Vedoucí laboratoře: Mgr. Michaela Fencková, Ph.D.

Lucie Hrádková (technický asistent, lab manager)

Tereza Koníková (technický asistent, vědecký pracovník)



Pavla Nedbalová (postdoc)
Maria Constanza Gonzalez Ramirez (postdoc)

Petra Havlíčková (PhD student)
Anna Koutská (PhD student)

Lukáš Martínek (Mgr student)
Matyáš Suchý (Mgr student)

Aneta Medková (Bc student)
Anna Vápeníková (Bc student)
Sera Gruber (Bc student)

CO DĚLÁME

Studujeme geny důležité pro kognitivní funkce a zkoumáme, jak mohou jednotlivé genetické defekty vést k dramatickým a závažným neurovývojovým poruchám, jako je mentální postižení (ID) nebo autismus (porucha autistického spektra, ASD).

 JAK TO DĚLÁME

Do genů ovocné mušky drozofily zavádíme ekvivalentní mutace, které se vyskytují u jedinců s ID nebo ASD. V závislosti na typu mutace používáme různé přístupy, například RNA interferenci (k napodobení ztráty funkce), nadměrnou expresi (k napodobení zisku funkce) nebo úpravu genomu pomocí CRISPR/Cas9 (k modelování missense a variant specifických pro pacienta).

U genetického modelu octomilky se kontrolují kognitivní fenotypy. Zaměřujeme se hlavně na habituaci, konzervovanou formu učení, kterou jsme shledali relevantní pro ID a ASD. Během habituace postupně slábne reakce na opakované irelevantní podněty. Ty jsou odfiltrovány a náš mozek se může soustředit na důležité věci. Typickým příkladem je schopnost naučit se ignorovat zvuk tikajících hodin. Habituace chrání náš mozek před informačním přetížením a je nutná pro vyšší kognitivní funkce, jako je paměť. Lze ji hodnotit jak u jedinců s ID/ASD, tak u jejich drozofilích modelů, což ji činí vhodnou pro zkoumání mechanismů onemocnění a cílů pro léčbu.

Více informací o genetice, molekulární kontrole a klinickém významu habituačního učení si můžete přečíst v našem review.

Stejně jako si lidský mozek zvyká = habituuje se na tikání hodin, mohou octomilky potlačit svou skokovou reakci na opakování podnětu vypínání světla. Zpočátku jej vnímají jako nebezpečí a reagují skokem. Po několika opakováních se naučí, že jim to nijak neškodí, a přestanou skákat. Mouchy s habituačním deficitem nejsou schopny potlačit reakci a pokračují ve skákání, jako na videu níže. Náš habituační test se proto nazývá habituace na zhasnutí světla. Pomocí tohoto testu můžeme otestovat 24 much za méně než 30 minut.

Používáme nástroje buněčné a časově specifické (Gal4 a split-Gal4, TARGET) k určení neuronových substrátů a vývojového původu genově specifického habituačního deficitu a genetických interakcí k identifikaci dysfunkčních drah a cílů léčby. Zabýváme se také biologií synapsí, protože habituace souvisí se synaptickou funkcí (viz příklad zde). K určení účinku chybějících variant defektů habituace nebo variant specifických pro pacienta používáme strukturní modelování a molekulární analýzy. Nakonec se pokoušíme deficity korigovat pomocí léků specifických pro daný mechanismus.

PROČ JE TO DŮLEŽITÉ

ID a ASD jsou závažné a souběžně se vyskytující neurovývojové poruchy. ID/ASD mají většinou monogenní příčiny - jsou způsobeny mutacemi v jednotlivých genech. K dnešnímu dni známe >1500 takových genů. Představují možnost nahlédnout do biologických drah a cílů léčby, ale jejich studium na málo výkonných modelech, jako jsou laboratorní myši, by trvalo příliš dlouho. Je třeba vytvořit vysoce výkonný model. Drozofila je skvělou příležitostí, protože má velkou genetickou konzervovanost (75 % genů nemocí lze nalézt i u octomilek), high-throughput kompatibilitu a účinné nástroje pro vytváření mutací a analýzu molekulárních mechanismů. Díky high-throughput light-off jump habituaci můžeme posoudit to, co je nejdůležitější - kognitivní funkce. Zavedené postupy habituace u lidí usnadní převedení těchto poznatků do léčebných studií.

V současné době je chov exotických živočichů a pěstování cizokrajných rostlin široce rozšířenou zájmovou činností. Zájem a poptávka stále roste, a tím se zvyšuje i tlak na jednotlivé druhy v přírodě. Navíc nejde jen o samotný chov či pěstování, velký zájem je i o výrobky z rostlin i zvířat, například produkty tradiční čínské medicíny. V mnoha případech jsou tak přírodní zdroje nadměrně využívány a poptávka převyšuje nabídku. Dle statistických údajů je mezinárodní obchod s volně žijícími druhy rostlin a živočichů jednou z nejzávažnějších příčin celosvětového ubývání počtu druhů. Mediálně nejznámější je nelegální lov nosorožců v Africe a tygrů v Asii. Z rostlin jsou velmi často pašovány orchideje, sukulenty a kaktusy. Významné záchyty ohrožených druhů byly zaznamenány i na Letišti Václava Havla.

Na celém světě vzniklo mnoho společností a firem zabývajících se chovem, vývozem i dovozem zájmových druhů. Velký objem obchodu vede k nutnosti kontroly, jejímž nástrojem je Úmluva o mezinárodním obchodu s ohroženými druhy volně žijících živočichů a rostlin (Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora či zkráceně Convention on International Trade in Endangered Species, známá též jako CITES či Washingtonská úmluva). Aktivita v tomto oboru vyžaduje kvalifikované odborníky a právě takové vzdělání nabízí obor Biologie a ochrana zájmových organismů (BOZO).

V roce 2024 oslavil tento obor 19 let své existence.

Do bakalářského studia oboru BOZO se budoucí student přihlašuje elektronicky. 

Obor je koncipován jako tříletý bakalářský. Během studia získají studenti vědomosti jak ze základních přírodovědných disciplín, tj.   botanika, zoologie a ekologie, tak i z legislativy, pěstování sbírkových rostlin, akvaristiky, teraristiky, managementu zoologických a botanických zahrad a zbožíznalství výrobků z organizmů CITES.

Garantem oboru je Katedra zoologie Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Na výuce se kromě dalších fakult Jihočeské univerzity (Fakulta zemědělská a technologická, Pedagogická fakulta a Teologická fakulta) podílejí dále Univerzita Karlova v Praze, Česká zemědělská univerzita v Praze a odborníci z praxe (např. České inspekce životního prostředí, zoo) nebo Akademie věd.

Student musí absolvovat základní kurzy a řadu volitelných kurzů, souvisejících s jejich budoucím odborným zaměřením. Součástí studia je i výuka anglického jazyka. Státní závěrečná zkouška se skládá ze třech povinných předmětů :  biologie (zoologie, botanika a ekologie), chovu a pěstování zájmových organizmů a biologie a ochrany zájmových organizmů. V navazujícím magisterském stupni si pak student své znalosti rozšiřuje a může se dále specializovat na předměty věnující se rostlinám nebo živočichům (Magisterské obory Zoologie či Botanika) nebo ochraně přírody (Aplikovaná ekologie a ochrana přírody).

• státní instituce, například Česká inspekce životního prostředí, Ministerstvo životního prostředí, Ministerstvo zemědělství, odbory ŽP krajských úřadů a magistrátů, AOPK
• Policie České republiky – útvary, které se zabývají přímo nelegálním obchodem s živočichy a rostlinami
• celní správa
• botanické a zoologické zahrady, záchranné stanice živočichů
• firmy, které se zabývají chovem zvířat a pěstováním rostlin (zverimexy)
• firmy, které se zabývají obchodem se zájmovými druhy zvířat a rostlin
• nestatní organizace hájící práva zvířat – neziskové organizace, spolky, český svaz ochránců přírody

Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie

Komplexní poznání metodami archeologie, antropologie a vegetační ekologie

Na území jihovýchodního Senegalu byl v roce 1954 založen národní park Niokolo-Koba, který byl v šedesátých letech z důvodu ochrany biodiverzity rozšířen, a to na úkor místních vesnic. Obyvatelé původních sídel se proto museli ve dvou vlnách stěhovat - nejprve za hranice nově vzniklého a poté rozšířeného parku.

V dnešní době jsou v parku pod bujnou vegetací patrné pozůstatky zaniklých vesnic. Cílem projektu je tyto vesnice zdokumentovat a sledovat jejich archeologizaci napříč časem v prostředí zdejší stromové savany. Zároveň se naskýtá otázka vzájemných vlivů, tedy jak rychle místní flora překryla opuštěné areály a naopak jak se činnost tehdejších obyvatel ve sledovaném prostoru zrcadlí v národním parku dnes.

V roce 2018 se do Senegalu poprvé vydal výzkumný tým ve složení: archeolog a archeobotanik Jaromír Beneš (LAPE, JČU), archeoložka Tereza Majerovičová (LAPE, JČU), botanik Jan Novák (LAPE) a zooložka Lucie Stoklasová (ČZU). Záměrem první expedice bylo seznámit se s terénními podmínkami a vytipovat vesnice s potenciálem k pozdějšímu výzkumu. Tým také navštívili živé vesnice za hranicí NP Niokolo-Koba, kde byli kontaktováni původní obyvatelé opuštěných vesnic či jejich potomci. Velmi důležitým krokem bylo navázání spolupráce s Dakarskou univerzitou a místním archeologem Aliounem Deme. Tým byl v terénu doplněn o dakarského doktoranda z oboru archeologie Idrissu Manku, který mj. pomáhá s překladem do místních rozmanitých jazyků.

V roce 2019 proběhla druhá expedice, financována především ze zdrojů studentského grantu GA JU doktorandky Terezy Majerovičové, která na téma zaniklých a živých vesnic jihovýchodního Senegalu píše disertační práci. Tým byl doplněn o archeologa a antropologa Ladislava Šmejdu, který působí jak na katedře antropologie ZČU v Plzni, tak na ČZU v Praze. Expedice se zaměřila na dvě (již předem vytipované) zaniklé vesnice: Badi, Niémeniké a jejich okolí. Během terénního výzkumu tým provedl transektovou sondáž a odběr půdních vzorků napříč vesnicemi, i za jejich hranicí. Dále bylo odebráno několik srovnávacích půdních vzorků z okolí a dokumentován půdní profil zaniklých sídelních jednotek v prostoru obou sledovaných vesnic. Byla zmapována vegetace areálu a místní dřeviny byly vzorkovány pomocí dendrochronologické metody. Tyto vzorky nyní analyzuje dendrolog Jan Altman působící na Botanickém ústavu AV ČR v Třeboni. Na výzkum stromů v prostoru zaniklých i živých vesnic je kladen zvláštní důraz vzhledem k jejich symbolice, ale i surovinové využitelnosti a léčitelství (Sacred trees: a ritual and profane relation between tree and village in Niokolo-Koba National Park, Senegal).

Více informací o projektu můžete najít zde:

Výzkum zaniklých vesnic v Senegalu. Stopy v savaně očima archeologie a botaniky

Výzkum vesnic v jihovýchodním Senegalu byl zveřejněn na mezinárodní úrovni

Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie

LAPE se podílí na výzkumu jeskynní lokality Býčí skála, jedné z nejvýznamnějších středoevropských lokalit doby halštatské, pod vedením Katedry historie Filozofické fakulty Univerzity Palackého v Olomouci (Martin Golec) a Katedry archeologie Filozofické fakulty Univerzity Karlovy (Zuzana Golec Mírová). Současný výzkum si klade za cíl revidovat předchozí poznatky z roku 1872 týkající se halštatského nálezu ve Vstupní síni Býčí skály jeskyně, známého zejména díky značnému množství lidských ostatků a luxusních předmětů.

Současný projekt revizního výzkumu a výkopové práce z let 2020-2021 využívají různé přírodovědné metody, které mají odhalit problémy místního prostředí a přinést nové poznatky o pohřebním chování člověka v minulosti a s ním spojené hmotné doklady. LAPE se podílí zejména na analýze dřevěných uhlíků a rostlinných makrozbytků a objevuje výjimečně zachovalá naleziště zbytků potravy. Archeobotanický materiál z jeskyně Býčí skála tvoří bohatá "pohřební" vrstva, která obsahuje například četné nálezy prosa, ječmene, pšenice, máku a luštěnin. Mezi archeobotanickým materiálem jsou i nálezy některých vodních organismů svědčících o vodním prostředí (např. dafnie), které bylo spojeno s pohřebními rituály.