Klára Šeďová stojí v čele výzkumné skupiny na Ústavu pedagogických věd FF MU, která se více než deset let soustředěně věnuje výzkumu výukové komunikace a jejích efektů. Práce týmu je založena na předpokladu, že výuková komunikace může být využívána jako nástroj pro intenzifikaci intelektuálního rozvoje žáků a zlepšování jejich vzdělávacích výsledků. Tým realizoval řadu výzkumných projektů v českých školách, výsledky byly na úrovni špičkových mezinárodních časopisů.
Popis oceněného projektu Vztah mezi charakteristikami výukové komunikace a vzdělávacími výsledky žáků
Existuje souvislost mezi tím, nakolik je žák během výuky aktivní a jak prospívá? Dosahují lepších výsledků ve škole žáci, kteří při vyučování více komunikují, nebo žáci, kteří spíše naslouchají?
Klára Šeďová spolu se svým týmem hledala odpovědi na tyto důležité otázky prostřednictvím kvantitativního a kvalitativního šetření za využití speciálně vyvinuté aplikace, která umožnila snímat komunikační zapojení žáků během výuky.
Tým dospěl k zásadnímu zjištění – verbální zapojení žáků ve škole podporuje učení. V rámci oceněného projektu bylo prokázáno, že žáci, kteří při výuce komunikují, dosahují lepších výsledků než žáci, kteří pouze v tichosti sledují pokyny učitele. Data také odhalila, že komunikace během výuky může kompenzovat znevýhodnění dané méně podnětným rodinným zázemím žáků.
Projekt přinesl významná zjištění, které lze využít ve školách ke zkvalitnění žákovského učení prostřednictvím zapojování žáků do výukové komunikace.
Zdeněk Lánský vystudoval fyziku na Matematicko-fyzikální fakultě Karlovy university. V současné době vede Laboratoř Strukturních Proteinů na Biotechnologickém ústavu AV ČR, která se zabývá dynamikou cytoskeletálních sítí. Cytoskeletální sítě tvoří vnitřní kostru buněk a jejich přeměňování pohání základní buněčné procesy, jako je například vnitrobuněčný transport. Cílem Laboratoře Strukturních Proteinů je porozumět rolím jednotlivých prvků cytoskeletálních sítí a tím přispět k pochopení daných buněčných procesů.
Popis oceněného projektu In vitro rekonstituce mitochondriálního transportního komplexu
Život je v neustálém pohybu – pohybují se jedinci, tkáně nebo buňky organismů. Jedním z důležitých pohybů, který probíhá uvnitř buněk, je transport mitochondrií. Mitochondrie lze přirovnat k „buněčné elektrárně“, která produkuje palivo buňky – energii umožňující další buněčné procesy, jako je například neuronová aktivita. Transport mitochondrií je zásadní pro život buňky, takže pokud dojde k problémům při jejich rozmisťování, vzniknou závažná onemocnění – například Parkinsonova nebo Alzheimerova choroba. Transport mitochondrií zajišťují takzvané molekulární motory, komplex několika molekul bílkovin, které se dokážou aktivně pohybovat v rámci buňky.
Díky projektu Zdeňka Lánského byl objeven mechanismus, který umožňuje těmto molekulárním motorům najít schůdnou cestu v přeplněném nitru buňky. Zjistil, jak molekulární motory mohou přepravovat mitochondrie v nervových buňkách na dlouhé vzdálenosti a jak tento mechanismus zvyšuje spolehlivost transportu.
Objasnění zkoumaného molekulárního mechanismu přináší zjištění významná pro další výzkum regulace transportu mitochondrií.
Vladimír Šindelář absolvoval inženýrská a doktorská studia, která se zabývala chemií polyimidů, na VŠCHT v Praze pod vedením prof. Petra Sysla. Následně strávil dohromady tři roky na postdoktorandských pobytech zaměřených na organickou syntézu a supramolekulární chemii. Nejprve působil na Heriot-Watt University ve skupině prof. Graema Cooka a poté na University of Miami ve skupině prof. Angela E. Kaifera. Od roku 2005 vede výzkumnou skupinu na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity.
Popis oceněného projektu Chirální bambusurily
Bambusurily jsou organické látky, jejichž molekula má tvar trubičky vysoké přibližně jeden nanometr. Podobá se části bambusovému stvolu, podle kterého ji pojmenoval jejich objevitel a řešitel projektu Vladimír Šindelář. Bambusurily v sobě dokážou uchovávat záporně nabité látky (anionty), a díky tomu mohou být využity k diagnostice nebo léčbě některých nemocí, například cystické fibrózy, případně pro sledování kvality některých potravin.
Vladimír Šindelář se blíže zaměřil na takzvané chirální bambusurily, jejichž molekula není totožná s jejím zrcadlovým obrazem. V rámci oceněného projektu takové bambusurily vytvořil a ukázal, že jsou schopny k sobě přednostně vázat pouze jeden z dvojice chirálních aniontů. Tím lze rozdělit dvojice aniontů a získat jen ty, které vykazují požadované vlastnosti, například vhodnou biologickou aktivitu. Díky tomu bude možné bambusurily využít například při přípravě léčiv.
Martin Pivokonský je environmentální chemik, hydrochemik a vodárenský technolog. V současnosti je ředitelem Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR a přednáší na Přírodovědecké fakultě UK. Profesně se zabývá výzkumem v oblasti znečištění a úpravy vody. Je autorem řady publikací v prestižních světových periodikách, příspěvků na mezinárodních konferencích a odborných knih. Je také tvůrcem řady technologií realizovaných na úpravnách vody, užitných vzorů, patentů a ověřených technologií.
Popis oceněného projektu Vliv organických látek produkovaných fytoplanktonem na vlastnosti vloček tvořených během koagulace/flokulace při úpravě vody
Přes dvě miliardy lidí nemají přístup k nezávadné vodě. Úpravu vody na pitnou ztěžuje přemnožení sinic a jimi produkovaných organických látek, takzvaných AOM (algal organic matter) – ty například způsobují poruchy úpravy vody, komplikují odstraňování pesticidů nebo přispívají k vzniku vedlejších toxických produktů čištění.
V rámci oceněného projektu zkoumal Martin Pivokonský vliv AOM na průběh úpravy vody při různé intenzitě míchání. Zásadním přínosem projektu je zjištění, že pokud se změní intenzita míchání, nedochází ke změně velikosti vloček, které odstraňují znečišťující příměsi vody, plynule, ale skokově. Ve výsledku tak tyto podmínky rozhodují, jak bude celý proces úpravy vody účinný.
Projekt přispěl k prohloubení teoretických znalostí úpravy vody koagulací a flokulací, při níž dochází k interakci znečišťujících příměsí s látkami, které vodu upravují na pitnou. Zjištění Martina Pivokonského lze využít ke zlepšení stávajících technologií úpraven vody, a tím zajistit pitnou vodu i v případě přemnožení řas a sinic.
Grantová agentura České republiky (GA ČR) v loňském roce podpořila 30 projektů, které jako první uspěly v grantové soutěži JUNIOR STAR. Na projekty vědci získali od GA ČR až 25 milionů korun. Cílem JUNIOR STAR je zlepšit začínajícím vědcům podmínky pro výzkum v České republice.
Projekty JUNIOR STAR jsou zaměřeny na podporu excelentního základního výzkumu. Poskytují příležitost začínajícím vědcům dosáhnout vědecké samostatnosti a případně i vybudovat novou vědeckou skupinu s moderním vybavením. Řešitelé a řešitelky byli vybráni výhradně zahraničními odborníky na základě několikakolového výběrového procesu. Granty jsou určeny badatelům, kteří dokončili doktorát maximálně před osmi lety, již publikovali v prestižních mezinárodních časopisech a mají za sebou významnou zahraniční zkušenost.
Pokračujeme v seriálu, v kterém vás pravidelně seznamujeme s podpořeným projekty JUNIOR STAR. V druhém díle můžete nahlédnout pod pokličku dalších unikátních vědeckých projektů.
ÚLOHA AIRE-PRODUKUJÍCÍCH ILC3 BUNĚK V REGULACI TH17 ODPOVĚDI
Mgr. Jan Dobeš, Ph.D., Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy
„Čím více budeme rozumět jednotlivým procesům imunitního systému a tomu, jak do sebe zapadají, tím lépe jsme schopni efektivněji cílit léčbu v případě, že náš imunitní systém z nějakého důvodu funguje špatně nebo reaguje neadekvátně.“
Jan Dobeš zkoumá s týmem tzv. antigen prezentující buňky (APC). Jde o skupinu bílých krvinek imunitního systému, které rozhodují o aktivaci obrany našeho těla při napadení patogeny, jako jsou bakterie, viry nebo kvasinky. Tyto buňky si můžeme představit jako velitele, kteří rozhodují o správném způsobu obrany proti nepříteli. Rozdávají detailní příkazy dalším buňkám imunitního systému, dodají popis nepřítele a rozhodnou, jakým způsobem proti nepříteli bojovat.
„Snažím se nahlédnout do mysli těchto malých generálů a přijít na to, jakým způsobem instruují své podřízené jednotky a vedou je ke zničení infekce. Dále zjišťuji, co je vede k tomu, že se občas spletou, což může vést k velmi nepříjemným důsledkům,“ přibližuje předmět výzkumu Jan Dobeš z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Projekt JUNIOR STAR by měl přinést zjištění, jak fungují rozhodovací mechanismy buněk imunitního systému v případě obrany proti patogenům a jak mohou stejné procesy vést ke vzniku autoimunitních onemocnění.
Mgr. Jan Dobeš, Ph.D.
KINÁZY V BUNĚČNÉM MEMBRÁNOVÉM TRANSPORTU: KLÍČOVÝ CÍL PRO VÝVOJ ÚČINNÝCH LÉČIV
Ing. Zuzana Kadlecová, Ph.D. – Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
„Cílem projektu je objasnit roli enzymů při přijímání potravy buňky, což povede k lepšímu porozumění základních fyziologických procesů v těle.“
Endocytóza je aktivní proces, kterým buňka přijímá materiál ze svého vnějšího prostředí, a to včetně látek, které jsou příliš velké na volné projití membránou.
Přesto, že endocytóza hraje zásadní roli ve fyziologických dějích i proto, že díky ní buňka získává látky potřebné pro její vývoj, základní výzkum doposud přinesl překvapivě jen velmi málo poznatků o její molekulární regulaci. Ta spočívá v řízení buněčných procesů na molekulární úrovni, které závisí na interakci a působení biomakromolekul, jež se takto navzájem ovlivňují. Spolupráce mezi biomakromolekulami rozhoduje o jejich přesném umístění v buňce, funkci a vlastnostech, což vede ke správnému a rychlému vykonání daného úkolu.
„Mojí vizí je porozumět roli kináz neboli enzymů v endocytóze a následkům jejich deaktivace. Zaměřuji se na kinázy NAK, které jsou spojovány s řadou patologických procesů, jako je například jedna z nejhůře léčitelných bolestivých stavů – neuropatická bolest nebo virální infekce. Konkrétní molekuly, které zavádějí zbytky kyseliny fosforečné do NAK, tedy NAK fosforylují a ovlivňují jejich funkci, zůstávají velkou neznámou. Očekávám, že naše výsledky objasní konkrétní mechanismy terapeutického využití těchto kináz,“ říká Zuzana Kadlecová, která se svým týmem na Univerzitě v Cambridge přišla s velmi zajímavým zjištěním, že endocytóza je buňkou regulována. Tím vyvrátila dosavadní hypotézu, že tento proces probíhá spontánně. Díky podpoře GA ČR vědkyně naváže na svůj předchozí úspěšný výzkum.
Výzkumný projekt Zuzany Kadlecové přináší nové poznatky, díky kterým lépe porozumíme základním fyziologickým procesům v těle. Výsledky objasní konkrétní mechanismy terapeutického využití těchto kináz, které umožní vývoj nových léčebných postupů nebo protinádorových látek.
Ing. Zuzana Kadlecová, Ph.D.
MAPOVÁNÍ CHEMODIVERZITY PEPŘOVNÍKOVÝCH ROSTLIN POMOCÍ NOVÉ GENERACE PLATFORMY MZMINE
Mgr. Tomáš Pluskal, Ph.D., Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
„Pomocí unikátní softwarové platformy MZmine zmapujeme chemickou rozmanitost produktů látkové přeměny metabolismu pepřovníkových rostlin a zjistíme, jakými mechanismy pepřovníky molekuly produkují na úrovni genů a proteinů.“
Projekt JUNIOR STAR Tomáše Pluskala se zaměřuje na vývoj nových výpočetních analytických metod, zejména vylepšení softwarové platformy MZmine, kterou původně vytvořil během doktorského studia. Tato unikátní platforma je hojně využívána vědci po celém světě pro analýzu dat z hmotnostní spektrometrie.
„Mým cílem je rozšířit MZmine o moduly pro identifikaci přírodních látek pomocí nejnovějších technik v oboru. Tyto nástroje budeme poté aplikovat na rostliny z čeledě pepřovníkovitých, která obsahuje asi 3600 druhů a je známá právě rozmanitostí svých metabolitů, což jsou produkty látkové přeměny metabolismu, z nichž mnoho má popsané léčivé účinky. Mezi pepřovníky patří kromě známého koření také např. psychoaktivní kava – pepřovník opojný nebo pippali – pepřovník dlouhý, který se používá v ajurvédské medicíně v Indii,“ představuje výzkum Tomáš Pluskal z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd České republiky (ÚOCHB), který původně studoval informatiku na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy.
Po ukončení studií se Tomáš Pluskal rozhodl díky své zálibě v bojových uměních vycestovat do Japonska. Zde se mu naskytla příležitost věnovat se molekulární biologii ve výzkumném institutu na Okinawě, která ho natolik zaujala, že se se rozhodl této oblasti i nadále věnovat. Po absolvování postdoktorální stáže na Massachussettském technologickém institutu v Cambridge otevřel vlastní laboratoř na ÚOCHB, kde se nyní snaží propojit nejnovější experimentální a výpočetní přístupy k biochemii přírodních látek. Takto získané znalosti se následně dají využít pro cílenou produkci vzácných molekul pomocí biosyntetických nástrojů.
Očekává se, že softwarové platformy a nástroje, které budou vyvinuty v rámci projektu, budou mít širší přínos pro zkoumání i jiných organismů, a to včetně živočichů.
Mgr. Tomáš Pluskal, Ph.D. (foto: Tomáš Belloň /ÚOCHB)
ROLE INSTITUCIONÁLNÍCH FAKTORŮ A INFORMACÍ NA TRZÍCH VEŘEJNÝCH ZAKÁZEK
Bc. Vítězslav Titl, M.Sc., Ph.D., Právnická fakulta Univerzity Karlovy
„Výzkum se zabývá především empirickou analýzou trhu veřejných zakázek, jehož výsledky povedou k vyšší efektivitě nebo úsporám ve veřejném sektoru.“
Výzkumný projekt Vítězslava Titla se zabývá efektivitou trhu veřejných zakázek. Konkrétně se zaměřuje na tři aspekty efektivity veřejných zakázek, které doposud nebyly detailně akademicky zkoumány: zakázky pouze s jedním soutěžícím, vliv cíleného informování firem o veřejných zakázkách a vliv veřejného dohledu a online monitoringu ve veřejných zakázkách.
„V České republice je obrovský podíl zakázek pouze s jedním uchazečem, který je výrazně vyšší než ve vyspělých západních zemích. Ve výzkumu se pokusím zjistit, jestli a jak moc tato situace snižuje efektivitu a jak mohou zadavatelé změnit svoje chování, aby se tento podíl snížil a zvýšila se konkurence ve veřejných zakázkách. Budu hledat důvody, proč se firmy neúčastní veřejných zakázek a jak to změnit.
Dalším tématem, kterým se zabývám, je role veřejnosti při dohledu nad trhem veřejných zakázek v rozvojových zemích. Zajímá mě, jaké podmínky musí být splněny, aby transparentnost trhu veřejných zakázek umožnila veřejnosti efektivně kontrolovat tento trh veřejných zakázek tak, aby se fungování tohoto trhu zlepšilo,“ doplňuje vědec, který se díky podpoře GA ČR vrátil po sedmi letech působení v Belgii a Holandsku zpět do České republiky.
Cílem projektu JUNIOR STAR je přispět k pochopení rozsahu neefektivity na trzích veřejných zakázek a návrh veřejných politik, které povedou k vyšší efektivitě anebo úsporám pro veřejný sektor.
Bc. Vítězslav Titl, M.Sc., Ph.D.
Doc. RNDr. Petr Baldrian, Ph.D., v předsednictvu GA ČR působí od roku 2017. V lednu 2021 začalo jeho druhé funkční období. Vystudoval mikrobiologii na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Zaměřuje se na ekologii půdních organismů a využití mikroorganismů v biotechnologiích. Je vedoucím Laboratoře environmentální mikrobiologie v Mikrobiologickém ústavu Akademie věd ČR. V minulosti byl oceněn například Cenou ministra školství či Akademickou prémií AV ČR, ale také Cenou předsedy GA ČR. Na mezinárodní scéně působí či působil jako ambasador International Society for Microbial Ecology, editor časopisů a řešitel mezinárodních projektů. Působí i v panelech řady zahraničních grantových agentur a jako pedagog, školitel a člen oborových komisí doktorského studia.
