Granty JUNIOR STAR mají za cíl umožnit excelentním začínajícím badatelům se vědecky osamostatnit, tedy začít se zaměřovat na vlastní výzkumné téma, a případně založit i novou vědeckou skupinu. Soutěž je vysoce výběrová a uspějí v ní jen vědci, kteří nejen předloží kvalitní projekt, ale také již dosáhli významných badatelských úspěchů. Granty mají nadstandardní míru podpory (až 25 milionů Kč) a délku řešení (5 let). Letos začaly být poprvé řešeny projekty vzešlé z této soutěže. Další nadějní vědci získají podporu od příštího roku – vybrané projekty byly oznámeny již na začátku listopadu.
S vybranými projekty, jejichž řešení začalo letos, se můžete seznámit v tomto – již čtvrtém – dílu seriálu o projektech JUNIOR STAR.
MOLEKULÁRNÍ MECHANISMY NAVÁDĚNÍ AXONU
Mgr. Daniel Rozbeský, Ph.D., BIOCEV
„Cílem podpořeného projektu je objasnit fungování mechanismů navádění nervových buněk v mozku člověka, a přinést tak nové důležité poznatky o jejich komunikaci, které mohou pomoci při léčbě závažných nemocí.“
V lidském mozku se nachází téměř 100 miliard nervových buněk, neuronů, které jsou základní nervovou jednotkou tkáně. Můžeme si je představit jako strom – z jeho koruny se rozvětvují četné výběžky, jejichž funkcí je přivádět do neuronu informace v podobě signálů, které vyvolávají nervový vzruch. Část neuronu, kterým se zabývá projekt Daniela Rozbeského, se nazývá axon. Právě axonem se nervový vzruch šíří až na samotný konec neuronu připomínajícího kořeny.
Každý z nás má v mozku 100 biliónů neuronových kontaktů, které definují jeho intelekt, paměť, emoce, řeč, nebo smyslové vnímaní. Daniel Rozbeský se snaží s týmem v BIOCEVU zjistit na úrovni atomů, jak takovéto velké množství kontaktů mezi nervovými buňkami vzniká.
„Zkoumáme, jakým způsobem mění výběžky nervových buněk směr a jak vědí, kdy je potřeba zahnout vlevo nebo vpravo. Molekuly, které studujeme, hrají důležitou roli v některých formách epilepsie, autismu a neurodegenerativních a nádorových onemocnění. Existuje tedy možnost, že by výsledky našeho výzkumného projektu JUNIOR STAR mohly přispět k lepšímu pochopení mechanismů těchto závažných nemocí, a pomoci tak k jejich léčbě,“ říká slovenský biochemik Daniel Rozbeský, kterého téma výzkumu napadlo během jeho sedmiletého postdoktorského pobytu na Oxfordské univerzitě. Po studiu se rozhodl vrátit zpět do České republiky, kde původně studoval na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy, a založit vědeckou skupinu působící v Biotechnologickém a biomedicínském centru Akademie věd a Univerzity Karlovy BIOCEV ve Vestci.
Mgr. Daniel Rozbeský, Ph.D.
HYDRODYNAMICKÉ INTERAKCE PLANET S PROTOPLANETÁRNÍMI DISKY A PŮVOD TĚSNÝCH EXOPLANETÁRNÍCH SOUSTAV
RNDr. Ondřej Chrenko, Ph.D., Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy
„Snažíme se porozumět procesům, které vedly ke zrodu exoplanet nízkých hmotností obíhajících v těsné blízkosti mateřských hvězd.“
Projekt JUNIOR STAR Ondřeje Chrenka se zabývá vznikem planetárních soustav. Planety vznikají v tzv. protoplanetárních discích, což jsou oblaky plynu a prachu ve vesmíru, které rotují kolem vznikající nebo právě zformované hvězdy. Během této vývojové fáze se planety a disk vzájemně gravitačně ovlivňují a planety pak mohou migrovat, tedy přibližovat se ke své mateřské hvězdě nebo se od ní vzdalovat. Samotný průběh migrace planet tedy přímo určuje, jaké bude po rozplynutí disku výsledné uspořádání planetárních oběžných drah. Z protoplanetárního disku vznikla před 4,56 miliardami let rovněž sluneční soustava, ve které se nachází planeta Země.
„Pro výzkum používám simulace na superpočítačích, s jejichž pomocí modeluji proudění a energetické procesy v plynném disku s vnořenými planetami. Mým cílem je popsat fyzikální procesy, které jsou určující pro průběh migrace planet,“ říká astronom Ondřej Chrenko působící na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy a dodává: „Téma výzkumu, kterým se zabývám, nemá na vědeckých institucích v České republice příliš široké zastoupení, takže je potřeba spojit se s velkými zahraničními výzkumnými skupinami věnujícími se dlouhodobě tomuto tématu. Proto si cením toho, že mi grant Junior Star umožní realizovat stáže na zahraničních pracovištích, a rozvíjet tak mezinárodní spolupráci, která nepochybně zvýší kvalitu výsledků projektu.“
Projekt si klade za cíl objasnit původ některých soustav exoplanet, které jsou pozorovány v naší galaxii, zejména se zaměří na početnou skupinu exoplanet nízkých hmotností (tzv. superzemě a minineptuny) obíhajících v těsné blízkosti svých mateřských hvězd. Výsledky výzkumu přispějí k pochopení podmínek, za kterých exoplanety doputovaly na těsné oběžné dráhy v důsledku migrace. Porozumění migraci je důležité rovněž v souvislosti s otázkou, zda na pozorovaných exoplanetách mohly krátce po jejich vzniku panovat podmínky potřebné pro vznik života.
RNDr. Ondřej Chrenko, Ph.D.
LEWISOVY KYSELINY A FRUSTROVANÉ LEWISOVY PÁRY PRO REDUKČNĚ KONDENZAČNÍ REAKCE OXIDU UHLIČITÉHO S AMINY
Mgr. Martin Hulla, Ph.D., Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy
„Projekt hledá možnosti využití oxidu uhličitého s cílem zmírnit nežádoucí dopad chemického průmyslu na životní prostředí, a usiluje tak o rozvoj udržitelné chemie.“
Chemický průmysl, založený na využívání fosilních zdrojů, poškozuje životní prostředí a prohlubuje naši závislost na neobnovitelných zdrojích energie. Podpořený projekt JUNIOR STAR má potenciál tuto závislost snížit. Zkoumá totiž recyklaci chemického odpadu – oxidu uhličitého, který produkuje zejména průmysl a obchod. Oxid uhličitý se uvolňuje do ovzduší při každém spalování, což vede k jeho značnému nárustu v atmosféře, a tím ke změně klimatu. Oxid uhličitý je však možné využít v chemickém průmyslu jako zdraví neškodný zdroj uhlíku, a tím pomoci snížit emise.
Cílem projektu Martina Hully je narušit chemické vazby oxidu uhličitého tak, aby byl dále komerčně využitelný a bylo díky tomu možné nahradit nebezpečné látky v průmyslu.
„Syntetická chemie je trochu jako hra s legem, kde oxid uhličitý představuje kus stavebnice o třech dílech – dva atomy kyslíku a jeden atom uhlíku. Oxid uhličitý je částečně využitelný k přípravě jakékoliv chemikálie obsahující alespoň jeden z těchto tří atomů. My se soustředíme na přípravu látek s primárním využitím ve farmakologickém a agrochemickém průmyslu, kde by oxid uhličitý mohl nahradit řadu velmi jedovatých látek, jako je například formaldehyd. V rámci výzkumu se proto snažíme vyvinout katalyzátory, tedy látky, které by chemické reakce urychlily,“ přibližuje projekt Martin Hulla z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Má za sebou již několik vědeckých úspěchů. V Oxfordu spolupracoval na přeměně bioodpadu na letecké palivo a v Cambridge se podílel na výzkumu ohebných obrazovek do mobilů a televizí, ve Švýcarsku zase na přeměně plastového odpadu na chemické zdroje. Poslední zmiňovaný výzkum měl blízko k předmětu jeho současného projektu JUNIOR STAR – recyklaci oxidu uhličitého.
Vláda jmenovala do funkce předsedy Grantové agentury České republiky (GA ČR) doc. RNDr. Petra Baldriana, Ph.D. Současně se stal členem předsednictva prof. MUDr. Mgr. Milan Jirsa, CSc., který bude mít na starost lékařské a biologické vědy.
„Je mi ctí, že mohu navázat na dobrou práci paní doktorky Alice Valkárové a pana profesora Jaroslava Koči. Jako jeden z členů předsednictva jsem se podílel na aktuálním nastavení grantového prostředí, které zahrnuje zejména nové grantové příležitosti pro začínající vědce a financování excelentních projektů s potenciálem přinést průlom ve své oblasti. Do budoucna plánuji zaměřit činnost Grantové agentury ČR obzvláště na další rozvoj mezinárodní spolupráce a finalizovat přípravy nového typu grantové soutěže, která nám umožní bezprostředně reagovat na aktuální celospolečenské výzvy, jako byla například pandemie nemoci covid-19,“ shrnuje své plány docent Petr Baldrian.
Pozice předsedy GA ČR a člena předsednictva pro lékařské a biologické vědy zůstala neobsazená od začátku července, kdy nenadále zemřel prof. Jaroslav Koča, který tyto pozice zastával. Vláda jmenovala Petra Baldriana a Milana Jirsu na návrh Rady pro výzkum, vývoj a inovace.
Petr Baldrian je členem předsednictva GA ČR za zemědělské a biologicko-environmentální vědy od ledna 2017. V současné době je také vedoucím Laboratoře environmentální mikrobiologie v Mikrobiologickém ústavu Akademie věd ČR. Milan Jirsa působí v IKEM a na 1. lékařské fakultě Univerzity Karlovy. Má zkušenosti také z hodnoticích panelů GA ČR, které mimo jiné posuzují návrhy projektů k financování.
O předsednictvu GA ČR
Předsednictvo GA ČR je jmenováno vládou ČR na návrh Rady pro výzkum, vývoj a inovace. Je složeno z pěti členů, kteří zastupují pět základních vědních oborů – technické vědy, vědy o neživé, lékařské a biologické vědy, společenské a humanitní vědy a zemědělské a biologicko-environmentální vědy. Funkční období členů předsednictva je čtyřleté s možností jmenování nejvýše na dvě funkční období po sobě následující. Statutárním orgánem GA ČR je její předseda. Předsednictvo schvaluje vyhlášení veřejných soutěží ve výzkumu a vývoji a rozhoduje o uzavření smluv o poskytnutí podpory, tedy o udělení grantů vědeckým projektům na základě hodnocení oborových komisí a panelů GA ČR. Předsednictvo dále koordinuje činnost těchto poradních orgánů, jmenuje a odvolává jejich členy.
V roce 1770 proslulý francouzský matematik Joseph-Louis Lagrange dokázal, že každé přirozené číslo lze zapsat jako součet čtyř čtverců. Tedy pro každé přirozené n existují taková celá čísla a, b, c, d, že platí rovnost n= a^2+b^2+c^2+d^2. Takzvaná Lagrangeova věta o čtyřech čtvercích se zapsala do dějin matematiky.
O tři staletí později se kvadratické vzorce staly základem zkoumání vědeckého týmu pod vedením Mgr. Vítězslava Kaly, Ph.D., z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy. Hlavním tématem projektu financovaného GA ČR bylo zkoumání takzvaných univerzálních kvadratických forem.
„Jde o velmi důležité téma v teorii čísel, které souvisí s celou řadou jiných matematických oblastí, od matematické analýzy až po post-kvantovou kryptografii. A právě proto mě baví se tomuto tématu věnovat. Líbí se mi totiž, jak kombinuje a propojuje složité teorie k řešení zdánlivě jednoduchých otázek,“ komentuje Vítězslav Kala, proč si vybral téma projektu s názvem Kvadratické formy a numerační systémy nad číselnými tělesy.
Cílem tohoto projektu bylo studovat univerzální formy nad číselnými tělesy, což jsou jistá rozšíření celých čísel například o komplexní odmocninu z -1. Jedním z klíčových nástrojů, které k tomu tým použil, byly numerační systémy. „Jeden numerační systém známe a používáme všichni: desítkovou soustavu. Pro mnohé otázky, ať už týkající se již zmíněných číselných těles nebo implementace v počítačích, je ale důležité pracovat s výrazně obecnějšími soustavami, tak jako jsme to dělali v rámci projektu,“ vysvětluje Kala.
V jeho týmu pracovali tři postdoci – Tomáš Hejda a Tomáš Vávra, kteří se věnovali zejména stránce numeračních systémů, a také analytický číselný teoretik Ezru Waxman z USA. „Také mám radost, že se mi povedlo do výzkumu zapojit řadu studentů, jak mé dva doktorandy, tak několik magisterských, ale i bakalářských studentů Matfyzu. V rámci Studentského semináře z teorie čísel dokázali několik pěkných výsledků, které vyšly ve dvou článcích v dobrých zahraničních časopisech,“ zdůrazňuje dr. Kala, jehož projekt byl hodnotiteli Grantové agentury České republiky hodnocen jako vynikající.
„Hlavní výzvou byla matematika jako taková: To, že typicky vůbec není jasné, z které strany se do problému zakousnout, abychom ho vyřešili. A také to, že člověk musí být smířený, že spousta věcí, které zkusí, nakonec vedou do slepé uličky.“
Jedním z klíčových nástrojů, které tým při řešení projektu používal, jsou tzv. kvadratické mříže. Ty přitom slouží jako základ pro post-kvantovou kryptografii, tedy šifrování, které odolá útokům kvantových počítačů. „V rámci práce na projektu jsme získali výborné porozumění těmto mřížím, možná lepší, než nakolik jim rozumí někteří kryptografové z praxe. V nejbližších pár letech se tedy chci věnovat i souvisejícím kryptografickým otázkám, jejichž praktické dopady by pak byly zcela zásadní,“ naznačuje Vítězslav Kala využití některých výsledků projektu v praxi.
Od letošního ledna Mgr. Vítězslav Kala, Ph.D., řeší pětiletý projekt JUNIOR STAR, který je také financovaný Grantovou agenturou České republiky. „V jeho rámci chci výrazně prohloubit dosavadní porozumění univerzálním formám a propojit je s dalšími klíčovými objekty v teorii čísel, jako jsou třídová čísla. Jedná se o velký a ambiciózní projekt. Kdyby se nám to s mými čtyřmi postdoky povedlo, mohlo by to být vskutku přelomové,“ věří Vítězslav Kala.
Mgr. Vítězslav Kala, Ph.D., absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy, následně strávil 4 roky na doktorském studiu v USA na Univerzitě Purdue. Poté působil několik let jako postdok v Bonnu a Göttingenu v Německu, než se v roce 2017 vrátil na Matfyz. Ve svém výzkumu se zaměřuje na teorii čísel a související oblasti algebry a rád do něj zapojuje i studenty. Vedle řešení grantů aktuálně působí v GA ČR také jako místopředseda hodnoticího panelu Matematika a informatika.
Grantová agentura České republiky (GA ČR) od příštího roku podpoří 16 projektů, které uspěly v soutěži JUNIOR STAR. Pětileté projekty s rozpočtem až 25 milionů Kč mají za cíl podpořit ty nejlepší začínající vědce do 8 let od získání titulu Ph.D. Umožní jim jednak se věnovat vlastním vědeckým tématům, ale také založit vlastní výzkumnou skupinu. Polovina podpořených projektů bude řešena v rámci Akademie věd ČR.
„Soutěž JUNIOR STAR si klade za cíl identifikovat projekty mladých řešitelů, kteří mají vysoký potenciál dosáhnout světově významných výsledků a zároveň mají ambici se vědecky osamostatnit. Podobně jako u soutěže EXPRO se jedná o exkluzivní granty – je vybráno pouze malé procento projektů, jejichž řešitelům je poskytnuta nadstandardní podpora na dobu pěti let. Začínající vědci získávají větší badatelskou svobodu, zároveň ale také doufáme, že udělení grantu je vzkazem pro instituce, kde působí, že od nich lze očekávat vynikající výsledky i v budoucnu,“ řekl doc. RNDr. Petr Baldrian, Ph.D., a dodal: „Podpora mladých vědců je jednou z priorit GA ČR. V letošním roce jsme pro mladé vědce po získání doktorátu poprvé vypsali soutěž POSTDOC INDIVIDUAL FELLOWSHIP, zaměřenou na vědeckou mobilitu. Mladí vědci – studenti i postdoktorandi – jsou ale také významnou součástí týmů standardních či mezinárodních projektů, kde mohou získat praktické zkušenosti s výzkumem.“
V druhém ročníku soutěže JUNIOR STAR je doporučeno k financování celkem 16 projektů z celkem 315 podaných návrhů. Polovina podpořených projektů bude řešena od příštího roku na Akademii věd České republiky, tři projekty na Masarykově univerzitě v Brně a dva na Českém vysokém učení technickém v Praze. Po jednom projektu pak na České zemědělské univerzitě v Praze, Jihočeské univerzitě v Českých Budějovicích a na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze.
Na hodnocení návrhů projektů JUNIOR STAR se podílejí výhradně zahraniční vědci doporučení mezinárodní agenturou Science Connect. Hodnocení probíhá ve dvou fázích, přičemž každý návrh projektu hodnotí přinejmenším čtyři zahraniční odborníci z dané výzkumné oblasti.
Seznam doporučených projektů
Registrační číslo
Navrhovatel
Název
Uchazeč
Doba trvání
22-06008M
Ing Prokop Hapala, PhD
Počítačový návrh templatoveho sestavování, replikace a syntézy na iontových površích
Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
5
22-11299M
Ing. Petr Kovaříček, Ph.D.
Reakční sítě na fázových rozhraních pro dynamickou samoskladbu
Fakulta chemické technologie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
5
22-17593M
Mgr. Kateřina Sam, Ph.D.
Kolaps ekosystémů v nepřítomnosti pavouků a ptáků?
Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
5
22-18033M
Ing. Tomáš Fíla, Ph.D.
Dynamika rázů s využitím rychlé rentgenové radiografie a zábleskového rentgenového zdroje
Fakulta dopravní, České vysoké učení technické v Praze
5
22-18424M
Jan Perner, Ph.D.
Funkční genomika a symbio-genomika v klíšťatech
Biologické centrum AV ČR, v.v.i.
5
22-20303M
Mgr. Hana Sedláčková, Ph.D.
Dešifrování počátků replikace DNA v integritě genomu
Biofyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
5
22-20342M
RNDr. Tomáš Slanina, Ph.D.
Organické solární elektrické baterie používající ukládání elektronů do chemických vazeb
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.
5
22-21743M
Dr. Madalina Bianca Moraru
Role soudů ve formování přístupu k azylu
Právnická fakulta, Masarykova univerzita
5
22-22000M
Dr. Dominik Kriegner
Multipólové antiferromagnety: Nové vzájemně propojené kapitoly v krystalografii, pásové strukture a elektronice
Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
5
22-23183M
RNDr. Zuzana Kúkelová, PhD.
Nová generace algoritmů pro řešení problémů geometrie kamer
Fakulta elektrotechnická, České vysoké učení technické v Praze
5
22-28659M
Mgr. Filip Hrbáček, Ph.D.
Vliv změny klimatu na dynamiku periglaciálního prostředí v oblasti Antarktického poloostrova
Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita
5
22-30571M
RNDr. David Sehnal, Ph.D.
Cell*: webová platforma pro vizualizaci, modelování a dynamiku organelových a buněčných struktur
Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita
5
22-33162M
Ole Jann, PhD
Data, algoritmy, moc: Ekonomické teorie informační společnosti
Národohospodářský ústav AV ČR, v.v.i.
5
22-33266M
Ioannis Markonis
Vyhodnocení intenzifikace suchozemského hydrologického cyklu
Fakulta životního prostředí, Česká zemědělská univerzita v Praze
5
22-33877M
Mgr. Kateřina Rohlenová, Ph.D.
Mezibuněčná komunikace nukleotidů: přehlížený cíl pro nové protirakovinné přístupy
Díky ochotě a nasazení hodnotitelů se GA ČR podařilo ukončit hodnoticí proces soutěže JUNIOR STAR v původně plánovaném termínu, jeho výsledky tak budou zveřejněny již 2. listopadu. Termín zveřejnění výsledků byl původně odložen na začátek prosince proto, že GA ČR na jaře vyšla vstříc požadavkům vědecké komunity a prodloužila termín pro podávání návrhů projektů. Reagovala tak na mimořádnou situaci, kdy badatelům i hodnotitelům znesnadňovala práci tehdejší protipandemická opatření.
„Jsem rád, že se nám výsledky soutěže JUNIOR STAR podaří vyhlásit již na začátku listopadu. Vědci, jejichž projekty budou vybrány k financování, tak budou mít více času se na jejich řešení připravit. To je důležité i kvůli tomu, že se často jedná o projekty, v jejichž rámci vznikají nové vědecké týmy. Vynikajícím začínajícím vědcům navíc přinesou možnost se badatelsky osamostatnit, tedy zaměřit se na vlastní témata. Minulý rok tento druh grantů přilákal do České republiky i řadu nadějných badatelů ze zahraničí,“ řekl člen předsednictva GA ČR doc. RNDr. Petr Baldrian, Ph.D.
Soutěž JUNIOR STAR, která nabízí excelentním mladým řešitelům nadstandardní podporu až 25 mil. Kč na dobu pěti let, byla poprvé vyhlášena minulý rok a zájem o ni překonal očekávání. Stejně jako soutěž EXPRO jsou návrhy projektů JUNIOR STAR hodnoceny výhradně zahraničními panely odborníků.
Výsledky ostatních grantových soutěží GA ČR oznámí v plánovaném termínu na začátku prosince.
Jeseteři žijí na naší planetě již od dob dinosaurů a zachovali si některé archaické a dnes již mezi ostatními obratlovci unikátní znaky. Přestože jsou jeseteři evolučně velmi úspěšní, čelí dnes vyhynutí. V tzv. červené knize ohrožených zvířat je 16 z 27 druhů jeseterů klasifikováno jako kriticky ohrožení.
„Evidentně je na vině člověk, který při honbě za kaviárem vydrancoval většinu jeseteřích populací. Nemalou měrou je na vině rovněž znečištění vodních toků a výstavba přehrad, které brání jeseterům při jejich migracích za reprodukcí. Proto jsme se začali zabývat vývojem metod, které mají za cíl ochranu a genetickou konzervaci jeseterů,“ říká doc. Ing. Martin Pšenička, Ph. D., z Fakulty rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, který vedl projekt podpořený Grantovou agenturou České republiky s názvem „Jaderný transfer u ryb: šance pro obnovení mizejících druhů jeseterů.”
Oplození somatickou buňkou
Vědci se vydali dvěma směry. Prvním byl klasický jaderný transfer. Podstata metody je jednoduchá. Vezme se buňka ohroženého druhu jesetera, například z ploutve, a injikuje se do vajíčka náhradního blízkého druhu. Vajíčko je tedy „oplozeno“ nikoliv spermií, ale somatickou buňkou. Vajíčko z nějakého důvodu pozná, že je přítomná buňka diploidní (obsahuje kompletní informaci ke vzniku jedince) a genetickou informaci vajíčka vyloučí. Výsledný organismus je klon, který má jadernou genetickou informaci pouze somatické buňky donora. Druhým směrem bylo využití unikátního fenoménu polyspermie u jeseterů, tedy oplození jednoho vajíčka více spermiemi.
Rýhování embya jesetera malého
„Tato vlastnost by mohla být využita k obnově druhu pouze ze spermie a vajíčka náhradního druhu. Zde je nutné si uvědomit, že vajíčka ryb nepřežívají zamražení. Uchování genetického materiálu ve zmraženém stavu lze tedy pouze v podobě spermií či buněk,“ vysvětluje doc Pšenička.
Hlavní výzvou při řešení projektu bylo zvýšení životaschopnosti výsledných klonů. Na jednu stranu je totiž tato metoda u ryb velmi zvýhodněna externím oplozením a vývojem, ovšem na druhou stranu mají klonované ryby obecně velmi malé přežití, a to včetně modelových druhů, jako jsou dánio pruhované, karas obecný nebo medaka japonská. U těchto druhů lze získat okolo 20 % embryí, přičemž nejlepšího výsledku bylo dosaženo při získání cca 2 % dospělců. „V naší práci se nám po řadě optimalizací podařilo získat přes 60 % embryí u různých druhů jeseterů. Bohužel po stadiu blastuly přicházely další velké ztráty,“ říká Martin Pšenička.
Životaschopné hybridy
Velkým překvapením pro vědecký tým bylo zjištění, že po vniknutí více spermií do vajíčka se embrya normálně vyvíjela. Po analýze vzniklých polyspermních embryí vědci zjistili, že jedna spermie splyne s prvojádrem vajíčka a vytvoří zygotu, jedna až tři spermie vytvoří blastomery (embryonální buňky), které se vyvíjí samostatně s genetickou informací pouze od otce a další spermie (až desítky) zanikají. Část buněk nesoucí pouze otcovskou jadernou genetickou informaci se diferencuje do zárodečných buněk, a předává tak (zatím jen teoreticky) genetickou informaci do další generace. „Pokud víme, tak se jedná o unikátní mechanismus oplození. Tento objev nám dal možnost vytvořit první životaschopné hybridy, vzniklé ze tří rodičů různých druhů: jesetera ruského, jesetera sibiřského a jesetera malého. Jeden potomek tak měl jednu matku a dva otce, kde spermie jednoho druhu fúzovala s prvojádrem vajíčka druhého druhu (diploidní linie) a spermie třetího druhu vytvořila samostatnou klonální haploidní linii,“ vysvětluje docent Pšenička.
Jeseter malý
Jesetery lze klonovat
Nejdůležitějším závěrem projektu je, že jesetery lze klonovat, tedy obnovit genomovou informaci jedince z neinvazivně odebrané somatické buňky. Tyto buňky lze bez problémů dlouhodobě uchovávat zamražené v tekutém dusíku.
Rozhodujícím krokem optimalizace jaderného transferu byla zdánlivá maličkost, množství buněk potažmo jader somatických buněk, které byly injikovány do vajíčka. Se zvyšujícím se počtem buněk se zvyšovalo i přežití klonů.
Tuto schopnost vajíčka akceptovat více jader lze přirovnat ke schopnosti akceptovat více spermií – polyspermii.
Centrum výzkumu jeseterů
Ve Francii a Německu vědci pracují na ochraně a obnově jesetera velkého, který byl mimochodem i původním druhem v České republice. Nyní je tento druh, jako řada dalších, na pokraji vyhynutí. Zahraniční vědci dlouhodobě podněcovali myšlenku aplikace jaderného transferu na jesetery. „Kolegové ve Francii mají již dlouholeté zkušenosti s jaderným transferem u karasa obecného, ale na práci s jesetery nemají zázemí. Naše laboratoř s nimi na toto téma navázala spolupráci a domluvili jsme se, že metodu přeneseme na jesetery. Máme ve Vodňanech unikátní sbírku jedenácti druhů jeseterů a mezi nimi i jesetera malého, kterého jsme si zvolili jako modelový druh,“ uvádí doc. Pšenička. Tato ryba dospívá relativně brzy (4-5 let) a jak jeho druhový název napovídá, tak má relativně nízké nároky na prostor. Na Fakultě rybářství a ochrany vod zvládají výtěr této ryby od ledna až do června, což otevřelo možnosti širokého výzkumu. Díky tomu se tým vědců pod vedením doc. Martina Pšeničky dostal do povědomí řady výborných vývojových biologů z celého světa, kteří s ním nyní navazují spolupráci. Fakulta rybářství a ochrany vod se tak stala jakýmsi celosvětovým centrem výzkumu jeseterů.
doc. Ing. Martin Pšenička, Ph.D. se narodil 17. ledna 1981 v Karlových Varech. Vystudoval Střední rybářskou školu v Třeboni a následně Jihočeskou univerzitu v Českých Budějovicích, obor všeobecné zemědělství se specializací rybářství. Studium prohluboval dále na Univerzitě Hokkaido v Japonsku. Od roku 2010 působí jako akademický pracovník na Fakultě rybářství a ochrany vod na Jihočeské univerzitě v Českých Budějovicích a je zde vedoucím Laboratoře zárodečných buněk. Je hlavním pořadatelem významných mezinárodních konferencí a také hostujícím editorem v časopise Journal of Applied Ichthyology, Fish Physiology and Biochemistry a International Journal of Molecular Sciences.
Převrat ve vývoji flexibilních materiálů pro použití v elektronice a uchovávání energie si vědci slibují od nových originálních materiálů na bázi polymerů. Ty jsou dnes díky přípravě z dostupnějších surovin, smíšené elektronové a iontové vodivosti a možnosti modifikace vodivosti a stability považovány za kandidáty na efektivnější elektrody pro baterie a kondenzátory.
Rozvíjející se elektronika a požadavky na ekologičtější energetické aplikace stimulují vývoj nových materiálů pro baterie, superkondenzátory, palivové a solární články. Vědcům z Ústavu makromolekulární chemie AV ČR (ÚMCH AV ČR) se nyní v rámci tříletého projektu podařilo připravit nové vodivé materiály na bázi polymerů ve formě prášků, tenkých vrstev, kryogelů a hybridních kompozitů s funkcemi vhodnými hlavně pro elektrodové materiály pro přeměnu a skladování energie a katalýzu. „Během řešení projektu se ukázalo, že získané porézní materiály můžou být také využité jako adsorbenty nebo antibakteriální materiály,“ říká Dr. Patrycja Bober, vedoucí Oddělení vodivých polymerů v ÚMCH AV ČR. Výsledky výzkumu byly publikovány v renomovaných impaktovaných vědeckých časopisech: Journal of Materials Chemistry C, Journal of Colloid and Interface Science, Macromolecular Rapid Communications, Polymer apod. Celkem bylo publikováno 12 článků.
Polypyrol cryogel připravený s želatinou (vlevo) a ilustrace makroporézního morfologie odpovídajícího aerogelu (vpravo).
Hlavní komplikací úspěšného projektu bylo nalezení optimální doby kryopolymerace pro získání maximálního výtěžku připraveného polymeru v kryogelech a optimalizaci technologie čištění. „Kryopolymerace je velmi pomalý proces.Nyní již víme, že nám na ni stačí jeden týden, ale čištění materiálů trvá přibližně 3 měsíce. Bohužel, další komplikace nastala během pandemie, kdy jsme si museli zvyknout na komunikaci na dálku a na online schůzky namísto osobního jednaní a diskuzí nad výsledky,“ objasňuje Dr. Patrycja Bober.
Na vývoji nových vodivých materiálů spolupracovali vědci z ÚMCH se zahraničními kolegy z rakouského Wood KPlus – Kompetenzzentrum Holz GmbH, ze slovenského Ústavu polymérov SAV a ze srbské University of Belgrade. „Také jsme úzce spolupracovali se skupinou prof. Ing. Petra Humpolíčka, Ph.D., z Centra polymerních systémů Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně. Během zkoumání biologických vlastností makroporézních a vodivých kryogelů jsme společně zjistili, že polypyrrolové kryogely stabilizované želatinou vykazují významný antibakteriální účinek bez dalších antibakteriálních látek, což je velmi slibné pro jejich potenciální využití také v biomedicínských aplikacích,“ popisuje Dr. Patrycja Bober.
Nově získané poznatky včetně jednokrokového kryopolymerizačního postupu nyní vědci využijí v rámci řešení dalšího projektu, podpořeného Grantovou agenturou ČR, který se věnuje přípravě a charakterizaci inovativních vysoce porézních vodivých polymerních materiálů a jejich kompozitů pro degradaci organických barviv, léčiv nebo těžkých kovů z odpadních vod.
Ing. Patrycja Bober, Ph.D., je vedoucí Oddělení vodivých polymerů v Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd České republiky. Po absolvování doktorského studia v oboru makromolekulární chemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy strávila šest měsíců na finské Åbo Akademi University. Se svou skupinou se věnujepřípravě vodivých polymerů a kompozitu chemickou oxidací nebo elektrochemickou polymerací s ohledem na řízení polymerní morfologie s vysokou elektrickou vodivostí. Její tým spolupracuje s řadou pracovišť v České republice a zahraničí (Rakousko, Srbsko, Finsko, Slovensko, Singapur apod.) v oblasti aplikací připravených materiálů.
Autor: Ústavu makromolekulární chemie AV ČR, na úvodní fotce vědecký tým Dr. Patrycje Bober v ÚMCH AV ČR
P405 – Archeologie a starší dějiny (do roku 1780) – specializace archeologie, medievistika
P503 – Potravinářství, ekotoxikologie a environmentální chemie
P504 – Péče o krajinu, lesnictví a půdní biologie, ekologie ekosystémů
P506 – Botanika a zoologie
Návrhy na členy hodnoticích panelů mohou na formuláři 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 2022 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 2021.
Abychom poskytli co nejlepší služby, používáme k ukládání a/nebo přístupu k informacím o zařízení, technologie jako jsou soubory cookies. Souhlas s těmito technologiemi nám umožní zpracovávat údaje, jako je chování při procházení nebo jedinečná ID na tomto webu. Nesouhlas nebo odvolání souhlasu může nepříznivě ovlivnit určité vlastnosti a funkce.
Funkční
Vždy aktivní
Technické uložení nebo přístup je nezbytně nutný pro legitimní účel umožnění použití konkrétní služby, kterou si odběratel nebo uživatel výslovně vyžádal, nebo pouze za účelem provedení přenosu sdělení prostřednictvím sítě elektronických komunikací.
Předvolby
Technické uložení nebo přístup je nezbytný pro legitimní účel ukládání preferencí, které nejsou požadovány odběratelem nebo uživatelem.
Statistiky
Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro statistické účely.Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro anonymní statistické účely. Bez předvolání, dobrovolného plnění ze strany vašeho Poskytovatele internetových služeb nebo dalších záznamů od třetí strany nelze informace, uložené nebo získané pouze pro tento účel, obvykle použít k vaší identifikaci.
Marketing
Technické uložení nebo přístup je nutný k vytvoření uživatelských profilů za účelem zasílání reklamy nebo sledování uživatele na webových stránkách nebo několika webových stránkách pro podobné marketingové účely.
Mgr. Vítězslav Kala, Ph.D., absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy, následně strávil 4 roky na doktorském studiu v USA na Univerzitě Purdue. Poté působil několik let jako postdok v Bonnu a Göttingenu v Německu, než se v roce 2017 vrátil na Matfyz. Ve svém výzkumu se zaměřuje na teorii čísel a související oblasti algebry a rád do něj zapojuje i studenty. Vedle řešení grantů aktuálně působí v GA ČR také jako místopředseda hodnoticího panelu Matematika a informatika.
Rýhování embya jesetera malého
Jeseter malý
doc. Ing. Martin Pšenička, Ph.D. se narodil 17. ledna 1981 v Karlových Varech. Vystudoval Střední rybářskou školu v Třeboni a následně Jihočeskou univerzitu v Českých Budějovicích, obor všeobecné zemědělství se specializací rybářství. Studium prohluboval dále na Univerzitě Hokkaido v Japonsku. Od roku 2010 působí jako akademický pracovník na Fakultě rybářství a ochrany vod na Jihočeské univerzitě v Českých Budějovicích a je zde vedoucím Laboratoře zárodečných buněk. Je hlavním pořadatelem významných mezinárodních konferencí a také hostujícím editorem v časopise Journal of Applied Ichthyology, Fish Physiology and Biochemistry a International Journal of Molecular Sciences.
Polypyrol cryogel připravený s želatinou (vlevo) a ilustrace makroporézního morfologie odpovídajícího aerogelu (vpravo).
Ing. Patrycja Bober, Ph.D., je vedoucí Oddělení vodivých polymerů v Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd České republiky. Po absolvování doktorského studia v oboru makromolekulární chemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy strávila šest měsíců na finské Åbo Akademi University. Se svou skupinou se věnuje přípravě vodivých polymerů a kompozitu chemickou oxidací nebo elektrochemickou polymerací s ohledem na řízení polymerní morfologie s vysokou elektrickou vodivostí. Její tým spolupracuje s řadou pracovišť v České republice a zahraničí (Rakousko, Srbsko, Finsko, Slovensko, Singapur apod.) v oblasti aplikací připravených materiálů.