití zbytku po strojním oddělení drůbežího masa pro přípravu směsi obsahující bioaktivní látky, CZ 307399, Stiborová H., Demnerová K., Lovecká P., Kaštánek P., Kronusová O., Jandejsek Z., Fulín T.

Užitné vzory

Munzarová M., Demnerová K., Lencová S., Stiborová H., Zdeňková K.: Zvlákňovací roztok pro výrobu nanovlákenné vrstvy a potravinářské obaly tuto nanovlákennou vrstvu obsahující. Užitný vzor CZ 33798 U1 zapsaný Úřadem průmyslového vlastnictví dne 27.02.2020.

Ovesná J., Fialová E., Kučera L., Řehořová K.: Reakční směs pro detekci přítomnosti jedinečných DNA sekvencí klikvy (Vaccinum macrocarpon L.) v potravinářských produktech. Česká republika, CZ užitný vzor 32576 U1. 28. listopadu 2018.

Certifikované metodiky

Šviráková E., Mühlhansová A., Purkrtová S., Němečková I., Jelínková M., Felsberg J.: Identifikace bakterií rodu Acinetobacter, vyskytujících se v mléce, mlékárenských výrobcích a na výrobním zařízení a pomůckách, pomocí metody polymerázové řetězové reakce s využitím rodově specifických primerů. Uplatněno: Státní veterinární ústav Jihlava. Osvědčení SVS č. SVS/2015/135598-G.

Zdeňková K., Demnerová K., Akhatova D., Fialová E., Krupa O., Kubica L., Lencová S.: Využití polymerázové řetězové reakce pro autentizaci hovězího, vepřového, kuřecího a koňského masa, Praha 2017. ISBN 978-80-7592-005-8.

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 56084 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/potraviny/publikace [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [56072] => stdClass Object ( [nazev] => Laboratoř potravinářské a aplikované mikrobiologie a GMO [seo_title] => Laboratoř potravinářské a aplikované mikrobiologie a GMO [seo_desc] => [autor] => [autor_email] => [obsah] =>

Domů Projekty Publikace

1. Detekce, identifikace a charakterizace potravinářsky významných mikroorganismů a mikrobiomu potravin

Rychlá a spolehlivá detekce, kvantifikace a identifikace cílových mikroorganismů v potravinách patří mezi významné požadavky praxe potravinářské mikrobiologie. Vývoj a zavádění nových a spolehlivých metod detekce, kvantifikace a identifikace mikroorganismů přítomných v potravinách patří tedy též mezi významné úkoly potravinářské mikrobiologie. Typizační metody poté umožňují detekovat zdroje mikrobiální kontaminace v potravinách. Při řešení této problematiky používáme jak klasické kultivační metody včetně ISO metod, tak vhodné molekulárně-biologické metody (end-point PCR, qPCR, MALDI-TOF MS, Sangerovo sekvenování, masivní paralelní sekvenování).

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Izolace a identifikace cílových skupin mikroorganismů z potravin a potravinářských provozů (zvláště mlékárenské provozy, tržní síť) včetně nově řešených patogenních rodů
Vývoj nových metod pro detekci, kvantifikaci a typizaci mikroorganismů v potravinách
Řešení mikrobiologických problémů z potravinářské praxe
Studium vlivu protektivních mikrobiálních kultur na mikrobiom potravin

Podpora:

Spolupráce s průmyslovými partnery
MZE QJ1210300 - Systémy jištění kvality a bezpečnosti mlékárenských výrobků vhodnými metodami aplikovatelnými v praxi (2012-2016)
MZE QL24010251 Nature in Cheese - Komplexní mikrobiota sýrů – nové metody hodnocení jejího složení a bezpečnosti pro následné využití v technologii sýrů (2024-2028)

2. Tvorba a odolnost biofilmu

Bakterie se v přirozeném prostředí převážně vyskytují nikoliv ve formě volně pohyblivých planktonních buněk, ale jako přisedlá společenství na pevném podkladu ve formě tzv. biofilmu. Buňky biofilmu jsou s povrchem a navzájem mezi sebou ireversibilně spojeny extracelulárními polymerními látkami (EPS - extracellular polymeric substances) matrice, která tvoří až 85 % celkové hmoty biofilmu a je složena převážně z vody, exopolysacharidů, lipidů, proteinů a eDNA. Biofilm je protkán kanálky, které slouží k rozvodu živin a umožňují buněčnou komunikaci prostřednictvím nízkomolekulárních látek. Buňky biofilmu mají díky ochranné vrstvě matrice a EPS vyšší odolnost před vlivy vnějšího prostředí (nutriční stresy, průnik antimikrobiálních látek), vykazují též odlišný růst a genovou expresi oproti buňkám planktonním. Vazby jsou tak pevné, že buňky nemohou být z povrchu odstraněny pouhým oplachem a tímto se biofilm stává nežádoucí v mnoha oblastech lidského života. Z klinického hlediska se například jedná o zubní plak či biofilm pokrývající lékařské implantáty a katetry. Z hlediska potravinářské mikrobiologie je biofilm velkým problémem ve výrobních a přepravních zařízeních, kde způsobuje korozi materiálů či kontaminaci produktů. Z tohoto důvodu se zabýváme studiem podmínek tvorby biofilmu u jednotlivých potravinových patogenů (vliv média, teploty, stresové podmínky, působení antimikrobiálních látek, koexistenční vztahy mikrobů) spolu se studiem struktury a exprese genů regulujících jeho tvorbu. Pro účely praxe poté studujeme působení dezinfekčních a antimikrobiálních látek na devitalizaci a tvorbu biofilmu.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Vliv kovových nanočástic a přírodních látek na tvorbu a eradikaci biofilmu
Jedno- a více-druhové biofilmy významných bakteriálních patogenů
Využití fluorescenční in-situ hybridizace a laserové konfokální mikroskopie pro charakterizaci směsných biofilmů
Vliv experimentálních podmínek na výsledky kvantifikace biofilmu
Vliv antimikrobiálních látek na transkripci genů významných pro tvorbu biofilmu

Podpora:

VIGA projekty

3. Rezistence k antibiotikům v potravinovém řetězci

Vzrůstající výskyt rezistence bakterií k antibiotikům patří mezi závažné problémy 21. století. Výskyt rezistentních bakteriálních kmenů následně zužuje spektrum vhodných antibiotik použitelných pro léčbu i běžných bakteriálních infekcí a/nebo prevenci jejich vzniku např. v chirurgii. Mezi místa, kde nejčastěji dochází ke vzniku nových determinant rezistence k antibiotikům a/nebo jejich šíření (tzv. hot spoty), patří čistírny odpadních vod, nemocnice, ale i potravinový řetězec. Trendem dnešní doby je proto vývoj a zavedení nových rychlých a spolehlivých, avšak dostatečně univerzálních a variabilních metod a metodických přístupů pro stanovení determinant rezistence k antibiotikům.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Výskyt genů rezistence u potravinářsky významných a patogenních bakterií (např. Salmonella spp., Escherichia coli, Listeria monocytogenes a Staphylococcus aureus)
Detekce genů rezistence k antibiotikům v potravinovém řetězci a dalších tzv. hot spotech (čistírny odpadních vod) a studium jejich genetických determinant (např. geny efluxních pump, beta-laktamáz, geny rezistence k tetracyklinu)
Bakteriom potravinového řetězce a variabilita jeho rezistomu
Validace qPCR protokolů pro kvantifikaci genů rezistence k antibiotikům
Využití MALDI-TOF MS pro stanovení fenotypových a genotypových profilů bakterií rezistentních k antibiotikům
Sledování rezistence a multirezistence patogenů izolovaných z různých typů vzorků (potraviny, klinické případy, čistírny odpadních vod, atd.)

Podpora:

ARG Tech (2020-2023) - Technologie pro odstranění genů antibiotické rezistence z čistírenských kalů aplikovaných v zemědělství TAČR SS01020112
Česká platforma antibiotické rezistence (CZEPAR) (https://czepar.vscht.cz/czepar)
EU4 Health project-EU-WISH (Wastewater Integrated Surveillance for Public Health) (2023-2026) (https://www.eu-wish.eu/)

4. Analýza bakteriomu aktivovaného kalu metodou nanopórového sekvenování

Bakteriom aktivovaného kalu je velmi různorodý, kdy některé bakteriální druhy, obvykle velmi obtížně kultivovatelné či dosud nekultivované, jsou však technologicky nežádoucí a problematické pro správný průběh čištění. Metodami pro jejich stanovení jsou proto mikroskopická analýza či různé molekulárně-biologické metody. Nově zaváděná metoda nanopórového sekvenování amplikonů 16S rRNA a metagenomové DNA je velmi vhodná, neboť při příznivé ceně a při provedení vhodném pro běžnou laboratorní praxi, umožňuje jak celkovou analýzu bakteriomu izolované DNA, tak získání informace o četnosti cílových technologicky problematických druhů.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Zavedení a využití moderní metody nanopórového sekvenování pro detekci a kvantifikaci technologicky nežádoucích bakteriálních druhů obsažených v aktivovaném kalu s cílem stanovit a optimalizovat kroky vedoucí ke zlepšení procesu čištění odpadních vod

Podpora:

2. VS SIGMA DC2 TQ03000804 NASEK - Využití nanopórového sekvenování bakteriomu aktivovaného kalu pro řízení procesu čištění odpadních vod (2024-2025)

5. Exprese faktorů virulence bakteriálních patogenů

Staphylococcus aureus je významný patogen produkující celou řadu toxických látek vyvolávající různá onemocnění. Z pohledu potravinářské mikrobiologie je jeho nejvýznamnější vlastností schopnost produkce termostabilních enterotoxinů, které mohou způsobit alimentární intoxikace neboli otravy z jídla. Dlouhodobě se zaměřujeme právě na studium exprese genů, které se podílí na tvorbě biofilmu i na produkci enterotoxinů; a to jak na úrovni mRNA, tak i na úrovni proteinu. Na úrovni mRNA je využívána metoda reverzní transkripce a kvantitativní real-time PCR (RT-qPCR), na úrovni proteinu imunochemická metoda ELISA. Vedle této činnosti je u testovaných kmenů prováděna i základní fenotypová a genotypová charakterizace. Mimo transkripci genů S. aureus je zkoumána i míra transkripce virulentních faktorů oportunního patogenu Cutibacterium acnes

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Virulence Staphylococcus aureus
Virulence Cutibacterium acnes

Podpora:

VIGA projekty

6. Analýza geneticky modifikovaných organismů (GMO)

GMO jsou definovány jako takové organismy, jejichž genetický materiál byl změněn způsobem, jehož nelze dosáhnout přirozenou cestou. Pomocí cílených genetických úprav lze dosáhnout požadovaných vlastností organismů, jako jsou např. zvýšená odolnost vůči negativním vlivům (škůdci, plevele, choroby, klimatické podmínky), zvýšení obsahu makro i mikronutrientů nebo urychlení růstu bez snížení nutriční hodnoty. Výzkumem a monitoringem GMO se zabýváme i v naší laboratoři, provádíme rutinní analýzy přítomnosti i přesnou kvantifikaci GMO, a to prostřednictvím PCR a PCR s fluorescenční detekcí v reálném čase (qPCR). Jsou analyzovány monitorované sekvence určující transgenní DNA (promotory a terminátory transkripce, selekční markery) i odrůdově specifické hraniční sekvence konkrétních GMO. Používány jsou in house postupy (SOP) i ISO ČSN protokoly.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Detekce a kvantifikace GMO v potravinách
Multiplex PCR/qPCR

Podpora:

Členství a spolupráce s Českou komisí pro nakládání s geneticky modifikovanými organismy a genetickými produkty
Členství a spolupráce s Vědeckým výborem pro geneticky modifikované potraviny a krmiva
Každoroční finanční podpora MŽP

7. Problematika falšování potravin

Falšování potravin je velkým problémem na současném světovém trhu. Hlavním důvodem falšování potravin je snaha výrobce o snížení nákladů na výrobu, přičemž v informacích pro spotřebitele uvedených na obalu výrobku deklaruje vyšší kvalitu, než ve skutečnosti prodává. Jedná se tedy o klamání spotřebitele, současně však může docházet i k ohrožení jeho zdraví. Maso a masné výrobky patří k nejdražším potravinám, a proto spadají do kategorie nejčastěji falšovaných komodit. Jedním z běžných způsobů klamání zákazníků je náhrada jakostního druhu masa masem méně hodnotným a uvádění nesprávného poměru obsahu druhu masa na etiketě výrobku. Metody založené na analýze DNA jsou velmi přesným nástrojem pro odhalování pravosti surovin, ze kterých jsou potraviny vyráběny. Naším cílem je vyvinout a validovat metody, které jsou vhodné pro analýzu komplexních a zpracovaných potravinářských matric. K tomu je třeba disponovat postupy pro určení druhové specificity a vhodnými nástroji na extrakci nukleových kyselin ze složitých matric. Náš výzkum se zabývá druhovou identifikací živočichů a rostlin pomocí PCR, sekvenace DNA i proteomické analýzy metodou MALDI-TOF MS. Jsou řešeny projekty zaměřené na molekulárně-biologickou analýzu významných druhů hospodářských zvířat (skot, prase, kůň či drůbež), analýzu mikrosatelitů a PCR identifikaci máku setého i druhovou identifikaci ryb prostřednictvím PCR amplifikující jaderný gen kódující významný alergen ryb, parvalbumin.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Identifikace potravinářsky významných živočišných druhů pomocí analýzy DNA
Identifikace ryb prostřednictvím molekulárně-biologických a proteomických přístupů
Vývoj molekulárního markeru pro diferenciaci odrůd máku setého

Podpora:

MZe (NAZV) QK23020101: Komplexní laboratorní strategie pro identifikaci druhů hmyzu určeného k lidské spotřebě a produkci zpracované živočišné bílkoviny, autentikace potravin na jeho bázi
MZE QK1910231 - Nové přístupy k průkazu falšování rybího masa pomocí genomové DNA
MZe (NAZV) QJ1530272 - Komplexní strategie pro efektivní odhalování falšování potravin v řetězci (provo)výroba-spotřebitel

8. Interakce nanovlákenných materiálů s mikroorganismy

Nanotechnologie se staly součástí našeho každodenního života. Jejich výzkumu je věnována velká pozornost v různých odvětvích, medicínu a potravinářství nevyjímaje. Aktuálně je velký zájem o využití nanomateriálů v tkáňovém inženýrství, což je obor zabývající se přípravou biologicky ekvivalentních náhrad tkání a orgánů, nebo při výrobě aktivních potravinových obalů prodlužujících trvanlivost potravin bez nutnosti použití konzervačních látek. Pro obě zmíněné oblasti je zcela zásadní mikrobiologická bezpečnost a znalost interakcí mikroorganismů s aplikovanými nanomateriály. V naší laboratoři je studován vliv nefunkcionalizovaných i funkcionalizovaných nanovlákenných textilií na růst, tvorbu biofilmu i transkripci genů vybraných patogenních i prospěšných mikroorganismů. Zabýváme se vlivem morfologie nanomateriálů zvlákněných metodou electrospinning z různých polymerů na mikrobiální interakce. V současném výzkumu se ukazuje, že právě pomocí morfologie lze účinně potlačit nebo podpořit mikrobiální růst. Ke studiu interakcí mezi mikroorganismy a nanovlákennými materiály využíváme jak klasické mikrobiologické metody, tak i molekulárně-biologické metody a mikroskopické metody, zejména skenovací elektronovou mikroskopii. Nanovlákenné materiály jsou připravovány a charakterizovány spolupracovníky z českých firem i z Technické univerzity v Liberci.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Vliv morfologie a struktury nefunkcionalizovaných nanomateriálů na růst bakterií, tvorbu biofilmu a retenci vybraných klinických a potravních patogenů a biotechnologicky významných mikroorganismů
Aplikace nanovláken do potravinových obalů a jejich vliv na potravinovou mikrobiotu
Vývoj antibakteriálních nanovlákenných chirurgických nití za účelem snížení rizika nozokomiálních nákaz
Vliv nanovláken na růst a transkripci vybraných genů Staphylococcus aureus/ Cutibacterium acnes

Podpora:

GAČR 23-05154S Interakce prokaryotických a eukaryotických buněk s nanovlákny s různou morfologií a strukturou
PO, OP PIK APLIKACE, CZ.01.1.02/0.0/0.0/16_084/0009936 - Aplikace nanovláken v potravinářských obalech

9. Analýza virové RNA/DNA v potravinách a vodách

Nemoci z potravin mohou být způsobeny požitím potravy, ve které jsou přítomné patogenní mikroorganismy nebo jimi produkované toxiny. K mikroorganismům kontaminujícím potraviny a vodu patři nejenom mnohé bakterie a plísně, ale i viry. Nejčastějšími viry, které se potravinami a vodou přenáší, jsou noroviry a virus hepatitidy A. Méně časté jsou rotaviry, virus hepatitidy E, astroviry, enteroviry, koronaviry, parvoviry a adenoviry. V naší laboratoři se zabýváme detekcí norovirů a koronaviru SARS-CoV-2.

Koronavirus SARS-CoV-2 je nově objevený kmen z čeledi Coronaviridae, který způsobuje vážné respirační onemocnění zvané COVID-19. Od konce roku 2019 virus způsobil celosvětovou pandemii. Vzhledem k celosvětové nouzové situaci v oblasti veřejného zdraví je důležité umět rychle a spolehlivě detekovat tento vir nejen jako průkaz nemoci u nakaženého, ale také z různých materiálů (např. z potravinových obalů) či odpadních vod. To by umožnilo monitorovat přítomnost viru a lépe předcházet dalším zoonotickým událostem podobného charakteru.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Detekce norovirů v potravinách a vodách
Detekce RNA SARS-CoV-2 a viru opičích neštovic (Mpox) ve vodách a kalech
Detekce RNA ptačí chřipky

Podpora:

MZE (NAZV) QL24010383: Včasné odhalení zdrojů nákazy ptačí chřipky pomocí detekce virových částic v environmentálních vzorcích
TA ČR SS01020112 - Technologie pro odstranění genů antibiotické resistence z čistírenských kalů aplikovaných v zemědělství

10. Interakce grafenu a kompozitních materiálů s obsahem grafenu s mikroorganismy

V posledních desetiletích poutají pozornost základního i aplikovaného výzkumu grafenové materiály, jež kromě schopnosti zlepšovat fyzikální a chemické vlastnosti jiných matric vykazují i slibné antimikrobiální účinky. Dosud není zcela známo, jakými mechanismy grafen na mikrobiální buňky působí a jak se svými účinky liší různé formy grafenu. V rámci výzkumu ve spolupráci s Ústavem anorganické chemie na VŠCHT se zabýváme vlivem grafenových materiálů na růst a tvorbu biofilmu biotechnologicky významných mikroorganismů a mikrobiálních společenstev. Součástí výzkumu je i hodnocení genotoxicity. Do testování jsou zahrnuty grafenové materiály různých prostorových konformací: 1D (nanotrubičky), 2D (např. grafen, grafenoxid) a 3D (kompozity a nanovlákna s obsahem 1D a 2D materiálů). Ke studiu interakcí mezi mikroorganismy a grafenovými materiály využíváme jak klasické mikrobiologické metody, tak i molekulárně-biologické metody a mikroskopické metody, zejména skenovací elektronovou mikroskopii a konfokální laserovou skenovací mikroskopii.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Vliv grafenových materiálů na růst a tvorbu biofilmu vybraných mikroorganismů
Studium mechanismu působení grafenových materiálů na mikrobiální buňky – vliv na metabolickou aktivitu buněk, produkci reaktivních forem kyslíku apod.
In vitro a in vivo genotoxicita grafenových materiálů

Podpora:

OP JAK CZ.02.01.01/00/22_008/0004631 Materiály a technologie pro udržitelný rozvoj (MATUR)

11. způsoby biologické ochrany brambor

Využití antimikrobiální aktivity bakterií a plísní je jednou z možných cest biologické ochrany brambor před účinkem pektinolytických bakterií (Pectobacterium spp. a Dickeya spp.) způsobujících měkkou hnilobu hlíz. Mezi producenty antimikrobiálních molekul patří nejčastěji zástupci rodů Pseudomonas, Bacillus, Serratia, Lactobacillus či Lactococcus. Tyto bakterie jsou schopny produkovat širokou škálu látek s antimikrobiálním účinkem, jako jsou peroxid vodíku, antibiotika, bakteriociny, siderofory, či různé těkavé organické sloučeniny. Je známo, že některé bakterie mohou inaktivovat také signální molekuly v procesu quorum-sening, a tak ovlivňovat expresi faktorů virulence fytopategonních bakterií. Jedná se především o bakterie náležící do rodů Delftia, Ochrobactrum, Bacillus a Rhodococcus.

Strategii hledání vhodného bioagens lze velmi zjednodušeně shrnout do následujících kroků: (i) izolace mikrobiální populace; (ii) ověření antimikrobiální aktivity na cílové fytopatogeny v laboratorních podmínkách; (iii) vyřazení izolátů s vlastní pektinolytickou aktivitou. Po tomto základním screeningu pak následují experimenty zaměřené na sledování účinku biogens přímo na hlízách brambor ve skleníkových podmínkách a následně i poloprovozech.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Izolace půdní mikrobiální populace z lokalit v ČR
Ověření antimikrobiální aktivity na cílové fytopatogeny
Stanovení pektinolytické aktivity
Identifikace izolátů plísní a bakterií (morfologie, biochemické testy, MALDI-TOF, sekvenace vhodných lokusů DNA)

Podpora:

QL24010148 alternativní způsoby biologické ochrany bramboru za využití bioagens a látek přírodního původu

12. Biologicky aktivní látky

Vzhledem k neustále rostoucímu množství mikroorganismů rezistentních vůči antibiotikům je nutné hledat nové látky s antimikrobiálními účinky. Lze je získat jednak izolací z přirozeného zdroje, chemickou syntézou s využitím strukturní modifikace, tak syntézou de novo.

Rostliny produkují velké množství přírodních produktů, které mohou být aplikovány pro podporu lidského zdraví. Léky na bázi přírodních produktů byly tradičně podávány orálně jako surové extrakty, což však vyvolává obavy o zdraví z důvodu škodlivých nebo nežádoucích meziproduktů v surových extraktech. Technologický pokrok však vytvořil podmínky pro sofistikovanější a kvalitnější výrobu farmaceutických přírodních produktů.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Antimikrobiální aktivity, cytotoxicita, protizánětlivá aktivita rostlinných extraktů
Hodnocení extrakčních metod při zpracování rostlinného materiálu dle jejich biologických aktivit
Syntéza nových biologicky aktivních látek na bázi peptidů a/nebo triterpenových sloučenin

Podpora:

Projekt TA ČR č. TN02000044 – BIOCIRKL – Biorafinace a cirkulární ekonomika pro udržitelnost

13. Studium endofytních mikroorganismů

Z důvodu stále rostoucí světové populace je vyvíjen tlak na dostatečnou a stabilní zemědělskou produkci. Pěstování plodin je značně limitováno nepříznivými podmínkami životního prostředí, škůdci a chorobami, které jsou v současné době navíc umocněny klimatickými změnami. Pro zajištění dostatečné výnosnosti zemědělských plodin se tak využívají pesticidy. Aplikace těchto chemických látek je sice velmi účinná, je však spojena s mnoha úskalími týkající se udržitelnosti tohoto systému pěstování rostlin. Pesticidy jsou chemické látky, které mají nežádoucí dopad na životní prostředí včetně člověka. Novodobé trendy zemědělství se tak snaží o omezení použití pesticidů a nalézání nových a ekologických řešení problému ochrany zemědělské úrody. Endofyty se díky produkci různých enzymů a jiných biologicky aktivních látek stávají důležitým prvkem v oblasti biotechnologických aplikací. Již dnes se využívají v zemědělství, lékařství, potravinářství, kosmetickém průmyslu, ale užitečné mohou být i v dalších oborech.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Izolace a identifikace endofytních mikroorganismů
Charakterizace jejich biochemických aktivit
Aplikační pokusy na rostlinách

Podpora:

Projekt TA ČR č. TN02000044 – BIOCIRKL – Biorafinace a cirkulární ekonomika pro udržitelnost

14. Cirkulární ekonomika – příprava biobetonu

Pařížská klimatická dohoda a Zelená dohoda pro Evropu představují v současné době klíčové snahy o snížení emisí skleníkových plynů, včetně oxidu uhličitého. Mezi hlavní producenty patří stavební průmysl, kdy značná část CO2 je produkována při výrobě portlandského cementu, využívaného pro produkci betonu. Jednou z možností, jak snížit výrobu cementu je zavedení recyklace odpadního stavebního materiálu. Naše skupina se zabývá recyklací jemně drceného odpadního betonu, který vzniká při demolicích, a současně využívá mikroorganismy, které jsou schopné srážet uhličitan vápenatý (MICP - mikrobiálně indukované srážení uhličitanu vápenatého). Mikroorganismy jsou za specifických podmínek schopné tvořit různé struktury krystalů CaCO3, které spojují částice odpadního betonu, a vytváří se tak opět pevný, kompozitní vzorek, tzv. biobeton. Vzniklé kompozitní vzorky biobetonu jsou analyzovány z hlediska strukturních a mechanických vlastností ve spolupráci s Fakultou stavební, ČVUT. Díky této technologii lze nejen redukovat emise CO2, ale zároveň využívat odpadní stavební materiál. Nicméně, jednou z překážek převedení této technologie do průmyslového měřítka je cena celého procesu, jejíž významnou část tvoří náklady na komerční kultivační média. Proto je jedním z našich cílů nahrazení komerčních kultivačních médií alternativními zdroji živin, například vedlejšími produkty z drůbežářského nebo pivovarnického průmyslu.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Ověření schopnosti srážet uhličitan vápenatý u prokaryotních (bakterie) a eukaryotních (plísně) mikroorganismů
Modifikace postupů přípravy kompozitních vzorků s cílem vylepšit jejich mechanické vlastnosti, například přídavkem přírodních materiálů
Izolace a identifikace nových mikroorganismů se schopností srážet uhličitan vápenatý z různých environmentálních nik, například z Koněpruských vápencových jeskyní
Analýza složení mikrobiálních komunit v prostředích, kde probíhá tvorba uhličitanu vápenatého
Nahrazení komerčních růstových médií levnějšími alternativami připravenými z vedlejších živočišných produktů a optimalizace jejich přípravy
Komplexní analýza získaných kompozitních vzorků biobetonu − SEM, XRD, EDS, mechanické vlastnosti (tuhost, pevnost)
Zhodnocení uhlíkové stopy a celkové LCA (Life-Cycle Assessment) analýzy k vyhodnocení dopadů na životní prostředí

Podpora:

GAČR 22-02702S: Mikrobiologicky indukované srážení kalcitu při recyklaci betonu pro produkci materiálů se zápornou uhlíkovou stopou
Národní centrum kompetence, TAČR TN02000044: „Biorafinace a cirkulární ekonomika pro udržitelnost“

15. iodeteriorace kulturních památek

Předměty kulturního dědictví nesou cenné informace o vývoji naší společnosti od dávných dob až po současnost. Bohužel však běžně podléhají biodeterioraci, což jsou nežádoucí změny způsobené činností organismů, převážně mikroorganismů. Tento proces způsobuje nevratné poškození předmětů kulturního dědictví, a tím i nevyčíslitelné ztráty informací. Je proto důležité předcházet mikrobiální kontaminaci kulturních památek ukládáním ve vhodných klimatických podmínkách. V případě, že jsou sbírky již kontaminovány, je nezbytné mikroorganismy identifikovat a odstranit. Naše pracovní skupina se zaměřuje na identifikaci mikrobiálních populací na různých typech kulturních památek, zejména fotografiích a knihách, ale také v ovzduší, protože právě mikroorganismy v ovzduší jsou považovány za jednu z hlavních příčin kontaminace kulturních památek. Pro identifikaci využíváme jak na kultivaci závislý přístup s využitím MALDI-TOF MS či Sangerova sekvenování, při kterém je kladen důraz na zachycení co největší diverzity, tak na kultivaci nezávislý přístup s využitím amplikonového sekvenování metodou Illumina MiSeq, založeného jak na izolaci DNA, tak RNA. Důležitou součástí našeho výzkumu je testování enzymových aktivit, což nám umožňuje sledovat biodeteriorační potenciál izolátů a také testování rezistence mikrobiálních izolátů vůči dezinfekčním prostředkům. Tento komplexní přístup nám umožňuje přispívat k ochraně kulturního dědictví před destrukcí způsobenou mikrobiální činností.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Monitorování mikrobiální kontaminace historických knih, fotografií a filmových pásek v depozitářích ČR
Vývoj šetrné metodiky odběru a izolace bakterií, kvasinek a plísní z kulturních památek
Identifikace a charakterizace bakteriálních kmenů kontaminujících fotografické a kinematografické materiály
Identifikace a charakterizace vláknitých mikromycet izolovaných z archivních materiálů
Srovnání způsobu identifikace izolátů tradičními kultivačními a sekvenačními metodami
Testování rezistence mikrobiálních izolátů k dezinfekčním prostředkům

Podpora (konec prosinec 2022):

NAKI II (grant. Č. DG18P02OVV062): Biodiverzita černobílých fotografických a kinematografických materiálů v archivních fondech a metody jejich dezinfekce

16. Faktory ovlivňující půdní ekosystém

Touto tématikou se naše vědecká skupina začala zabývat v roce 2015, v rámci spolupráce s ČZU s Fakultou agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů. V současné době je kladen velký důraz na udržitelné zemědělství a zároveň na maximální produktivitu rostlin, což ovlivňuje především kvalita půdy. Při našem výzkumu sledujeme jak různé agronomické postupy ovlivňují půdní ekosystém. Jednou z těchto strategií je aplikace hnojiv, jako jsou odpadní čistírenské kaly, statková hnojiva nebo minerální hnojiva. Aplikace těchto hnojiv probíhala na čtyřech stanovištích v České republice již od roku 1996 a jednotlivé lokality se lišily nejen fyzikálně-chemickými parametry půdy, ale i klimatickými podmínkami. Nicméně, tato strategie může ovlivnit půdu nejen pozitivně, ale i negativně, například zvýšeným výskytem nežádoucích patogenních mikroorganismů nebo zvýšením různých typů genů rezistence k antibiotikům. Další možností, jak zlepšit kvalitu půdy je pomocí přídavku biocharu, což je uhlíkatý materiál, který vzniká pyrolýzou odpadů organického původu. Aplikace biocharu do půdy přispívá k sekvestraci uhlíku v půdě, zlepšuje vlastnosti půdy, je významným zdrojem živin, napomáhá udržovat vlhkost půdy a podporuje mikrobiální diverzitu. V rámci projektu byly využity dva typy odpadů: bukové štěpky a zbytek po strojním oddělení kuřecího masa, které byly připraveny za dvou různých pyrolyzačních teplot. Půdní ekosystém může být ovlivněn také přítomností různých typů polutantů, které bývají často přítomny nejen v odpadních čistírenských kalech nebo statkových hnojivech, ale tyto polutanty se mohou v nízkých koncentracích vyskytovat rovněž ve vodách využívaných k zálivce rostlin.

Konkrétní témata, která v rámci projektu řešíme:

Vliv přídavku různých typů hnojiv a biocharu na:
- změny v mikrobiálních komunitách v půdě, v rhizosféře a na endofytní populace rostlin
- půdní mikrobiální aktivity
- přítomnost patogenních mikroorganismů
- zvýšení genů antibiotické rezistence v půdě
Vliv aplikace biocharu a arbuskulární mykhorhizy na degradaci, akumulaci a transport tří skupin kontaminantů (léčiv, změkčovadel a syntetických aromatických sloučenin) v rostlinách a na půdní, rhizosferní a endofytní populace

Podpora:

GAČR 16-07441S, GAČR 19-02836S

[urlnadstranka] => [ogobrazek] => [pozadi] => [iduzel] => 56072 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/potraviny/projekty [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) [56068] => stdClass Object ( [nazev] => [barva_pozadi] => cervena [uslideru] => false [text] =>

vedoucí skupiny

prof. Ing. Kateřina Demnerová, CSc..

docenti

doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc.

asistenti a vědečtí pracovníci

Ing. Jana Kadavá

Ing. Hana Michova, Ph.D.

Ing. Sabina Purkrtová, Ph.D.

Ing. Hana Stiborová, Ph.D.

Ing. Hana Sýkorová, Ph.D.

Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.

doktorandi

Ing. Tereza Branyšová

Ing. Eliška Čermáková

Mgr. Ondřej Chlumský

Ing. Diliara Jílková

Ing. Martina Kračmarová

Ing. Simona Lencová

Mgr. Ekaterina Shagieva

Ing. Milada Šolcová

Ing. Viviana Švarcová

Ing. Barbora Teplá

Ing. MartinTereň

technický personál

Šárka Katolická

Gabriela Radová

[iduzel] => 56068 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => [sablona] => stdClass Object ( [class] => infobox [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 0 ) ) ) [iduzel] => 29802 [canonical_url] => [skupina_www] => Array ( ) [url] => /vyzkum/vedecke-skupiny/potraviny [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) ) ) [sablona] => stdClass Object ( [class] => stranka_submenu [html] => [css] => [js] => [autonomni] => 1 ) [api_suffix] => )

Sekce	1. místo	2. místo	3. místo	Cena sponzora
Produkce a studium proteinů	Bc. Aneta Machalíková	Bc. Simona Galádová	Bc. Ľubomíra Papíková	Bc. Tereza Volfová Bc. Blanka Husťáková
Biomedicínské aplikace	Bc. Jana Psotová	Bc. Adéla Vávrová	Bc. Kateřina Kuglerová	Zdeněk Míchal Bc. Kateřina Bašusová
Bioanalytické metody a jejich aplikace	Bc. Filip Souček	Bc. Tereza Vodičková	Bc. Barbora Zapletalová	Bc. David Straka
Interakce v biologických systémech	Bc. Michaela Čermáková	Bc. Karolína Štrbová	Bc. Jan Beránek	Bc. Veronika Tomšovská
Vliv malých molekul na metabolismus	Bc. Jana Bláhová	Bc. Tomáš Nejedlý	Bc. Irena Jochovičová	Bc. Mária Goliašová
Mikrobiologie	Bc. Michaela Kubáňová	Bc. Barbora Chylíková	Bc. Manuela Tadrosová	Bc. Monika Jiráčková
Genetika	Bc. Veronika Liščáková	Bc. Jan Šnábl	Bc. Kateřina Hanáková	Bc. Denisa Nováková

8:00 - 9:00	snídaně
9:00 - 10:30	dopolední sekce I
10:30 -11:00	coffee break
11:00 - 12:30	dopolední sekce II
13:00	oběd
16:00 - 17:30	odpolední sekce I
17:30 - 18:00	coffee break
18:00 - 19:30	odpolední sekce II
20:00	večeře

Výjezdní studentská konference Běstvina

O co jde?

Kde se konference koná?

Organizace

Příjezd a odjezd

Konference

Spaní

Jídlo

Ostatní vybavení

Volný den

Aktuální problematika mikrobiologie potravin 2022

Výjezdní studentská konference MLEJN

O co jde?

Kde se konference koná?

Organizace

Povinné vybavení a další informace

Volný den

Proč to všechno?

Laboratoř mikrobiologie:

Mikrobiologické analýzy potravin

Mikrobiologické analýzy pitné vody, balené vody v plném rozsahu platné legislativy

Mikrobiologické analýzy balených vod, bazénové vody

Stanovení mikrobiální kontaminace

Mikrobiologická analýza ovzduší

Kosmetika, kosmetické a zdravotnické přípravky

Identifikace mikroorganismů metodou hmotnostní spektometrie MALDI-TOF

Laboratoř geneticky modifikovaných organismů (GMO):

Kontakt:

Nakládání s geneticky modifikovanými organismy:

Informace pro zaměstnance Ústavu biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha a studenty

Havarijní plán Ústavu biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha pro práci s GMO (zkrácená verze)

Přenos kultur

Likvidace

Popis a nákres uložení asanačních prostředků použitelných ke zneškodnění

Provozní plán Ústavu biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha pro práci s GMO

Seznam pracovníků proškolených pro práci s GMO na pracovišti

Povinnosti pracovníků při práci

Systém a četnost kontrol prostoru, zařízení a ochranných opatření

Zásady vedení pracovních protokolů

Opatření k zabránění vstupu nepovolaných osob

Vědecko-výzkumné portfolio ústavu v bodech:

Oblast medicínsky orientovaného výzkumu a vývoje

Oblast kontroly a bioremediací životního prostředí

Oblast kontroly a bezpečnosti potravin

Oblast interakce rostlin s patogeny

Elektoroforetické metody

Centrifugace, ultracentrifugace

Chromatografické metody

Dezintegrace buněk

Izolace nukleových kyselin

PCR

Stanovení aktivity enzymů

Produkce rekombinantních proteinů

Izolace lipidových tělísek a jejich charakterizace

TLC analýza

Purifikace oligosacharidů

Hmotnostní spektrometrie

Imunochemické metody

Spektrofotometrie: měření v kyvetách i mikrotitračních destičkách

Biolistická transformace

Mikroskopické metody

Mikrobiologické metody

Ekotoxikologické testy

Test mutagenity

Stabilita proteinů, studium interakce proteinů

Příprava liposomů s různým složením (případně fluorescenčně značených) a studium jejich interakce s proteiny

Autentizace lidských buněčných linií metodou STR

Testování antibakteriálních aktivit

Testování korozní rychlosti degradovatelných materiálů

Bioinformatika

Chyba 404

DATA

Příklady řešené problematiky

Metodika

V současné době jsme spoluřešiteli následujících projektů:

Prof. Dr. Ing. Radovan Hynek

doc. Ing. Mgr. Štěpánka Kučková, Ph.D.

Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D.

Ing. Tatiana Smirnova

prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc.

Identifikace bakteriálních společenstev v plodnicích hub a v jejich mykosféře