Katedra molekulární biologie a genetiky

Katedra zajišťuje následující kurzy v bakalářském studiu:

Prezentace studentů
Studenti, kteří vypracovávjí svou bakalářskou práci na Katedře molekulární biologie a genetiky, jsou povinni během svého bakalářského studia 2x prezentovat svou práci (opatření děkana D48). Student si v daném semestru, kdy chce prezentovat, zapíše kurz KMB 180 Seminář mag. oborů genetika (garant Aleš Horák). Seminář probíhá společně pro bakaláře i magistry blokově (o termínu bude informovat garant během semestru), jeden seminář je věnován přípravě, jak dobře prezentovat, a pak podle počtu zapsaných studentů v několika blocích probíhají prezentace studentů. 2 zápočty z tohoto kurzu slouží jako ověření povinnosti prezentovat 2x za své studium. Více informací zde: Prezentace magisterských studentů (v rámci KMB 180)

Katedra zajišťuje část bakalářské státní závěrečné zkoušky Buněčná biologie a genetika:

Otázky pro bakalářské zkoušky – Buněčná biologie a genetika

Část A: Otázky z buněčné biologie
1. Struktura a funkce organel v eukaryotické buňce
2. Buněčná energetika a hlavní metabolické dráhy
3. Struktura buněčných membrán, transport látek přes membrány, membránový potenciál
4. Cytoskelet: struktura a funkce, motorové proteiny
5. Vnitrobuněčné oddíly, třídění a transport proteinů uvnitř buňky
6. Mechanika buněčného cyklu: fáze buněčného cyklu, mitóza, meióza, „crossing over“
7. Buněčná signalizace: signální dráhy, receptory, typy buněčných signalizací.
8. Struktura a funkce DNA
9. Struktura a funkce RNA
10. Replikace, transkripce a translace
11. Struktura a vlastnosti proteinů
12. Rostlinná buňka: odlišnosti od živočišné buňky, chloroplasty, fotosyntéza, vakuoly, buněčná
stěna.

Část B: Otázky z genetiky
13. Chromosomy: struktura chromosomu, početní a strukturní chromosomální aberace, jejich
dopad na fenotyp a význam pro evoluci druhu
14. Genom: struktura genomu, porovnání velikostí genomů virů, prokaryot a eukaryot, paradox
hodnoty C, repetitivní DNA
15. Mutace: typy mutací podle rozsahu a podle dopadu na fenotyp, mutageny, reparace DNA
16. Mendelismus a genetická analýza: vysvětlení základních genetických pojmů (gen, alela,
homozygot, heterozygot, dominance, recesivita, haplosuficience, haploinsuficience,
kodominance, penetrance, expresivita, pleiotropie), křížení mono- a dihybridů do F1 a F2,
kombinační čtverec, rozvětvovací metoda
17. Meióza a vznik pohlavních buněk: průběh a funkce meiózy, crossing-over, rozchod alel u monoa
dihybrida, vznik pohlavních buněk u rostlin a živočichů
18. Genové interakce: co jsou to genové interakce, charakterizace jednotlivých genových interakcí
19. Kvantitativní genetika: genetická vs. environmentální složka, heritabilita v širokém a úzkém
slova smyslu, heterózní efekt
20. Vazba genů: co je to genetická vazba, jak se určuje její síla, vazbová fáze
21. Dědičnost a pohlaví: způsoby determinace pohlaví, pohlavní chromosomy, evoluce pohlavních
chromosomů, dědičnost vázaná na pohlaví, příklady znaků vázaných na pohlaví, pohlavně
ovlivněných a ovládaných, kompenzace genové dávky
22. Populační genetika: Hardy-Weinbergova rovnováha, jaké jsou její podmínky a co a proč jí
narušuje, typy selekce, genetický drift, fitness, dynamická rovnováha a její příklady
23. Genetika bakterií: srovnání prokaryotního a eukaryotního genomu, operony, plazmidy, jak
bakterie získává novou DNA (transformace, transdukce a konjugace), lytický a lysogenní cyklus
bakteriofága, SOS reparace DNA, CRISPR-Cas9
24. Genetika organel: které organely mají DNA a proč, jak vypadá genom organel, projevy
cytoplazmatické dědičnosti, heteroplasmie
25. Epigenetika: funkce epigenetických změn, epigenetické nástroje (metylace DNA, modifikace
histonů, nekódující DNA), genomový imprinting, paramutace

Katedra informatiky

Program přeshraniční spolupráce Česká republika - Svobodný stát Bavorsko Cíl EÚS 2014 – 2020

Museum Uploaded – Digitální technologie pro přeshraniční interaktivní spolupráci muzeí 

Partneři projektu: Stadt Deggendorf, Prácheňské muzeum v Písku, Technische Hochschule Deggendorf

Harmonogram: 1. 9. 2017 – 31. 8. 2020

Rozpočet projektu: 1 830 330,39 EUR

Cílem projektu je ve vzájemné spolupráci partnerů vytvořit interdisciplinárně, návštěvnicky zaměřené, bezbariérové a multimediální prezentace dochovaného kulturního dědictví a současně dlouhodobě a flexibilně vyvíjet nové aplikované technologie v oblasti muzejnictví a archivnictví. 

Vedoucím partnerem projektu je Městské muzeum v Deggendorfu (Stadt Deggendorf – Stadtmuseum), dalšími partnery jsou Prácheňské muzeum v Písku a Technická vysoká škola v Deggendorfu.
Projekt má za cíl inovovat stávající a vyvinout zcela nové technologie, které budou následně poprvé využity v oblasti muzejnictví. Technická vysoká škola v Deggendorfu (Kampus Freyung) a Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích (Katedra informatiky a Ústav archivnictví a PVH) spolupracují na vývoji nového digitálního výstavního systému. Muzea v Deggendorfu a Písku přitom slouží jako vzorové případové studie. Při společné vědecké práci obou muzeí budou shromážděna a za pomoci muzejně-didaktických metod s využitím digitálních strategií zpracována témata a materiály, které se dotýkají kulturního dědictví v přeshraničním kontextu. Muzea zde budou fungovat jako laboratoře, ve kterých se společně diskutují různé vývojové přístupy vysokých škol k prezentaci a vizualizaci muzejních materiálů, ověřuje se jejich vhodnost pro využití a zachycuje zpětná vazba. Zvláštností této koncepce z perspektivy informačních technologií a mediální tvorby je propojení digitálních médií s využitím moderních serverových a internetových technologií, jak pro potřeby stálých expozic, tak také pro nové formy prezentace s cílem ztvárnění prostorových a časových údajů. Důležitou součástí tohoto technického řešení je vytvoření centrálního systému uchování dat, který splňuje požadavky na dlouhodobou archivaci elektronických dat. Tento udržitelný systém zajistí trvalou vizualizaci dat a metadat v muzejních prezentacích a umožní výměnu dat s jinými institucemi.
Tyto systémy budou v muzeích implementovány pro potřebu prezentování informací: Městské muzeum Deggendorf, jeden z největších výstavních domů v Dolním Bavorsku, a Prácheňské muzeum v Písku, regionální muzeum vyznamenané evropským oceněním, připravují v rámci společného projektu aktuální a atraktivní nové výstavy i rozšíření stávajících expozic a jejich vybavení moderními technologiemi.

Podávání přihlášek od: Únor 2024
Uzávěrka přihlášek: 19. května 2024

Zahájení studia: září 2024
Doba studia: 2 roky

Program podporuje samostatnou vědeckou práci založenou na experimentálně zaměřené diplomové práci. Výzkumný projekt má hodnotu 33 ECTS kreditů (z celkových 120) a jeho zaměření spadá především do oblastí zájmu výzkumných pracovníků sdružených pod Katedrou molekulární biologie a genetiky. Možné jsou však i výzkumné projekty pod vedením externích mentorů. Další možnosti naleznete na stránkách výzkumných pracovišť na úzce spolupracujících ústavech Biologického centra Akademie věd ČR (AV ČR) a Centra řasových biotechnologií Mikrobiologického ústavu AV ČR.

Vedoucí výzkumní pracovníci sdružení pod katedrou:

prof. Alexander William Bruce, Ph.D. se zabývá molekulárními mechanismy, které jsou podstatou preimplantačního vývoje savčích embryí, konkrétně odvozením prvních tří buněčných linií (trofektoderm, primitivní endoderm a epiblast), které vznikají v době implantace embrya do dělohy.

prof. RNDr. Josef Komenda, CSc., DSc. studuje mechanismy a regulaci sestavování membránových pigment-proteinových komplexů a kontrolu jejich kvality. K jejich studiu využívá model sinice Synechocystis. Zaměřuje se zejména na úlohu strukturních podjednotek a vedlejších proteinových faktorů v procesu sestavování fotosystému II.

prof. RNDr. Julius Lukeš, CSc. se zabývá funkční analýzou mitochondriálních proteinů Trypanosoma brucei s cílem objasnit jejich funkce při editaci RNA a regulaci stability mitochondriálních transkriptů a dýchání. Zajímá se také o evoluci a biodiverzitu parazitických kinetoplastidních bičíkovců.

prof. Ing. Miroslav Oborník, Ph.D. se zabývá fotosyntetickými organelami jednobuněčných fotoautotrofních eukaryot a komplexními plastidy apikomplexních parazitů, které se vyvinuly prostřednictvím sekundární endosymbiózy. Zabývá se především hledáním jaderně kódovaných proteinů cílených do plastidů, jejich in silico lokalizací a fylogenezí.

prof. RNDr. Ivo Šauman, Ph.D. se zaměřuje na způsoby, jakými organismy synchronizují své biorytmy s fluktuacemi životního prostředí. Dlouhodobým cílem jeho výzkumu je zjistit více o buněčných a molekulárních mechanismech regulujících cirkadiánní rytmy.

prof. RNDr. Michal Žurovec, CSc. se zaměřuje na regulátory růstu hmyzích buněk. Studuje zejména adenosinovou signalizaci a regulaci energetické homeostázy v hmyzích buňkách. Kromě toho se zajímá o cílenou mutagenezi a charakterizaci proteinů hedvábí.

doc. Mgr. Tomáš Doležal, Ph.D. se zabývá metabolickou regulací rozdělení energie do jednotlivých orgánů během imunitní odpovědi Drosophila melanogaster. Analyzuje tkáňově specifickou genovou expresi, signalizaci a metabolity v průběhu infekce a zkoumá dopady různých genetických manipulací na systemickou fyziologii.

prof. Ing. Roman Sobotka, Ph.D. studuje různé aspekty oxygenní fotosyntézy u sinic. Dlouhodobým zájmem je pochopení mechanismu biogeneze a fotoprotekce fotosyntetického aparátu a dráhy biosyntézy chlorofylu. Oblíbeným organismem je model sinice Synechocystis PCC 6803. Laboratoř využívá široké spektrum metod, od genetiky a biochemie, různých omických metod, in silico výpočtů, až po strukturní metody.

doc. Mgr. Hassan Hashimi, Ph.D. zkoumá evoluci mitochondrií, které jsou nejstarším existujícím endosymbiontem eukaryot. Zajímá se zejména o kristy, morfologický prvek mitochondrií, který organelám poskytuje prostor k dýchání. Pracuje především s protisty s neobvyklými kristami a mitochondriemi: Trypanosoma brucei a nálevníky.

RNDr. Drahomíra Faktorová, Ph.D. se zajímá především o diplonemy, jednobuněčné mořské bičíkovce, o nichž bylo nedávno zjištěno, že patří k nejrozšířenějším a nejrozmanitějším mořským prvokům. Na příkladu diploném zkoumá funkce nejhojnějších eukaryotických proteinů pomocí různých molekulárně biologických metod a testů.

Mgr. Adam Bajgar, Ph.D. zkoumá funkční rozmanitost makrofágů drozofily v kontextu řady fyziologických procesů, jako je regulace metabolismu během infekce, metamorfózy a vývoje. Jeho tým nedávno vyvinul několik nástrojů pro manipulaci s makrofágy u nemodelových druhů hmyzu.

RNDr. Alena Krejčí, Ph.D. se zaměřuje na základní i aplikovaný výzkum odolnosti včel vůči chorobám. Zkoumá, jak termoregulace včel, výživa a způsob chovu včel ovlivňují rozvoj virových infekcí a dalších chorob.

RNDr. Radmila Čapková Frydrychová, Ph.D. se zabývá stárnutím buněk způsobeným zkracováním telomer, nukleoproteinových struktur na koncích chromozomů. Zkoumá roli enzymu telomerázy, který přidává krátké repetitivní sekvence DNA na konce chromozomů, při regulaci stárnutí sociálního hmyzu.

Mgr. Iva Mozgová, Ph.D. se zajímá o epigenetické mechanismy, které jsou základem odpovědí rostlin na okolní prostředí. Její výzkum se zaměřuje na histon-modifikující Polycomb repressive complex (PRC), evolučně konzervované proteinové komplexy, které u kvetoucích rostlin řídí přechod ze semene do klíčku.

RNDr. Petr Nguyen, Ph.D. kombinuje cytogenetické a genomické přístupy při studiu úlohy organizace genomu a jeho změn v evoluci. Zajímá se o evoluční faktory přeměny pohlavních chromozomů a o roli neo-pohlavních chromozomů při speciaci.

Mgr. David Doležel, Ph.D. používá různé modelové a nemodelové druhy hmyzu ke zkoumání důležitých otázek chronobiologie a fyziologie hmyzu. Kombinuje přístupy reverzní genetiky (RNAi, editace genomu), omické přístupy (genomika, transkriptomika, peptidomika), techniky in vitro (tkáňové kultury, yeast two-hybrid assay), mikrochirurgické zákroky a behaviorální experimenty.

Mgr. Michaela Fencková, Ph.D. se zaměřuje na genetickou a molekulární kontrolu vývoje nervové soustavy a kognitivních funkcí ve stavu zdraví a při různých onemocněních. Na modelu drozofily studuje geny důležité pro kognitivní funkce a zkoumá, jak může jediný genetický defekt vést k dramatickým a závažným neurovývojovým poruchám, jako je mentální postižení nebo autismus.

Mgr. Martin Kolísko, Ph.D. využívá komparativní genomiku a transkriptomiku k pochopení evoluce parazitismu. Přesněji řečeno, zkoumá evoluční mechanismy přechodu od volně žijícího organismu k parazitickému způsobu života a naopak, od parazitického způsobu života zpět k volně přežívající formě života.

RNDr. Petr Kopáček, CSc. se zaměřuje na molekulární popis proteinů, které jsou klíčové pro úspěšné krmení klíšťat (především Ixodes ricinus) a roztočů (Dermanyssus gallinae) nebo hrají roli při získávání a přenosu klíšťaty přenášených patogenů.

Ing. Petr Novák, Ph.D. se zabývá repetitivními sekvencemi DNA a jejich významem pro organizaci a evoluci genomu a vývojem nových bioinformatických přístupů pro de novo identifikaci a charakterizaci repetitivních elementů z dat genomického sekvenování získané pomocí next-generation technologií.

doc. RNDr. Alena Panicucci Zíková, Ph.D. se zajímá o medicínsky významné parazitické africké trypanosomy. Zaměřuje se zejména na signály a molekulární mechanismy řídící metabolickou přestavbu a ultrastrukturální změny mitochondrií spojené s komplexními parazitickými životními cykly zahrnujícími savčí hostitele a hmyzí přenašeče.

RNDr. Zdeněk Paris, Ph.D. zkoumá různé aspekty biologie RNA protozoálního parazita Trypanosoma brucei a příbuzných bičíkovců s dlouhodobým cílem identifikovat jedinečné mechanismy jejich RNA metabolismu. Zajímá se především o procesy, jako jsou modifikace tRNA, jaderný export tRNA a úloha jedinečné tRNA trypanosom, která v sobě nese intron.

Mgr. Lenka Gahurová, Ph.D. využívá různé sekvenační a vizualizační přístupy ke studiu evoluční historie a molekulárních (zejména epigenetických) mechanismů dlouhodobé samičí plodnosti na úrovni oocytů, ovariálních nik a úspěšného embryonálního vývoje u krátkověkých a dlouhověkých nemodelových hlodavců.

Mgr. Aleš Horák, Ph.D. se zabývá různými aspekty evoluční biologie protist a využitím sekvenování nové generace a bioinformatiky charakterizuje diverzitu,  ekologickou důležitost a metabolický potenciál těchto jednobuněčných eukaryot, která představují podstatnou část biodiverzity na Zemi, ale nelze je udržovat v trvalých kulturách..

prof. RNDr. Marek Jindra, CSc. se zabývá receptorem juvenilního hormonu (JH), který reguluje rozmnožování a řadu aspektů vývoje a fyziologie hmyzu. Jeho cílem je studovat pomocí receptoru juvenilního hormonu molekulární působení JH v biologii hmyzu a identifikovat nové sloučeniny pro bezpečnou a selektivní kontrolu škůdců.

Mgr. Anzhelika Butenko, Ph. D. studuje evoluci genetického repertoáru Euglenozoa, skupiny jednobuněčných eukaryot, která zahrnuje i patogenní organismy Trypanosoma a Leishmania. Zkoumá genetické změny, které jsou základem pro změnu způsobu života, a geny, které určují ekologický úspěch těchto organismů, s využitím omických dat a nejmodernějších bioinformatických metod.

M.Sc. Galina Prokopchuk, Ph.D. zkoumá chování mikroorganismů se zaměřením na mořské diplonemy. Její výzkum se zaměřuje na pochopení různých aspektů, jako je ekologie, ultrastruktura, pohyb, dynamika vztahu predátor-kořist a molekulární biologie různých mořských protist. Zkoumá také roli různých proteinů protistů, zejména těch, jejichž funkce zůstávají neznámé.

Mgr. Hana Sehadová, Ph.D. se zajímá o neuroanatomii, histologii a mikroskopii hmyzu. Studuje, jak živé organismy vnímají oscilace podnětů vnějšího prostředí, jako je světlo a teplota, které přesně synchronizují jejich vnitřní biologické hodiny.

RNDr. Martin Volf, Ph.D. se zabývá evolucí interakcí mezi rostlinami a býložravci, zejména z hlediska chemické obrany rostlin. Jedním z jeho hlavních témat je zkoumání toho, jak různé tlaky prostředí přispívají k obdivuhodné rozmanitosti specifických metabolitů mezi jednotlivými druhy rostlin.

RNDr. Pável Matos-Maraví, Ph.D. se zabývá fylogenomikou a populační genomikou tropického hmyzu (především motýlů). Jeho cílem je pochopit evoluční faktory speciace a biogeografických seskupení. Jeho výzkumný tým využívá datasety ekologických a druhově specifických znaků, které jsou spojeny s daty z re-sekvenování celých genomů a bioinformatikou .