Projekt přispěl k poznání komplexních kontrolních mechanismů zajišťujících stabilitu genomu

Projekt má mimořádný přínos nejen pro oblast epigenetiky rostlin. Výsledky přesahují rovněž do oblasti humánní epigenetiky a klinické medicíny. Mimořádnou kvalitu výsledků projektu dokumentuje také skutečnost, že ze 14 publikací v časopisech s IF je 11 v 1. kvartilu příslušné kategorie, z toho pak 5 v 1. decilu. Taková je stručná charakteristika projektu Grantové agentury ČR Faktory genomové stability u mechu a vyšších rostlin. O detailech projektu jsme si povídali s jeho řešiteli prof. RNDr. Jiřím Fajkusem, CSc., z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity a RNDr. Karlem Angelisem, CSc., z Ústavu experimentální botaniky AV ČR.

Můžete popsat, co bylo hlavním cílem projektu, který jste společně řešili?

Karel Angelis (KA): Faktory znamenají v našem případě enzymy, podpůrné proteiny a mechanismy opravy DNA, které zajišťují „mechanickou“ neporušenost – stabilitu genomové DNA tak, aby mohla sloužit jako templát pro svoji replikaci a průchod buněčným cyklem.

Jiří Fajkus (JF): K poškození DNA dochází z řady různých vnějších i vnitřních příčin. Mezi nejrizikovější fyziologické procesy patří v tomto směru právě kopírování genetické informace, tedy replikace. Pro každý organismus, ať už jde o člověka nebo rostlinu, je důležité zachování jeho genetické informace bez potenciálně škodlivých mutací a ztrát. Opravu poškození genomu – tedy poškozené DNA v chromozomech – má v buňkách na starosti hned několik biochemických drah, tvořených zmíněnými faktory, které zajišťují rozpoznání poškození a jeho následnou opravu.

KA: Pro laika, jde o obdobu přetrženého magnetofonového pásku, který znovu slepíme tak, že ho lze znovu přehrát a v místě původního poškození můžeme slyšet nějaké to zapraskání.

JF: Ke ztrátě části genetické informace však může docházet také v důsledku neúplného kopírování konců chromozomů, tzv. telomer. Následné zkracování chromozomů může kompenzovat enzymový komplex zvaný telomeráza. Naopak činnost zmíněných opravných systémů je na telomerách blokována specifickými bílkovinami, aby nebyly přirozené konce chromozomů mylně pokládány za neopravené chromozomální zlomy. V projektu nám tedy šlo o objasnění vzájemných vztahů mezi opravnými mechanismy a regulací údržby telomer. Věnovali jsme se také úloze sestavování chromatinu ve stabilitě chromozomů, protože DNA ve všech základních fyziologických procesech, kam patří replikace, transkripce a rekombinace, nevystupuje jako čistá nukleová kyselina, nýbrž jako supramolekulární komplex s histony a dalšími makromolekulami – tedy to, čemu říkáme chromatin.

Mech je pro kometový test ideální I.

Proč jste se rozhodli v projektu zkoumat právě toto téma?

JF: Protože jde o téma závažné z hlediska zachování životaschopnosti buněk a organismů. Téma úzce spojené s problematikou stárnutí a patogeneze závažných onemocnění. Dále proto, že v uvedené problematice mají oba výzkumné týmy, zúčastněné na projektu, prokazatelnou expertízu. Zkušenosti a orientace v dané problematice umožňují nejen zacílit výzkum na skutečně aktuální otázky, ale je to také významné hledisko při posuzování, zda je projekt vhodný k financování

 

Jak projekt probíhal? Jaké metody jste použili?

KA: Pracovali jsme v laboratořích a v kancelářích na počítačích. Rostliny – v našem případě huseníček (Arabidopsis thaliana) a mech (Physcomitrella patens) pěstujeme v růstových komorách za přesně kontrolovaných podmínek. Specifikem naší laboratoře je detekce přímého poškození DNA oproti většinovému studiu doprovodných dějů, které jsou snáze měřitelné. V posledních letech výlučně používáme tzv. kometový test, pro který je po metodické stránce mech (Physcomitrella patens) téměř ideální objekt.

JF: V naší části projektu jsme používali metody stanovení aktivity a exprese telomerázy, měření délky telomer nebo třeba stanovení počtu kopií genů pro ribozomální RNA (rDNA), a to jednak pomocí kvantitativní polymerázová řetězová reakce, jednak analýzou genomických dat. Používali jsme ale také např. fluorescenční mikroskopii, která umožnila potvrdit a vizualizovat tzv. vázané uspořádání 5S a 45S rDNA lokusů.

Obrázek standardních a mutantních rostlin Arabidopsis thaliana v květináčcích.

 Překvapilo Vás něco v průběhu projektu? Bylo tam něco, co jste nečekali?

KA: To by bylo špatné. Profesor B. Strauss, u kterého jsem byl na postdoktoranském pobytu na Chicagské universitě, vždy říkal „nemám rád neočekávané výsledky, neboť to ukazuje, že pokus nebyl náležitě promyšlen“. A tímto doporučením se snažím řídit. Na základě předchozích zjištění se výsledky, byť nové, daly předvídat.

JF: Pracovní hypotézy a experimenty by měly být nastaveny tak, aby potvrdily nebo vyvrátily předvídatelné varianty možných řešení. Překvapení ale mohou být různého typu. Obecně vzato, není dobré, když vás během řešení projektu „překvapí“, že dosud fungující metoda fungovat přestala a vy nevíte proč, i když i to se stává. Naštěstí se ale konala i jiná překvapení. Je třeba říci, že pokud by se výsledky daly předem dobře odhadnout, nebyla by ta práce ani zajímavá a je otázkou, zda by ji mělo smysl financovat jako základní výzkum. Je pochopitelné, že dobrý odhad možných variant výsledku umožní lépe navrhnout pokus a ušetřit čas i peníze. Ale v základním výzkumu jsou překvapení spíše pravidlem a každopádně významnou motivací pro lidi, kteří se mu věnují.

 

Jaká konkrétní „překvapení“ byla v rámci vašeho projektu?

JF: Ukázalo se například, že ztráta funkce proteinu RTEL1, který je důležitým negativním regulátorem oprav prostřednictvím tzv. homologní rekombinace a umí odstraňovat různé neobvyklé struktury na DNA, má pro údržbu telomer velmi podobné důsledky u mechu jako u člověka, kde způsobuje velmi závažné vrozené onemocnění. Tento projev je ale velmi odlišný od toho, co bylo pozorováno u nejznámější modelové rostliny Arabidopsis thaliana. Jinak řečeno, dvě modelové rostliny se v tomto ohledu liší víc, než mech a člověk. Takže tohle trochu překvapivé zjištění jen znovu ukazuje, proč je nezbytné pracovat paralelně na více modelových systémech, pokud chceme výsledky zobecňovat. Nebo jiný příklad: v rámci studia sestavování funkčního komplexu rostlinné telomerázy jsme zjistili, že se tohoto procesu v Arabidopsis účastní podobné proteiny jako u člověka – rostlinné homology proteinů pontin a reptin. Jejich interakce s telomerázou však nejsou na rozdíl od situace u člověka a dalších savců přímé, nýbrž jsou zprostředkovány tzv. TRB proteiny, které jinde než u rostlin nebyly nalezeny. Proces sestavování telomerázy u rostlin je tedy odlišný a jinak regulovaný, ačkoli většina zúčastněných „hráčů“ je stejná.

 Mech je pro kometový test ideální II.

Jak dlouho jste na projektu pracovali a kolik lidí se na něm podílelo?

JF: Projekt trval jakožto standardní projekt GA ČR tři roky. Je ale třeba současně dodat, že vstupní poznatky a rostlinný materiál, zejména některé mutantní linie mechu a Arabidopsis, jsme měli k dispozici již z předchozího projektu GA ČR, který jsme řešili rovněž ve spolupráci s týmem Karla Angelise. Specifikovat počty zúčastněných lidí není úplně snadné, i když formálně to lze vyčíst z každoročních zpráv o řešení projektu s přesností na desetiny úvazku. V našem týmu šlo průběžně o 6 pracovníků s pracovní kapacitou 0,2-0,7 úvazku, a v týmu K. Angelise o 4 osoby. Projektu se účastnili ve značné míře také studenti a stážující postdoktorandi. Tím pádem se během tří let trvání postupně měnilo i složení týmů, zejména v týmu z Masarykovy univerzity.

 

V čem pro vás byla hlavní výzva? Co jste, abyste se dopracovali k cíli, museli překonat?

KA: V některých chvílích bylo největší výzvou zbavit se kontaminace a rozpěstovat nové kultury mechu.

JF: O překvapeních, kdy nějaká metoda přestane fungovat, už tu byla řeč. V našem případě se to stalo u obyčejné polymerázové řetězové reakce, pomocí které jsme chtěli získat mezerník mezi kódujícími oblastmi pro 5S rDNA a 45S rDNA u mechu. Nakonec se to s nějakými přísadami jakžtakž povedlo. Následně se ukázalo, že potíže pramenily z toho, že v mezerníku je oblast tvorby velmi stabilních čtyř- řetězcových struktur DNA, které možná působí jako regulační faktor. Tyto tzv. G4 struktury umí totiž zmíněný protein RTEL1 rozplétat, a když k tomu nedojde, zablokují kopírování nebo přepis DNA. Jsou tedy i pravděpodobnou příčinou ztrát části kopií rDNA, kterou jsme u příslušných mutantů pozorovali. Takže ty problémy se nakonec ukázaly jako docela užitečné pro pochopení našeho problému.

 

Jak mohou být získané informace využity v praxi? Můžete uvést nějaké konkrétní příklady, které by to přiblížily laikovi?

JF: Projekt přinesl řadu nových informací o funkci bílkovin RAD51 a RTEL1, o sestavování komplexu telomerázy nebo o významu komplexu CAF1 (Chromatin Assembly Factor-1), který nově syntetizovanou DNA sbaluje s komplexy bílkovin zvaných histony do struktury chromatinu. To všechno jsou faktory, které najdeme napříč všemi říšemi organismů, včetně člověka, a které hrají významnou úlohu v udržování stability jejich genomů. Vyvážená funkce těchto faktorů je nezbytná pro normální život a růst organismů, naopak jejich poruchy vedou k hromadění poškození genomu, které vedou např. u člověka ke vzniku závažných onemocnění a jsou i jednou z příčin stárnutí. Jako projekt základního výzkumu neměl náš projekt za cíl přímou aplikaci těchto poznatků. Je však zřejmé, že lepší znalost významu a funkce těchto faktorů umožňuje zabývat se např. vývojem potenciálních léčiv, která činnost těchto faktorů podpoří v normálních buňkách, zatímco inhibice jejich funkce třeba v buňkách nádorových naopak usnadní jejich usmrcení. Nebo lze uvažovat o vývoji odrůd zemědělských plodin lépe vybavených proti mutagenním vlivům prostředí, a ty pak budou díky zvýšené ochraně genomu proti poškození životaschopné i za stresových podmínek.

Rostlinky Arabidopsis na Petriho misce.

 Podařilo se v projektu naplnit cíle, které jste si stanovili?

JF/KA: Ano.

 

Jakou roli v projektu hrál GA ČR?

KA: Zásadní, instituce standardních grantů je stimulujícím prvkem studia dílčích témat, který z podstaty brání tomu, aby se řešitel stal pasivní. Podporuje tvůrčí, manažérskou i finanční zdatnost navrhovatele/spolunavrhovatele.

JF: Kromě toho, že role GA ČR je, zejména vzhledem k velmi nízkému institucionálnímu financování výzkumu v ČR, pro základní výzkum naprosto zásadní, velmi oceňuji, že se GA ČR poměrně úspěšně brání tendencím k nadměrné byrokratizaci. V posledních několika letech se dokonce daří odstraňovat některé dříve zavedené administrativní komplikace a omezení, takže příprava projektu a jeho management představují v porovnání s ostatními projektovými schématy únosné břemeno jak pro vědce, tak pro jejich instituce.

 

Grantové projekty excelence v základním výzkumu EXPRO

Grantová agentura České republiky ke dni 29.10. 2019 ukončila hodnocení návrhů projektů přijatých do soutěže SGA0202000004 – Grantové projekty excelence v základním výzkumu EXPRO a rozhodla o poskytnutí podpory na níže uvedené grantové projekty. Toto rozhodnutí je přijato s podmínkou, že zákonem o státním rozpočtu České republiky na rok 2020 budou Grantové agentuře České republiky přiděleny účelové prostředky ve výši schválené RVVI a vládou ČR. V případě přidělení účelových prostředků v nižší výši si Grantová agentura České republiky vyhrazuje právo poskytnutí podpory na některé níže uvedené grantové projekty omezit nebo podporu na některé tyto grantové projekty neposkytnout.

Přílohy

102 KB Datum přidání: 29. 10. 2019

 

Tým vědců v čele s Robertem Černým objevil u některých bazálních ryb před-ústní střevo. Tato struktura nebyla dosud nalezena u žádného obratlovce

Oro-faryngeální rozhraní ve vývoji úst obratlovců. Takové bylo téma projektu Mgr. Roberta Černého, Ph.D. z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Jeho týmu se během řešení projektu podařilo objevit a v embryonálním vývoji paprskoploutvých ryb zdokumentovat tzv. před-ústní střevo. Tato enigmatická struktura se klasiky oboru očekávala u našich společných předků, ale nebyla dosud nalezena u žádného současně žijícího obratlovce.

„Bichiři, jeseteři a kostlíni, které jsme studovali, si tento archaický znak uchovali v raném vývoji svých unikátních larev, které ostatní linie obratlovců ztratili v dávné evoluci v souvislosti se zvětšováním množství zásobního žloutku ve svých vajíčkách,“ vysvětluje Robert Černý. „Klíčové zjištění našeho projektu je, že před-ústní střevo není jen u těchto třech druhů ryb, ale mají je v redukované formě všichni ostatní obratlovci. Objevuje se tam ale pouze v krátkém čase ve velice raném embryonálním vývoji a bylo dosud zaměňováno za něco jiného a nám se ho podařilo objevit.“

Na počátku projektu byla kniha Johna Samuela Budgeta, kterou Robert Černý náhodou objevil. Její autor byl prvním zoologem, který před 100 lety získal embryonální materiál bichirů. V té knize je první náhled toho, že embrya těchto afrických ryb mají jakési před-ústní střevo. „To mi u obratlovců připadalo tak šílené, že jsem se rozhodl, že tyto ryby musíme sehnat a výzkum zopakovat a podívat se, zda tomu tak skutečně je. A podařilo se. Některé skupiny dnešních rybovitých obratlovců jsou tak vývojově mnohem archaičtější, než jsme si dosud mysleli,“ říká Robert Černý.

Zkoumané druhy ryb mají během raného embryonálního vývoje střevo, které existuje za ústy, vyhrne se ven a vytváří tam určité struktury. U dvou ze třech skupin ryb vytváří tzv. podivuhodné cementové nebo přísavné orgány. U třetí skupiny tvoří toto střevo pokryv jejich budoucí hlavy. Vědci objevili, že buňky střeva vnitřního zárodečného listu, které se u žádného z obratlovců nenacházejí na povrchu hlavy, mají právě zkoumané druhy ryb.

Studované druhy ryb představují jedinečný evolučně-vývojový model. Práce, publikovaná v časopise Nature, navíc prokázala, že tato embryonální doména představuje dosud netušený příspěvek buněk vnitřního zárodečného listu (entodermu) do povrchu hlavy. Se svým výzkumem přispěl Robert Černý ke zlomu ve vnímání evoluce obratlovců, když u některých druhů bazálních ryb objevil strukturu před-ústního střeva. V následujících výzkumech se doktor Černý chce zaměřit na otestování funkcí této embryonální domény a důležitosti pro evoluci obratlovců.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Projekt Václava Štětky zkoumal, jak jsou sociální média využívána jako nástroj politické komunikace

PhDr. Václav Štětka, Ph.D z Fakulty sociálních věd Univerzity Karlovy komplexním způsobem zmapoval proces adopce sociálních sítí pro volební i mimovolební komunikaci politických stran a individuálních politiků v České republice. Napomohl tím k lepšímu pochopení sílící role, kterou sociální média sehrávají v komunikaci mezi občany a politickými aktéry, a to včetně faktorů, které ovlivňují ochotu uživatelů internetu zapojit se prostřednictvím digitálních technologií do politického procesu. Získal za to Cenu předsedkyně Grantové agentury České republiky 2019.

Projekt zachytil rozhodující období nástupu populistických a alternativních stran v českém politickém systému a přispěl k osvětlení klíčového významu sociálních sítí pro tyto nové politické subjekty a jejich komunikační strategie. Ve vztahu k užívání sociálních sítí pro politickou komunikaci ze strany občanů mimo jiné zjistil, že virtuální a reálné formy participace se navzájem nevylučují, ale spíše podporují, a současně odhalil překvapivě významné rozdíly mezi muži a ženami v intenzitě a charakteru online politické participace.

„V rámci výzkumu jsme se zaměřili především na obsah a styl komunikace na sociálních sítích, především na Facebooku, ale i na sociodemografické a další charakteristiky jejich uživatelů, kteří přes ně vstupují do politického procesu. Sesbírali jsme 20 000 individuálních komentářů, které jsme následně zkoumali metodami obsahové analýzy. Realizovali jsme také dvě dotazníková reprezentativní šetření, obě na vzorku přibližně 1 000 respondentů. Dělali jsme také hloubkové rozhovory s politickými aktéry, kam patřili především poslanci parlamentu a aktivní uživatelé sociálních sítí,“ říká Václav Štětka. „Data jsme získávali z oficiálních především facebookových a twitterových účtů politických stran a dalších politických aktérů. Jednotlivé komentáře jsme nejdříve aktivovali prostřednictvím speciálních programů a následně analyzovali v prostředí statistického programu SPSS a dalších analytických nástrojů.“

Z výsledků například vyplývá, že sociální sítě nejlépe a nejintenzivněji využívají takzvané nové alternativní či populistické strany a kompenzují tak nerovnosti, které existují například v přístupu do mainstreamových médií a ve schopnosti nastolovat agendu.

„Více se do politických debat na sociálních sítích zapojují muži. Ti jsou také aktivnějšími diskutéry. Ženy mají spíše tendenci komunikovat pozitivně. Ženy mohou být do jisté míry odrazovány od silnějšího zapojování do politických debat právě tím negativním až často nepřátelským prostředím, které zde panuje. Některé si kvůli tomu dokonce mění online identitu a vystupují pod mužskými profily. V našem projektu jsme se také zaměřili na hypotézu o tzn. kliktivismu, podle které se občanský aktivismus dnes realizuje primárně prostřednictvím sociálních sítí a už k sobě nenabírá tradiční formy politické participace. Z našich dat vyplývá, že v ČR to tak úplně neplatí a že aktivní uživatelé sociálních sítí mají současně tendenci projevovat se aktivně také mimo prostředí internetu, mimo sociální sítě,“ vysvětluje Václav Štětka.

Projekt Václava Štětky je prvním systematickým výzkumem role sociálních sítí v politické komunikaci. Zkoumány byly volební kampaně v letech 2013 a 2014 a také komunikace s voliči v povolebním období. Výsledky byly prezentovány na 15 zahraničních konferencích. Tým připravil a vydal dvě knihy a řadu článků v renomovaných časopisech.

Ve výzkumu pokračuje Václav Štětka i na Loughborough University, kde nedávno získal grant v hodnotě téměř milionu liber. Cílem výzkumu bude lepší pochopení způsobů, jakými spolu souvisí konzumace zpravodajství z různých typů zdrojů včetně dezinformací a nárůst fenoménu jako je populismus, politický radikalismus a autoritářský styl vládnutí, který v současné době ve střední a východní Evropě pozorujeme.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Výzva k nominacím na členy hodnoticích panelů GA ČR

Grantová agentura ČR vyhlašuje výzvu pro podávání návrhů na kandidáty do hodnoticích panelů GA ČR.

 

Návrhy se předkládají do následujících hodnoticích panelů:

P104 Stavební materiály, architektura a stavitelství

 

P201 Matematika – obor statistika

P202 Informatika

P205 Biofyzika, makromolekulární fyzika a optika

P208 Chemická fyzika a fyzikální chemie

P209 Astronomie a astrofyzika, fyzika atmosféry, meteorologie, klimatologie a hydrologie, fyzická geografie – obor astronomie

 

P301 Molekulární a strukturní biologie, genetika, genomika a bioinformatika

Molekulární biologie: molekulární mechanismy DNA replikace a reparace, molekulární mechanismy transkripce a translace, funkce proteinů a rekombinantní proteiny, funkce lipidů & sacharidů, molekulární interakce, systémová biologie

Strukturní biologie: struktura, interakce a dynamika proteinů, nukleových kyselin a ostatních typů biomolekul

Genetika: geny a funkce DNA, genová rekombinace, funkce RNA a regulace genové exprese, epigenetika

Genomika: strukturní, funkční a komparativní genomika, transkriptomika, sekvenování a genetické mapování, studium genomů organismů

Bioinformatika: bioinformatika včetně strukturní bioinformatiky, biostatistika, výpočetní biologie, modelování a simulace molekulárních procesů

 

P302 Mikrobiologie, parazitologie, imunologie a biotechnologie

Mikrobiologie: mikrobiologie, virologie, bakteriologie, priony, struktura a funkce buňky prokaryot a buňky protist, evoluce prokaryot a evoluce protist, interakce hostitel-mikroorganismus, epidemiologie infekcí

Parazitologie: parazitologické obory

Obecná a infekční imunologie: vrozená imunita a zánět, adaptivní imunita, poruchy imunitního systému, vakcinace, evoluce imunitního systému

Biotechnologie: mikrobiální biotechnologie, bionanotechnologie, biosenzory, biomimetika, ostatní biotechnologie, syntetická biologie

 

P303 Buněčná, vývojová a evoluční biologie

Buněčná biologie: struktura a funkce buňky, buněčná signalizace, buněčný cyklus a buněčná smrt, diferenciace a stárnutí buňky

Vývojová biologie: reprodukční biologie, ontogeneze organismů, embryologie, kmenové buňky

Evoluční biologie: evoluce buňky, evoluce ontogeneze (evoluce organismů, evoluce genomů, molekulární mechanismy evoluce)

 

P304 Nádorová biologie, experimentální onkologie, morfologické obory a patologie

Nádorová biologie včetně nádorové imunologie: nádorová transformace, nádorová buňka, nádory a nádorová onemocnění, nádorová imunologie, in vivo modely

Experimentální onkologie: experimentální onkologie, chemoterapie, imunoterapie, nové diagnostické a terapeutické přístupy, radiační biologie, experimentální radioterapie, translační výzkum v onkologii

Genetika a epigenetika nádorů: predispoziční stavy, somatické mutace, nádorové kmenové buňky, epigenetické regulátory a jejich poruchy

Modely nádorů: modely nádorového bujení, PDX modely, modely nádorů na nižších organizmech

Morfologické obory: anatomie, histologie, morfologie

Patologie: patologická anatomie, histopatologie, molekulární patologie

 

P305 Lékařské fyziologické obory a neurovědy, diagnostika a terapie, translační výzkum

Patofyziologické mechanizmy chorob: metabolismus, endokrinologie a diabetes, revmatologie, nefrologie, kardiovaskulární poruchy, stárnutí a další lékařské obory výše nezahrnuté

Neurovědy: neurofyziologie, senzorické systémy, vývojová neurobiologie, kognitivní a behaviorální neurovědy, neurologické poruchy

Translační výzkum: základní translační výzkum, experimentální medicína, genová a buněčná terapie, regenerační medicína, radiační terapie

 

P306 Farmakologie, toxikologie, lékařská biochemie, lékařská biofyzika

Farmakologie: farmakologie, mechanismy účinku, farmakokinetika, interakce léčiv, metabolismus xenobiotik, nová farmaka, modely in vivo a in vitro

Toxikologie: molekulární toxikologie, mechanismy toxicity, toxikokinetika, orgánová toxikologie, aplikovaná toxikologie, toxikologie přírodních a syntetických látek

Lékařská biochemie: lékařská biochemie, souvislost biochemických dějů a pathobiochemie, metabolismus endogenních látek v organismech, biochemické aspekty vztahu mezi strukturou a funkcí

Lékařská biofyzika: lékařská biofyzika, biomechanika, transportní a lokomoční mechanismy, interakce živých systémů s fyzikálními faktory, radiobiologie, ostatní problematiky biofyziky organismů

 

P402 Ekonomické vědy, makroekonomie, mikroekonomie, ekonometrie (mimo finanční ekonometrie), kvantitativní metody v ekonomii (mimo operační výzkum) – obor ekonomická teorie

 

P501 Fyziologie a genetika rostlin, rostlinolékařství

P504 Péče o krajinu, lesnictví a půdní biologie, ekologie ekosystémů

P506 Botanika a zoologie

Návrhy na členy hodnoticích panelů mohou na formulářích GA ČR předkládat právnické i fyzické osoby působící v oblasti vědy a výzkumu z řad významných odborníků, kteří v základním výzkumu dosáhli přesvědčivých výsledků. Předložené nominace musí obsahovat seznam všech pracovišť kandidáta a prohlášení zaměstnavatele, že s nominací souhlasí a je připraven kandidáta v případě jeho jmenování uvolňovat na zasedání panelů, případně dalších poradních orgánů předsednictva GA ČR, která mohou vyplynout z titulu členství v panelu. Z důvodu vyloučení střetu zájmů při hodnocení projektů, je GA ČR nucen upřednostňovat kandidáty s menším počtem afiliací.  Délka členství v hodnoticím panelu se stanovuje zpravidla na 2 roky a každý zvolený člen panelu může tuto činnost vykonávat nejvýše po dvě funkční období. Grantová agentura přivítá vyšší zastoupení žen, podobně jako cizojazyčných pracovníků působících na našich institucích, v podaných nominacích na členy hodnoticích panelů.

Jedním z důležitých požadavků na člena hodnoticího panelu je ochota a schopnost umět s určitým nadhledem posoudit v rámci panelu širší úsek oboru, tedy nejen specializaci vlastní vědecko‐výzkumné činnosti. Dále je třeba zdůraznit, že člen hodnoticího panelu je nominován jako vědecká osobnost, nikoli jako zástupce instituce, v níž působí. Očekává se tudíž schopnost posuzování výhradně podle odborných hledisek. Povinností člena hodnoticího panelu je vyjádřit se ke značnému počtu projektů, seznámit se se všemi předloženými projekty a dále zúčastnit se všech zasedání hodnoticího panelu. Členství v panelu je tedy náročné na časové i pracovní zatížení. Členům panelů náleží za jejich práci finanční odměna.

GA ČR využívá webovou aplikaci pro zpracování grantových přihlášek, dílčích i závěrečných zpráv pro řešitele a dále i pro hodnocení projektů členy panelů. Proto je nezbytné, aby kandidáti na členství v hodnoticích panelech byli schopni a ochotni tento elektronický systém používat.

Návrhy do hodnoticích panelů pro nadcházející funkční období začínající 1. dubna 2020 je třeba zaslat Kanceláři GA ČR v písemné formě nebo elektronicky na formuláři GA ČR podepsaném osobou oprávněnou jednat jménem zaměstnavatele (lze i prostřednictvím Informačního systému datových schránek – ISDS: a8uadk4) na e-mailovou adresu podatelna@gacr.cz nejpozději do 30. listopadu 2019.

Návrhový list je k dispozici na webových stránkách GA ČR nebo ke stažení na https://gacr.cz/file-download/43831.

Neúplně vyplněné návrhy nebo návrhy, které nebudou podány na stanoveném formuláři, GA ČR nebude akceptovat.

Není třeba zdůrazňovat, že úroveň členů panelů má zásadní význam pro kvalitu hodnoticího procesu.

 

Výzva_panelisti_2019

Formulář_návrhový_list

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Výzkum týmu Marka Mráze se zaměřil na chronickou lymfatickou leukémii. Popsal funkci klíčové molekuly pro její léčbu.

Tým pod vedením doc. MUDr. Mgr. Marka Mráze, Ph.D., který působí ve FN Brno a ve výzkumném centru CEITEC Masarykovy univerzity, dokázal jako první popsat mechanismus, jímž maligní B lymfocyty utlumí aktivity BCR dráhy v momentě, kdy je poškozena jejich DNA. Jedním z výsledků projektu je patent s potenciálem využití v klinické diagnostice. Bude například možné odhadnout, jak budou pacienti reagovat na chemoterapii. Hledat stále účinnější léčbu je důležité proto, že pacienty s leukémiemi a lymfomy se často nedaří úplně vyléčit, ale přežívají mnoho let a časem začnou být jejich nádorové buňky k terapii rezistentní. Výsledky projektu byly publikovány v prestižních časopisech Leukemia a Blood. Za projekt byl Marek Mráz oceněn Cenou předsedkyně Grantové agentury České republiky 2019.

„Chronická lymfatická leukemie vzniká maligní transformací B lymfocitů, což jsou buňky, které nás za normálních okolností mají chránit proti infekci tím, že produkují protilátky. Toto onemocnění vzniká pravděpodobně deregulací dráhy, která je zodpovědná právě za tu produkci těch protilátek, které se říká BCR signalizační dráha, její regulace nás v tom projektu právě zajímala. Odhalili jsme mechanismus, jímž chemoterapie, která vede k cílenému poškození DNA nádorových buněk, zastavuje BCR signalizaci. Tento mechanismus pravděpodobně existuje i ve zdravých B lymfocytech a vyvinul se proto, aby u buněk, které mají z nějakého důvodu poškozenou DNA, nedocházelo k jejich dalšímu množení. U nádorových buněk je ale tento ochranný mechanismus často porušen, a to nejvíce tam, kde chybí, nebo je mutovaná bílkovina p53, která se podílí na zastavení BCR signalizace,“ vysvětluje Marek Mráz.

Popis vztahu BCR signalizace a poškození DNA je možné využít pro lepší terapii u pacientů. „Kdybych to měl zjednodušit, tak potenciálně lze zjistit, zda je funkční dráha zastavující BCR signalizaci po poškození DNA. Pokud ano, tak pacientovi velmi pravděpodobně pomůže chemoterapie, pokud ne, tak bude vhodnější jej léčit třeba některým z nových léčiv, které přímo zastavují BCR signalizaci,“ říká Marek Mráz.

Chronická lymfatická leukemie je onemocnění, které je mimo jiné zajímavé tím, že má variabilní klinickou prognózu – někteří pacienti přežívají desítky let, naopak jiní přes velmi intenzivní léčbu přežívají jenom desítky měsíců. Vědce v projektu zajímalo, jaká je molekulární podstata, která by mohla souviset s deregulací BCR signalizační dráhy. Onkologové využívají k léčbě B buněčných leukémií a lymfomů často chemoterapii způsobující poškození DNA nádorových buněk. Doposud ale nebylo jasné, zda takováto léčba nějak ovlivňuje BCR signalizační dráhy a případně jakým mechanismem.

 „U chronické lymfatické leukemie bylo ukázáno, že je možné využít léčiva, kterým se říká inhibitory BCR signalizační dráhy. Ta jsou vhodná především u pacientů, kterým ne úplně dobře funguje odpověď na poškození DNA. Bohužel tato léčiva pacienty trvale nevyléčí a nedokáží trvale kontrolovat tuto chorobu. To, co nás teď zajímá, je, jak je vlastně BCR signalizační dráha u těchto pacientů aktivována a jak tyto inhibitory BCR signalizace kombinovat s jinými léčivy tak, abychom tuto chorobu trvale kontrolovali nebo potenciálně část těch pacientů vyléčili,“ dodává Marek Mráz.

Chronická lymfatická leukemie je nejčastějším leukemickým onemocněním u dospělých. Projekt proto vznikl na interní hematologické a onkologické klinice FN Brno.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Zemřel profesor Jaromír Plášek

Naše agentura vyjadřuje soustrast nad odchodem prof. RNDr. Jaromíra Pláška, CSc. Pan profesor náhle zemřel dne 25. září 2019 ve věku nedožitých 70 let. Profesor Plášek byl dlouholetým spolupracovníkem naší agentury, od roku 2017 byl panelistou za obory biofyzika, makromolekulární fyzika a optika.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Tlakové pole silně ovlivňuje intenzitu eroze a zvětrávání, zjistil tým vědců pod vedením Jiřího Bruthanse

Doc. RNDr. Jiří Bruthans, Ph.D. z Přírodovědecké fakulty Karlovy univerzity zkoumal vliv napětí daného gravitací na erozi pískovce. Jeho týmu se poprvé podařilo nasimulovat vznik dokonale vyvinutých skalních bran a modelovat vznik skalních útvarů v počítači. Získal za to Cenu předsedkyně Grantové agentury České republiky 2019.

Projekt se zabýval vlivem tlaku či napětí v hornině na zvětrání a erozi pískovce a vznikem skalních útvarů, jako jsou například skalní brány, převisy nebo skalní hodiny. Horninový tlak je přítomen v každé skále na Zemi, jeho vlivu na erozi a zvětrání však dosud nebyl přikládán význam. Fyzikální modelování s pískovcem z lomu Střeleč i s dalšími materiály z České republiky i zahraničí prokázalo, že tlakové pole silně ovlivňuje intenzitu eroze, solného a mrazového zvětrání, a je příčinou vzniku skalních útvarů.

Pískovcová skála je ve skutečnosti obrovský shluk pískových zrn, jež se vzájemně dotýkají a tlačí na sebe díky své vlastní váze a působení gravitace. Pokud v některé části skály odpadne blok či se vytvoří trhlina, tlak se změní v celém tělese. Celá pískovcová skála je tedy propojena tlakovým polem do jediného tělesa. Eroze je nejrychlejší tam, kde je pískovec stlačený málo. Zato tam, kde je tlak vysoký, je eroze příliš slabá, aby mohla skálu poškodit. Tlakové pole tak vlastně erozi řídí. Nechává ji odstranit zbytečnou zátěž, která nepřenáší žádnou váhu a jen ohrožuje stabilitu skalního tvaru. Přitom vysoký tlak drží pohromadě nosné prvky a brání tak erozi, aby je odstranila.

„K našemu objevu jsme se dostali v podstatě náhodou, když jsme v lomu Střeleč v Českém ráji, kde jsme zkoumali vznik kanálů vytvořených podzemní vodou, narazili na speciální druh pískovce, který okamžitě reaguje na vliv tlaku ve vodě. To, co bychom museli sledovat statisíce let, jsme schopni zviditelnit během pouhých desítek sekund či minut. Hlavním zjištěním v našem projektu je pochopení vlivu tlaků na vznik skalních bran. Výsledkem výzkumu je kromě fyzikálního modelování i nový numerický model, kde je eroze simulována v počítači. Ten umožňuje modelovat i složitější skalní útvary,“ říká Jiří Bruthans.

Výzkum probíhal nejen v České republice, ale také v zahraničí: na Stolových horách v Jižní Africe, v jordánské Petře a na Koloradské plošině v USA. Výsledky projektu byly publikovány v prestižních magazínech, například v časopise Geology.

V současnosti začínáme zkoumat vliv tlaku na erozní a zvětrávací procesy u jiných materiálů než u pískovce a zabýváme se také dalšími fyzikálními poli, které ovlivňují zvětrání. Jde například o vliv hydraulického pole čili pole vlhkosti, v hornině na to, kde budou deponovány například sole a kde bude docházet k solnému zvětrání u soch nebo přírodních útvarů. Tyhle procesy jsou velmi málo studovány a málo se o nich ví. Dochází tam k velmi složitým interakcím, které je třeba prostudovat, aby se tomu fenoménu lépe rozumělo,“ popisuje budoucnost Jiří Bruthans.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Zdeněk Sofer zkoumal využití iontových svazků pro modifikace struktur založených na grafenu

Doc. Ing. Zdeněk Sofer, Ph.D. z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze se ve svém projektu zabýval dvoudimenzionálními materiály a možnostmi jejich strukturních a chemických modifikací pomocí iontových svazků. Tyto materiály mají řadu dalších aplikačních využití jako je flexibilní elektronika, superkapacitory a mnohé další. Týmu Zdeňka Sofera se v rámci projektu také podařilo syntetizovat absolutně čistý grafen bez přítomnosti jakýchkoliv kovových nečistot a tím prokázat jejich zásadní vliv na elekrokatalytické vlastnosti grafenu. Výsledky výzkumu byly publikovány v 55 impaktovaných časopisech jako například ACS Nano a Angewandte Chemie a měly mimořádný citační ohlas. Za svůj projekt získal Cenu předsedkyně Grantové agentury České republiky 2019.

Interakce s vysokoenergetickými ionty vede k vytváření strukturních a chemických změn v ozařovaném materiálu. Například u folií na bázi oxidu grafenu dochází k rozkladu kyslíkatých funkčních skupin, což je doprovázeno výrazným zvýšením elektrické vodivosti. Použitím lokalizovaného ozařování tzv. iontové mikrosondy bylo možné vytvářet komplexní vodivé struktury na flexibilní nevodivé folii oxidu grafenu pro nejrůznější aplikace ve flexibilní elektronice.

„V rámci projektu jsme také řešili interakce iontových svazků s vrstevnatými chalkogenidy, kde byl pozorován nárůst katalytické aktivity v důsledku vzniku katalyticky aktivních defektů na povrchu materiálu. Při řešení projektu bylo syntetizováno množství nových derivátů grafenu i jiných dvoudimenzionálních materiálů,“ říká Zdeněk Sofer.

2D materiály, jako je například grafen, mají řadu unikátních vlastností. V jedné rovině mají silné kovalentní vazby, mezi jednotlivými rovinami jsou však velmi slabé elektrostatické interakce. Díky tomu je možné tyto materiály postupně ztenčovat.

„Krásným názorným příkladem 2D materiálu je například obyčejná slída, která má velmi pevné vazby v jednotlivých rovinách, ale tyto roviny je možné poměrně snadno od sebe oddělit a separovat. Když tento proces budeme opakovat mnohokrát, tak postupně dojdeme až na jednu atomární rovinu tohoto materiálu,“ popisuje Zdeněk Sofer. „Na rozdíl od slídy má ale grafen mnoho unikátních vlastností jako je například jeho elektrická vodivost nebo mechanická pevnost, která umožňuje, že grafen, který získáme na měděném substrátu depozičním zařízením, jsme pak schopni přenést na křemíkové substráty, aniž bychom tu monoatomární vrstvu v řádové velikosti jednotek centimetrů výrazným způsobem narušili.“

Tímto způsobem je možné získávat v podobě monovrstev velké množství dalších materiálů, které na rozdíl od grafenu mohou být izolátory nebo polovodiče s širokým zakázaným pásmem. Jejich aplikace pak mohou sloužit k uchovávání energie, v mikroelektronice, v optoelektronice, cíleném doručování léčiv nebo katalýze.

„Naším výchozím materiálem pro přípravu grafenu je nejčastěji obyčejný grafit. Z obyčejného grafitu můžeme dospět ke grafenu například mechanickou exfoliací, kde lze použít dokonce obyčejný kuchyňský mixér, pokud máte vhodné sulfaktanty. Další z možných cest jsou chemické oxidace. Výchozí grafit je oxidován v prostředí silných kyselin a oxidačních činidel. Tím získáváme takzvaný oxid grafitu, který již velmi snadno rozbijeme na jeho jednotlivé monovrstvy, které je pak možné následně uspořádávat například obyčejnou filtrací do podoby flexibilních poměrně mechanicky stabilních membrán, které mají díky své chemické struktuře na rozdíl od grafenu vlastnosti elektricky izolační,“ vysvětluje Zdeněk Sofer.

Kromě grafitu existuje další obrovské velmi široké spektrum dalších dvoudimenzionálních materiálů, jako je například černý fosfor termodynamicky nejstabilnější alotropická forma fosforu, která je ale také nejobtížněji připravitelná.

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Cenu za špičkový výzkum získali chemik Zdeněk Sofer, geolog Jiří Bruthans, zoolog Robert Černý, lékař a biolog Marek Mráz a sociolog Václav Štětka

Cenu předsedkyně Grantové agentury České republiky 2019 získalo pět řešitelů nejlepších projektů základního výzkumu. Na rozdíl od loňského roku, kdy byla mezi oceněnými jedna žena, ovládli letošní rok samí muži.

Zdeněk Sofer uspěl s projektem zkoumající použití iontových svazků pro modifikace struktur založených na grafenu. Jiří Bruthans zkoumal vliv napětí daného gravitací na erozi pískovce. Dalším oceněným je Marek Mráz s projektem zaměřeným na studium regulace signalizační dráhy B-buněčného receptoru prostřednictvím microRNA. Další laureát, Václav Štětka, analyzoval roli sociálních médií v transformaci politické komunikace a občanské participace v ČR. Posledním oceněným je Robert Černý. Ten se zaměřil na oro-faryngeální rozhraní ve vývoji úst obratlovců. O vítězích rozhodlo předsednictvo Grantové agentury České republiky v konkurenci dalších desítek projektů.

„V letošním roce byl výběr nejlepších projektů opět mimořádně obtížný. S úkolem zvolit mezi desítkami projektů těch několik nejlepších se potýkáme každý rok. Na druhé straně je to ale dobrá zpráva o tom, jaké skvělé vědce naše země má. Oceněným blahopřeji, jejich projekty byly skutečně excelentní,“ uvedla předsedkyně Grantové agentury Alice Valkárová.

Cena předsedkyně GA ČR se uděluje již od roku 2003. Od té doby bylo za mimořádné výsledky při řešení grantových projektů v oblasti základního výzkumu podporovaných GA ČR rozdáno celkem 69 ocenění. Pět nyní oceněných projektů bylo na základě návrhů příslušných oborových komisí vybráno z celkem 448 projektů ukončených v minulém roce. O konečném výběru projektů určených k získání Ceny předsedkyně GA ČR pak rozhodlo v dubnu letošního roku předsednictvo Grantové agentury České republiky.

Cena je udělována za mimořádné výsledky při řešení grantových projektů v oblasti základního výzkumu podporovaných Grantovou agenturou ČR. Jejich předání je spojeno s finanční odměnou pro řešitele projektů a jejich spolupracovníky. Každým rokem může být oceněno čtyři až pět řešitelů, jejichž projekty ukončené v předchozím roce byly odbornými poradními orgány agentury vyhodnoceny jako vynikající a získaly doporučení k ocenění.

 

Reportáže z České televize:
Události
Studio ČT24
Věda 24

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY