Nabídka prací

Aktuální nabídku prací můžete najít v SISu.

V případě zájmu neváhejte nás kontaktovat.

Bakalářské práce

doc. RNDr. Petr Heřman, CSc.Automatizace spektroskopické aparatury s vysokým časovým rozlišením pro biofyzikální aplikace

Fyzikální experimenty často vyžadují netradiční řešení, kterých nelze dosáhnout použitím softwaru dodávaného k jednotlivým součástem měřících aparatur. Může se jednat o synchronizaci ladění vlnových délek dvou laserů (CARS experimenty), ovládání závěrek, polarizátorů (fluorescenční anisotropie), nastavování intenzity excitace, ochrana detektorů před jejich poškozením silným signálem, synchronizační procesy apod.

Zájemce si bude moci po seznámení s aparaturou vybrat jednoduchý proces pro automatizaci a získá velmi cenné zkušenosti se základním numerickým řízením fyzikálního experimentu, práci s lasery a časově rozlišenou spektroskopií.

Vhodné pro studenty s alespoň elementární znalostí programování.

prof. RNDr. Jaromír Plášek, CSc.Fluorescenční spektroskopie calcofluoru vázaného na stěny kvasinek

Buňky kvasinek mají kromě plasmatické membrány také buněčnou stěnu, která zajišťuje v první řadě jejich rezistenci proti osmotickým změnám buněčného media. Kvalita a struktura buněčné stěny kvasinek závisí na řadě parametrů, jako například na složení růstového média. Kromě toho zůstávají na buněčné stěně kvasinek stopy po předcházejících děleních buňky v podobě jizev v místech, kde se od mateřské buňky oddělily buňky dceřinné. K pozorování rozdilů mezi stěnami buněk různých kmenů kvasinek, resp. kvasinek kultivovanych za různých podmínek se běžně používá fluorescenční mikroskopie buněk, jejichž stěny byly obarveny calcofluorem.
Při experimentech realizovaných v rámci bakalářské práce Marka Dostála bylo potvrzeno, že nejen intenzita fluorescence, ale též emisní spektra calcofluoru závisí na kvalitě buněčné stěny. Získané výsledky však byly doposud zatíženy nežádoucím příspěvkem fluorescence volného calcofluoru, který se nachází v buněčném médiu. Nově vyvinutá metoda přímého měření fluorescence calcofluoru tento technický problém konečně vyřešila.

Cílem této práce bude prozkoumání závislosti emisních spekter calcofluoru na některých podmínkách kultivace buněk (růstová fáze, koncentrace glukózy v růstovém médiu) a na stárnutí buněk.

U zájemců o tuto práci se neočekávají žádné předběžné znalosti z oboru biologie kvasinek.
Obě předcházející bakalářské práce věnované calcofluoru vyústily v řádnou publikaci v mezinárodním odborném časopise (viz seznam doporučené literatury).

prof. RNDr. Jaromír Plášek, CSc.Fluorometrické stanovení změn membránového potenciálu kvasinek pomocí zobrazovací cytometrie

V oddělení biofyziky FÚUK byla vyvinuta metoda kombinující spektroskopicku techniku synchronně skenované fluorescence s lineárním rozkladem spekter, která na základě detailního teroretického modelu odezvy fluorescenčních sond na membránový potenciál umožňuje kvantifikovat změny membránového potenciálu kvasinek v jednotkách mV. K tomuto účelu používáme kationické redistribuční fluorescenční barvivo 3,3’-dipropylthiadicarbocyanin,diS-C3(3). Cílem této práce bude porovnat výsledky měření změn membránového potenciálu kvasinek způsobených acidifikací vnějšího média získané dvěma odlišnými experimentálními technikami – spektroskopickou analýzou fluorescence buněčných suspenzí a zobrazovací cytometrií, která na rozdíl od první metody umožňuje analyzovat fluorescenci jednotlivých buněk.

doc. RNDr. Jaroslav Večeř, CSc.Modelování komplexních křivek dohasínání anizotropie fluorescence vybraných fluoroforů

Sledujeme-li jediný chromofor v roztoku, potom dohasínání anizotropie jeho fluorescence je možno hledat ve tvaru sady exponenciálních funkcí. Přítomnost více chromoforů ve vzorku může vést ke složitým křivkám dohasínání anizotropie fluorescence, které již fitovat exponencielními funkcemi nelze.

Úkolem této práce je namodelovat a interpretovat složité křivky dohasínání anizotropie fluorescence vybraných chromoforů způsobené interakcí chromoforu s jinou molekulou (např. interakce protein + substrát) nebo heterogenitou zkoumaného prostředí (např. buněčná membrána).

Diplomové práce

doc. RNDr. Dana Gášková, CSc.Ovlivnění činnosti membránových transportních systémů kvasinek stresovými faktory

doc. RNDr. Dana Gášková, CSc.Studium rychlosti a rozsahu aktivace kvasinkové H+-ATPázy fermentovatelnými cukry pomocí potenciometrické fluorescenční sondy diS-C3

doc. RNDr. Petr Heřman, CSc.Studium poruch oligomerizace proteinů v jádře a jadérku leukemických buněk

Projekt se týká výzkumu oligomerizace a dynamiky jaderných a jadérkových proteinů majících úzký vztah k leukemiím. Proteiny jádra a jadérka jsou dynamické biopolymery, jejichž buněčná lokalizace úzce souvisí s jejich rolí v řadě fyziologických a patologických procesů. Fosfoproteiny nukleofosmin a nukleolin patří k vysoce zastoupeným proteinům jadérka putujícím mezi jadérkem, jádrem a cytoplazmou. Schopnost vytvářet dimery a oligomery je kritická pro jejich správnou interakci s vazebnými partnery, např. s proteiny signální kaskády spuštění programované buněčné smrti. Mutace, fúze nebo zvýšená úroveň exprese těchto proteinů koreluje s výskytem nádorových onemocnění a leukémií a dokládá význam těchto proteinů pro pochopení mechanismů vzniku a rozvoje rakovinných onemocnění, především zhoubných onemocnění krve.

Práce bude zaměřena především na nukleofosmin, který u mnoha pacientů s akutní myeloidní leukémií obsahuje charakteristickou mutaci způsobující změnu jeho vnitrobuněčné lokalizace (cytoplazmatická místo jaderné). Buněčná exprese nukleofosminu fúzovaného s fluorescenčními proteiny, eGFP, mRFP1, umožní sledování změn jeho lokalizace, dynamiky a oligomerizace v živých buňkách. Dynamické chování, oligomerizace a interakce budou sledovány metodami fluorescenční korelační spektroskopie (FCS) a časově rozlišené fluorescence za pomoci rezonančního přenosu excitační energie (FRET). Měření budou prováděna v suspenzi i na jednotlivých buňkách za použití konfokální fluorescenční mikroskopie a metodiky FLIM (fluorescence lifetime imaging).

Práce bude prováděna ve spolupráci s Ústavem hematologie a krevní transfuze v Praze.

Dizertační práce

doc. RNDr. Dana Gášková, CSc.Charakterizace vlastností nativních a heterologně exprimovaných membránových transportérů u kvasinek pomocí fluorescenčních sond

V poslední době je mimořádná pozornost věnována membránovým proteinům patřícím do skupiny multidrug resistance transporterů (MDR). Tyto transportéry (pumpy) aktivně odstraňují cizorodé látky z buněk a tím umožňují rezistenci buněk vůči širokému spektru různých strukturně a funkčně odlišných látek (inhibitorů, léků, atd.). Negativně se tak uplatňují např. při léčení infekcí či odstraňování kvasinkových kontaminací. Tyto pumpy jsou přítomny v prokaryotech, kvasinkových buňkách i v živočišných buňkách včetně lidských.

Hlavním cílem disertační práce je podrobné a systematické studium vlastností těchto membránových transportérů u kvasinek Saccharomyces cerevisiae pomocí potenciometrických fluorescenčních sond (zejména diS-C3(3)), které jsou substráty MDR pump. Fluorescenční měření budou prováděna na setu isogenních mutantních kmenů (tj. deletovaných v genech kódujících některé z MDR pump, nebo naopak s nadprodukcí těchto pump, a rovněž s heterologně exprimovanými geny z jiných kvasinek).

Práce má převážně experimentální charakter. Metodicky je zabezpečena na Fyzikálním ústavu UK, získání biologického materiálu a provádění biologických testů je zajištěno v rámci spolupráce s Mikrobiologickým a Fyziologickým ústavem AVČR.