Projekty EXPRO

Granty EXPRO zajišťují financování excelentním vědcům a jejich týmům na pět let. Za tuto dobu mohou na své projekty čerpat až 50 milionů Kč, tedy v průměru deset milionů korun ročně. K financování mezinárodní panely vybírají ty projekty, které mají největší potenciál přinést průlom ve svém oboru. Jednom z podmínek úspěšného splnění projektu je také podání návrhu projektu Evropské výzkumné radě (ERC). Každý rok je financováno pouze několik projektů EXPRO.

EXPRO 2021

Abstrakt

Expertíza formuje podoby moderního vládnutí. Zatímco známe podrobnosti o tom, jak fungovala expertíza v západních poválečných společnostech, víme jen málo o vývoji za Železnou oponou. Můj výzkum postaví expertízu za socialismu do centra pozornosti. Zaměřím se na zdraví a normalitu, jak ji diskutovaly vědy o člověku, a budu analyzovat, jak své poznatky vyjednávali experti: s dalšími experty, státem a s lidmi ve čtyřech sousedících zemích: Československu, Polsku, Maďarsku a Východním Německu. Tyto země sdílely cestu k socialismu, ale lišily se mírou institucionalizace expertízy. Můj výzkum vychází z post-totalitárního paradigmatu, které odmítá vnímat socialistickou minulost jako monolit. Na rozdíl od převládajícího pohledu, podle kterého komunistická ideologie uzurpovala vědy o člověku a pokroutila jejich výsledky, moje hypotéza je, že to byla naopak expertíza, která formovala představy o zdraví a normalitě, jež socialistické státy následně uváděly do praxe. Navrhuji „obrat k expertíze“, který přinese nové pojetí vládnutí v moderních, leč autoritářských společnostech.

Cíl projektu

Vysvětlit charakter vládnutí skrze expertízu věd o člověku v období státního socialismu ve středovýchodní Evropě. Analyzovat roli expertízy a způsoby, jakými se střetávala se zájmy strany a státu. Komparativně analyzovat středovýchodní Evropu se zaměřením na transnacionální expertní výměny.

Abstrakt

ADAR1-dependentní editace RNA v dsRNA brání aktivaci vrozené imunitní odpovědi. Zvrátili jsme embryonální letalitu myších Adar mutantů v Adar1; Mavs double-mutantu, blokující antivirovou odpověď. Tyto myši umírají brzy po narození. Budeme zkoumat, zda delece dsRNAaktivované kinázy PKR povede k zvrácení fenotypu. ADAR2 katalyzovaná editace RNA mění specifické kodony v CNS transkriptech. Mutace lidského ADAR2 způsobuje epilepsii u dětí. Pomocí buněčných linií zjistíme molekulární mechanismus tohoto efektu. Budeme studovat změny v glutamátových receptorech u myšího Adar2 mutantu. Zaměřime se na průběh záchvatů podobně jako u Gria2 mutantu, modelu pro epileptický záchvat. Poškození mozku u Adar mutantu Drosophil je odstraněno přidáním lidského ADAR2. V mozku Adar mutantů dochází k aktivaci vrozené imunitní odpovědi, stejně jako u myšího Adar1 mutantu. Zablokujem protivirovou imunitní odpověď Adar mutantu ke studiu jak Adar mutant ovlivňuje cirkadiánní cyklus, spánek a chování přes editaci CNS transkriptů. Plánujeme bioinformatické projekty pro všechny modely ADAR-dependentní RNA editace

Cíl projektu

„1. Studium mutací ADAR1. Pokusit se plně zvrátit fenotyp Adar1; Mavs myši pomoci PKR knockout.
2. Zkoumat mutace ADAR2 a studovat záchvat u myších Adar2 a Gria2 mutantů.
3. Objasnit jak editace transkriptů u Drosophil přispívá k defektům cirkadiánní cyklu, spánku a dalšího chování u Adar mutantu“

Abstrakt

Projekt se zaměřuje na interakci elektronů s kapalnými mikrotryskami. V prvním směru budou studovány kapalné mikrotrysky využity jako unikátní prostředí pro spektroskopické techniky, které vyžadují vakuum. V tomto projektu budou zkoumána struktura kapalin technikami nelastického rozptylu (electron energy loss spectroscopy). Tato spektroskopie poskytne informace nedosažitelné jinými technikami, např. o opticky zakázaných přechodech. Kapalné mikrotrysky budou sloužit také jako unikátní reaktor. Zde se projekt zaměří na reaktivitu zakázaných stavů a na reaktivitu vyvolanou elektrony obecně. Projekt bude probíhat v úzké součinnosti mezi experimentem a teorií, přinášeje nové přístupy v obou směrech. Nově vyvinuté techniky umožní studium spektroskopie a reaktivity mezifází, které hrají důležitou roli v chemii atmosféry a v radiační chemii. Součástí projektu je také vývoj konceptu elektronové analogie k fotochemii a k fotokatalýze coby nového přístupu k transformaci molekul.

Cíl projektu

„1) Vyvinout nové koncepty pro využití elektronů ve spektroskopii kapalin
2) Využít nově vyvinutou techniku ke studiu mezifází
3) Zkoumat reaktivitu vyvolanou v kapalinách elektrony s využitím technik kapalných mikrotrysek“

Abstrakt

Teorie grafových limit je jedním z nejdůležitějších nedávno vzniklých nástrojů diskrétní matematiky. Její vznik a rozvoj vedly k prolomení mnoha starých problémů v extremální teorii grafů, teorii náhodných grafů a zejména k výraznému propojení diskrétní matematiky s oblastmi jako je teorie pravděpodobnosti, reálná a funkcionální analýza nebo teorie grup. Projekt se zabývá teoretickými základy teorie grafových limit, grafovými normami a souvislostmi s matematickými modely statistické fyziky.

Cíl projektu

„1) limitní přístup pro hypergrafy založeného na slabé-hvězda topologii
2) grafové, hypergrafové a arithmetické normy
2) matematické modely statistické fyziky v kontextu limit hustých grafů
3) náhodné procesy souvisejících s grafovými limitami
4) limity řídkých grafů (local-global convergence, faktory iid)“

Abstrakt

Replikace DNA je nezbytným a jedním z nejsložitějších procesů v buňce. Nejen exogenní poškození DNA, ale také různé sekundární struktury DNA včetně G-kvadruplexů (G4) a Rsmyček, jejich stabilizace nebo neplánovaná tvorba představují hlavní překážky pro DNA replikaci s potenciálně škodlivými dopady na integritu genomu. Není divu, že tyto procesy jsou farmakologicky ovlivňovány v protinádorové terapii, přestože o jejich molekulárních mechanismech je zatím známo jen málo. Je zřejmé, že vedle replisomu se na udržení postupu DNA replikace podílí řada dalších proteinů. Není jasné, zda existuje přímé propojení mezi Rsmyčkami a G4, jaké proteiny jsou zapojeny do jejich homeostáze a jaké faktory přispívají k jejich fyziologickým a patologickým vlivům. Cílem našeho výzkumu je identifikovat proteiny asociované s G4 a R-smyčkami a porozumět jejich úloze při tvorbě a odstraňování těchto struktur, jakož i jejich vztahu k postupu replikace a souvisejícím opravám DNA.

Cíl projektu

Cílem projektu je identifikovat proteiny podílející se na tvorbě a procesování G-kvadruplexů a Rsmyček a kombinací biochemických, biofyzikálních a buněčně biologických metod objasnit jejich úlohu v metabolismu těchto DNA struktur a jejich fyziologický vztah k progresi replikace.

Abstrakt

Projekt je zaměřen na formování sociálních a etnických skupin, společenskou strukturu a chování, varianty ve způsobu vládnutí a změny mezi kolektivním a autokrativním způsobem vlády v raně středověké střední Evropě. Paradigmatický posun k teorii společného jednání umožní vysvětlit diversitu a změny v raně středověké společnosti a integrovat data ze střední Evropy do nového proudu globálního komparativního výzkumu předmoderních států. Klíčovou proměnnou pro pochopení těchto procesů je rozsah a charakter sociálně-ekonomických sítí – např. příbuzenství nebo interakce mezi mocnými a ovládanými. Základem projektu je komplexní analýza raně středověkých sídlišť a pohřebišť z Moravy (Česká republika). Archeologický a antropologický výzkum bude obohacen o nové interdisciplinární přístupy, jako např. archeogenetika či digitální morfometrie.

Cíl projektu

Hlavním cílem projektu je výzkum vzniku a dynamiky raně středověké středoevropské společnosti a populace v době dlouhého trvání (od 6. do 10. stol.) a empirický i teoretický posun v archeologii a antropologii raného středověku.

Abstrakt

V době, kdy je společnost zahlcena množstvím podnětů z různých senzorických zdrojů, jsou kladeny stále větší nároky na schopnost dětí vykonávat současně motorické a kognitivní úlohy (dual tasking). Tento projekt je první, který studuje vývoj provádění duálních úloh u dětí s a bez motorických obtíží z ekologického hlediska a pomocí longitudinálního přístupu. V projektu bude ověřována nová kauzální hypotéza, že kognitivně-motorický výkon v duálních úlohách lze vysvětlit změnami prediktivního řízení pohybu spojenými s věkem a jeho integrací s kognitivní kontrolou. Hypotéza bude ověřována na spektru pohybových úloh, které reprezentují aktivity běžného denního života – chůze s překonáváním překážek, provádění manuálních úloh a při kombinaci obou těchto aktivit. Získané výsledky umožní pochopit, jak interakce mezi faktory prostředí, faktory souvisejícími s úlohami a individuálními faktory ovlivňuje výkon v duálních úlohách, a jak se tato interakce mění v závislosti na věku a získaných zkušenostech. Výsledky budou mít přínos při tvorbě bezpečného a efektivního učebního prostředí pro děti.

Cíl projektu

Hlavním cílem projektu je zmapovat vývoj provádění duálních úloh (dual-tasking) u dětí z ekologického hlediska (Wilson et al., 2017) s využitím longitudinálního přístupu. Získané poznatky budou využity k vytvoření a ověření intervencí zaměřených na zlepšení výkonu při provádění duálních úloh u dětí.

Abstrakt

Standardní kosmologický model je pozoruhodně úspěšný při popisu mnoha aspektů našeho vesmíru, kterému dominuje temná energie a temná hmota. Fyzikální procesy spojené s vývojem baryonové hmoty jsou však složité. Při tvorbě struktury se jen malá část baryonů změnila na hvězdy – většina zůstává v mezigalaktickém médiu. Růst galaxií je regulován procesy zpětné vazby, jako je energie z výbuchů supernov a z jetů a větrů akreujícich obřích černých děr. Tyto procesy, souhrnně nazývané galaktická zpětná vazba, mohou omezit nebo dokonce bránit další tvorbě hvězd, a proto podrobné znalosti o tom, jak fungují, jsou nezbytné pro naše porozumění formování a evoluci galaxií. Zde navrhuji využít nových pozorovacích příležitostí ke studiu spojení mezi mezigalaktickou hmotou, tvorbou hvězd a růstem obřích černých děr v masivních galaxiích a kupách galaxií.

Cíl projektu

„1) určit roli horkých galaktických atmosfér a akreujících supermasivních černých děr ve vývoji galaxií
2) určit fyzikální vlastnosti horké mezigalaktické plazmy pomocí rádiových, SZ a rentgenových dat a pomocí nových rentgenových spekter s vysokým rozlišením“

Abstrakt

Fotony a atomy jsou v jádru kvantové fyziky a technologie. Mohou být použity k demonstraci různých kvantových jevů se spojitými proměnnými a vykazují vysoký potenciál pro kvantovou metrologii, komunikaci, simulaci a počítání. Mnoho experimentů však využívá pouze koherenci poskytovanou Gaussovými stavy světla a atomů. Navrhování spolehlivých a proveditelných schémat generace a detekce kvantové ne-Gaussovské koherence v superpozicích Fockových stavů však zůstává náročné a prozatím zcela neprozkoumané. Navíc nám chybí kritéria, která by dokázala certifikovat kvantové ne-gaussovské koherence. To vede k rychlému rozmachu tohoto směru výzkumu, jehož nedostatek by mohl vážně bránit rozvoji kvantových technologií, které se spoléhají na takové systémy se spojitými proměnnými. Projekt odstraní tuto překážku poskytnutím přesvědčivých kritérií pro detekci kvantových ne-gaussovských koherencí, vývojem experimentálních platforem pro testování těchto kritérií s atomovými a fotonickými systémy a navržením aplikací řízenými těmito novými kvantovými vlastnostmi.

Cíl projektu

Projekt přinese nové teoretické metody a experimentální ověření první průkazné generace kvantových ne-Gaussovských koherencí světla a atomů nezbytných pro mnoho testů a aplikací principů kvantové fyziky a technologie se spojitými proměnnými.

Abstrakt

I malé pokroky v magnetické rezonanci vedly k obrovskému nárůstu jejího využití, včetně zobrazování pomocí magnetické rezonance (MRI) v nemocnicích. Na základě mých současných výsledků dosažených metodou rapidně se měnící frekvence v ESR (grant ERC, GA 714850) hodlám odstranit současné limitace a vyvinout funkční prototyp kombinovaného systému ESR/NMR pracujícího v magnetickém poli 11.75 T, což odpovídá frekvencím 500 MHz pro NMR a 329 GHz pro ESR. Tento návrh nám umožní provádět hyperpolarizační měření v NMR (známá jako DNP), která jsou vhodná pro zesílení již tak slabých signálů v NMR, což limituje pokrok v mnoha oblastech biologie. Tento přístup významně posune výzkum komplexních systémů, zejména pak struktury a dynamiky velkých biomolekul. Tento návrh systému lze snadno rozšířit na jiné spektrometry NMR pracující v silných magnetických polích. Tento přístup mnohonásobně zvětší počet možností stávajících běžných spektrometrů NMR a zefektivní tím jejich využití.

Cíl projektu

„1. vyvinout systém ESR/NMR pro spektrometry NMR
2. poskytnout teoretické modely frekvenční rychle skenovací ESR
3. zkoumat dynamiku elektronů přímo v systémech NMR
4. měřit DNP reálných biologických vzorků v kapalném skupenství při 500 MHz
5. rozšíření metody mezi komunitu a započatí procesu kom“

Abstrakt

V rámci projektu budeme studovat nejbližší okolí černých děr v rentgenových binárních soustavách. Zatímco černá díra tvoří základní složku těchto systémů, v její blízkosti se nacházejí další dvě důležité komponenty – akreční disk a koróna. Pomocí nejnovějších metod pro výzkum polarizace a variability těchto zdrojů, i s využitím tradiční spektroskopie, budeme studovat tyto komponenty a jejich vzájemné fyzikální interakce v rentgenovém oboru záření. K tomuto účelu vytvoříme nové numerické modely, které vzájemně propojí všechny komponenty v jeden celek. V rámci projektu se vytvoří kompaktní tým českých vědců, kteří se aktivně účastní vědecké přípravy nových rentgenových polarizačních misí IXPE (NASA, 2021) a eXTP (ČínaEvropa, 2027), i budoucí Evropské velké observatoře Athena (ESA, 2031), a podpoří tak účast České republiky ve vědeckém programu těchto kosmických misí.

Cíl projektu

Vytvoříme nové relativistické modely pro výpočet polarizačních, časových a také spektrálních vlastností záření akrečního disku černé díry a jeho korony a použijeme je k interpretaci dat získaných s novou družicí IXPE a při přípravě vědeckého programu plánovaných družic eXTP a Athena.

Abstrakt

Strukturní analýza molekulárních krystalů je důležitým a velmi mocným nástrojem využívaným v mnoha oborech chemie a strukturní biologie. Síla tohoto nástroje je ovšem omezená, pokud jsou u studovaného materiálu k dispozici pouze nano- nebo mikrokrystaly. Nejlepší metodou pro stadium takových materiálů je elektronová difrakce. I tato metoda však trpí řadou omezení, jako je malá přesnost mřízkových parametrů, obtíže s přesností získaných strukturních modelů nebo neschopnost spolehlivě určit absolutní strukturu chirálních látek. Tyto problémy výrazně omezují aplikovatelnost metody na mnoho zajímavých vědeckých problémů a v důsledku take obecnou schopnost vědecké komunity zkoumat molekulární struktury. Navrhovaný project má za cíl tato omezení odstranit. Vyvineme sadu nástrojů, metod a programů s ambicí ustanovit nové standardy v oboru a proměnit elektronovou krystalografii molekulárních krystalů v plně rozvinutou a obecně přijímanou metodu první volby pro analýzu nano- a mikrokrystalických molekulárních materiálů.

Cíl projektu

Cílem projektu je odstranit závažná omezení elektronové krystalografie, která významně snižují její potenciál pro strukturní analýzu molekulárních krystalů a tím její použitelost pro širokou škálu vědeckých problémů. Ambicí projektu je nastavení nových standardů v tomto oboru.

Abstrakt

Mitochondrie se pohybují z dárcovských buněk (mezenchymální kmenové bunky, MSCs) pomocí nanotunýlků (TNTs) do rakovinných buněk s nefunkční mitochondriální DNA (mtDNA), kde má hlavní roli adaptorový protein Miro1. Přenos MSCs do prenádorového plaku je regulován sekrecí cytokinů, které tvoří nádorové buňky s poškozenou mtDNA. Výsledkem mitochondriální repopulace je obnovení respirace, která je důležitá pro růst rakovinných buněk, přičemž je zásadní respirace závislá na dihydroorotátdehydrogenáze, která je nutná pro de novo syntézu pyrimidine. Předpokládáme, že v případě menšího pokození může reparační systém opravit mtDNA, čímž dojde k podpoře tvorby nádoru. Tento projekt povede k jednoznačné definici nového, dosud nepříĺiš prozkoumaného cíle pro protirakovinnou léčbu, což bude využito take v případě obtížně léčitelných a rezistentních nádorů.

Cíl projektu

„1) Recruitment of donor cells to tumour stroma
2) Molecular mechanism of intercellular movement of mitochondria
3) Functional impact of horizontal transfer of mitochondria (HTM)
4) The role of mitochondrial DNA repair in HTM
5) Clinical relevance of HTM including hard-to-treat and resistant cancers“

Abstrakt

Současné špičkové slitiny stále vykazují značný potenciál ke zlepšení svých vlastností. Projekt se zabývá dvěma druhy materiálů: (i) nově vyvinutými nízkolegovanými martenzitickými ocelemi s cílem zvýšit jejich tažnost za pokojové teploty při zachování jejich co nejvyšší pevnosti a (ii) novou generací oxidickou disperzí zpevněných (ODS) slitin na bázi Fe-Al s cílem zvýšit jejich creepovou odolnost při 1100 – 1300 ° C vyladěním morfologie zrnové mikrostruktury. Zvýšení tažnosti martenzitických ocelí se speciálním chemickým složením by mělo být dosaženo řízeným tepelným zpracováním, které umožňuje v martenzitu vyladit morfologii vytvrzujících nanoklastrů na bázi C. Taková nanostruktura může účinně blokovat dislokační pohyb a aktivovat deformaci v režimech nano-dvojčatění bez vzniku koncentrací napětí iniciujících lomový proces. Optimální morfologie zrn ODS slitiny nové generace bude dosaženo konsolidací ODS prášků za tepla pomocí rotačního kování (tato metoda ještě nikdy nebyla použita) a následným žíháním za účelem vyvolání sekundární rekrystalizace.

Cíl projektu

„1. Optimalizovat mechanické vlastnosti nízkolegovaných martenzitických ocelí vytvrzených nanoklastry vzhledem k chemickému složení a tepelnému zpracování.
2. Zvýšit creepovou pevnost oxidickou disperzí zpevněných slitin nové generace na bázi Fe-Al optimalizací morfologie jejich zrnové struktury.“

Abstrakt

Tento projekt se bude věnovat jedné ze zásadních otázek současného ekologického a evolučního výzkumu – jak koevoluční procesy a ekologické interakce ovlivňují biodiverzitu na malých a velkých prostorových škálách. Ke studiu poslouží dva unikátní modely reprodukčního parasitizmu (ryby hořavky a peřovci kukaččí) s jasně definovanými koevolučními partnery a snadno přístupné laboratornímu i terénnímu výzkumu. Pomocí srovnávacího a experimentálního přístupu objasníme podmínky vzniku a rané evoluce hostitelské specificity, její stabilitu a omezení a její vliv na biologickou diverzitu. V rámci řešení budeme kombinovat laboratorní a terénní výzkum s metodami populační genetiky, fylogenetiky a matematického modelování. Projekt by měl přispět k rozluštění jedné ze zásadních otázek výzkumu koevolučních vztahů – jak a proč se někteří parazité stávají hostitelskými specialisty a jak tento proces ovlivňuje ekologickou speciaci.

Cíl projektu

„1. Vysvětlit původ a ranou evoluci hostitelské specializace
2. Kvantifikovat obecné rysy hostitelské specializace a určit její souvislost s konkrétními klíčovými znaky parazitů a s biologickou diverzifikací.
3. Pochopit výhody a omezení hostitelské specializace.“

EXPRO 2020

Abstrakt

Abstraktní konvergenční schémata jsou základní struktury teorie kategorií, které slouží jako univerza pro studium nekonečných evolučních procesů a jejich limitního chování. Konvergenční schémata opatřená dalšími strukturami poskytují použitelný rámec pro studium jak diskrétních i spojitých procesů, tak jejich náhodných variant. Hlavním cílem projektu je sjednocení a rozšíření několika koncepcí z teorie modelů, algebry, topologie a analýzy souvisejících s generickými strukturami. Chceme studovat vybraná témata v rámci abstraktních konvergenčních schémat a řešit otázky týkající se jejich složitosti a klasifikace. Jednou z našich inspirací je teorie univerzálních homogenních modelů, kde se používá konvergence konečných struktur. Další motivací je forsing v teorii množin, kde konvergenční schéma je částečně uspořádaná množina aproximací některých „nedosažitelných “ objektů, existujících mimo univerzum teorie množin.

Cíl projektu

Naším cílem je studovat komplexitu schém konvergence a jejich limit. Posloupnosti (nazírané jako evoluce) s absorpční vlastností vedou k t.zv. generickým objektům. Jedním z našich záměrů je rozšířit toto studium v několika směrech.

Abstrakt

Teorie strunných polí se rozvinula za posledních několik let do potenciálně velmi užitečného nástroje ke studiu zásadních témat teorie strun, konkrétně jak propojit klasická pozadí otevřených či uzavřených strun skrze kondenzaci tachyonů a jak odvodit existenci a studovat vlastnosti nových pozadí. Dlouhodobě se také soudí, že teorie strun se řídí obří kalibrační symetrií vyšších spinů, která by se měla plně projevit v limitě beznapěťové struny, a v nedávné době bylo v tomto směru dosaženo významného pokroku. Struktura teorie strunných polí by v této limitě měla být obzvláště jednoduchá a transparentní, neboť pole by se měla organizovat do multipletů, a kalibrační invariance by měla podstatně omezit povolené interakce. V tomto projektu zkonstruujeme a budeme studovat teorii strunového pole popisující beznapěťovou strunu v Antide-Sitterově prostoru za pomoci holografické duality.

Cíl projektu

„1) odhalit nová konsistentní pozadí otevřené a uzavřené struny, nalézt jejich vlastnosti a porozumět vztahům mezi nimi
2) rozvinout teorii strunového pole pro beznapěťovou strunu, objasnit její kalibrační symetrii, a přispět k porozumění holografické povahy kvantové gravitace“

Abstrakt

Roboty opouštějí oplocenky v továrních halách a začínají sdílet pracovní a postupně i životní prostor s lidmi, což vyžaduje, aby se uměly dynamicky přizpůsobit nepředvídatelným interakcím s lidmi a zároveň aby byla stále zaručena bezpečnost. Na rychle rostoucím trhu s kolaborativními roboty je bezpečnost zajišťována pomocí speciálních technologií jako omezení síly robotu či detekce kontaktu a zastavení na základě měření síly. Lidé si však uvědomují celé své tělo v prostoru na základě dynamické fúze multimodálních senzorických informací, díky čemuž jsou schopni adaptivních a flexibilních reakcí přizpůsobených kontextu. Prvním cílem projektu je tak lépe porozumět mechanismům reprezentací těla a peripersonálního prostoru v mozku pomocí vtělených výpočetních modelů na humanoidních robotech. Výstupy těchto modelů budou využity k hlavnímu cíli projektu: návrhu nových modulů pro percepci a řízení robotů sdílejících prostor s člověkem.

Cíl projektu

1) Vtělené výpočetní modely reprezentací těla a peripersonálního prostoru 2) Výpočetně optimální a transparentní reprezentace peripersonálního prostoru 3) Reprezentace pracovního prostoru spolupráce a metody řízení pro interakci člověka s robotem v souladu s bezpečnostními normami

Abstrakt

Pochopení života na molekulární a buněčné úrovni představuje významnou výzvu pro moderní vědu s důležitými implikacemi pro vývoj nových léčiv či nových diagnostických a terapeutických nástrojů. Vývoj metod, které umožní studovat biomolekuly a buňky a jejich vzájemné interakce, je proto důležitým úkolem. Cílem tohoto projektu je vyvinout novou generaci biofotonických nástrojů, které umožní studium buněk a buněčných procesů, především buněčnou sekreci a interakce mezi buňkami a biomolekulami, bez použití značek a s vysokým časo-prostorovým rozlišením. Tyto nové nástroje v sobě budou kombinovat pokroky z řady oblastí, jako jsou fotonické a plasmonické nanostruktury, zobrazování a mikroskopie povrchových plasmonů a mikro/nano-fluidika. Realizované nástroje budou využity pro získání nových poznatků o buňkách a buněčných procesech, především těch, které mají vztah k onko-hematologickým onemocněním, jako jsou myelodysplastický syndrom a akutní myeloidní leukemie.

Cíl projektu

Hlavním cílem projektu je prohloubit poznání ve specifických oblastech biofotoniky a vyvinout novou generaci nástrojů založených na zobrazování a mikroskopii povrchových plasmonů, které umožní studium buněk a buněčných procesů v reálném čase a bez použití značek.

Abstrakt

Materiály schopné samovolné elektrické polarizace se nazývají feroelektrické. Tato vlastnost je dobře pochopená v o objemu pevných látek, ale je velmi málo znalostí o tom, jak se projevuje na površích. Feroelektrické materiály mají velmi slibné vlastnosti pro generaci obnovitelných paliv: Dosahují unikátní efektivity ve fotokatalýze, nabízejí flexibilitu v ladění katalytických vlastností povrchů, nebo mohou generovat palivo během fázového přechodu do/z feroelektrického stavu. Největší bariéra v pochopení jevů probíhajících na jejich površích spočívá v komplikovaném chemickém složení a typicky nevodivém charakteru feroelektrických materiálů. Tenhle problém byl v posledních letech překonán přípravou vhodných modelových povrchů (KTaO3 a SrTiO3) a jejich charakterizací na atomární úrovni pomocí nekontaktního AFM. Tento projekt je zaměřen na pochopení fundamentálních principů použití feroelektrických vlastností pro produkci obnovitelných paliv.

Cíl projektu

1) Vysvětlit vztah mezi feroelektrickou polarizací povrchu a účinností materiálu ve fotokatalýze. 2) Pochopit základní principy katalytických procesů na povrchu materiálu procházejícího feroelektrickým fázovým přechodem. 3) Optimalizovat katalytické vlastnosti povrchů feroelektrických materiálů.

Abstrakt

Interdisciplinární projekt analyzuje a srovnává transformační procesy moderních evropských společností na příkladu dvou vedlejších regionů habsburské monarchie: Čech a Sedmihradska. Soustředí se na otázku, jak sociální mobilita, vzdělání, rodinné a další vazby elitních sociálních skupin přispívaly k de/stabilizaci společnosti jako celku. Výzkum je uplatněn na dvou vybraných skupinách, které patřily do tzv. rozhodovací vrstvy: poslanců zemských sněmů, říšské rady ve Vídni a uherského říšského sněmu a vyšších státních úředníků. Projekt originálním způsobem kombinuje metody vycházející z oblasti jak humanitních, tak přírodních věd. Jeho cílem je prostřednictvím modelace faktorů, které signifikantně rozhodovaly o zařazení jednotlivců k výše uvedeným elitním skupinám, objasnit proces cirkulace elit a tranzice imperiálních zkušeností a struktur do nově vzniklých národních států. Projekt ukáže souvislost mezi kariérou jednotlivce a jeho rodinnými vazbami a v neposlední řadě osvětlí demografické faktory evropské moderní rodiny

Cíl projektu

Cílem projektu je analyzovat v období 1861–1926 proměnu faktorů, které ovlivňovaly sociální mobilitu osob a determinovaly jejich příslušnost k rozhodovacím vrstvám, a dále zjistit, zda dochází k tranzici imperiálních zkušeností a struktur nově vzniklými národními státy.

Abstrakt

Cílem projektu je vyvinutí nekonvenčních nástrojů ve spektrální teorii za účelem utkání se s rozličnými novými, či více klasickými, avšak nedávno vzkříšenými, otevřenými problémy v matematice a fyzice. Mimo jiné se hodlám zabývat aktuálními, nevyřešenými otázkami v těchto oblastech: spektrální geometrie optimálních tvarů a vlastností vlastních funkcí; matematické modely moderních nanostruktur, grafenu a metamateriálů; nový koncept kvantové mechaniky s nesamosdruženými operátory, Schrödingerovy a Diracovy operátory s komplexními potenciály, vlnové systémy s útlumem, nestandardní stochastické procesy a asymptotické rozdělení vlastních hodnot strukturovaných matic. Tyto zdánlivě nesouvisející problémy jsou ve skutečnosti propojeny, a křížení myšlenek a technik bude tvořit významnou část tohoto projektu. Jako příklady navrhuji rozvinout metodu násobitelů coby standardní nástroj ve spektrální teorii diferenciálních operátorů s komplexními koeficientami a vysvětlit efekt neviditelnosti v metamateriálech pomocí operátorově teoretických metod.

Cíl projektu

Vyvinout nekonvenční nástroje ve spektrální teorii za účelem utkání se s aktuálními otevřenými problémy v matematice a fyzice. Křížit rozličné myšlenky a techniky ze zdánlivě nesouvisejících odvětvích matematiky a fyziky, jež však spolu souvisí skrze spektrální teorii.

Abstrakt

V projektu budou vyvinuty a empiricky ověřeny formálně-symbolické, v multilingválním smyslu „univerzální“ reprezentace textové komunikace na nadvětné úrovni. Metodologicky a z hlediska vědeckých principů bude projekt vycházet z úspěšného velkého mezinárodního projektu „Universal Dependencies“ soustřeďujícího se na úroveň morfologie a syntaxe, ale nově se výzkum zaměří na oblast strukturálně a lexikálně sémantickou, oblast diskurzu a informační struktury, včetně anaforických vztahů. Navržené specifikace budou ověřeny expertní (manuální) anotací na reálných textech a vybrané problémy a jejich řešení budou potvrzeny dalšími experimenty. Výsledné reprezentace budou rovněž použity k budování modelů založených na umělých neuronových sítích pomocí strojového učení a jejich výsledky podrobně analyzovány. Veškeré výstupy (data, publikace) projektu budou zveřejněny v režimu Open Access v repozitářích relevantních výzkumných infrastruktur.

Cíl projektu

Cílem je publikovat výsledky základního výzkumu a otevřená data v oblasti porozumění přirozenému jazyku s využitím empiricky ověřené univerzální symbolické a distribuční reprezentace textové komunikace. Na závěr budou na základě dosažených výsledků formulovány nové výzkumné otázky.

Abstrakt

Naším cílem je navrhnout, syntetizovat a charakterizovat 1D molekulární řetízky na površích s jedinečnými materiálovými vlastnostmi. Nejprve budeme zkoumat organometalické polymery, jejich magnetické uspořádání a možnost řídit redox stavy v řetězci. Za druhé, budeme zkoumat možnost uzavření zakázaného pásu pi-konjugovaných polymerů blízkostí topologického fázového přechodu. Tato strategie by v zásadě měla umožnit překonat problém Peirelsova přechodu (dimerizace) za vzniku čistě kovových pi-konjugovaných polymerů. Pro syntézu molekulárních řetězců požadovaných vlastností s délkou desítek až stovek nanometrů použijeme chemii na površích za podmínek UHV. Jejich chemická struktura bude analyzována pomocí rastrovací mikroskopie s vysokým rozlišením s funkcionalizovanými hroty poskytující bezprecedentní prostorové rozlišení. Měření rastrovací mikroskopie bude doplněna dalšími technikami povrchové vědy (elektronová difrakce a fotoemise) a podpořena teoretickou analýzou založenou především na teorii funkcionálu hustoty.

Cíl projektu

Cílem tohoto projektu je navrhnout, syntetizovat a charakterizovat nové 1D molekulární řetízky na površích pevných látek s jedinečnými materiálovými vlastnostmi a prozkoumat jejich elektronické a magnetické vlastnosti a kontrolu redoxních stavů v řetězcích.

Abstrakt

Sladkovodní biotopy mají rozhodující vliv na celý pozemský život, převážná většina jejich mikrobiálních obyvatel (prokaryot a eukaryot) však zůstává stále záhadná, za hranicemi kultivačních možností. Nicméně vývoj kultivačních přístupů spolu s pokroky v sekvenování přináší nové prostředky pro odhalení mikrobiální rozmanitosti. Navrhujeme vytvořit vědecké konsorcium PELAGICS (24 vědců, 16 evropských zemí), které bude koordinovat úsilí ve studiu sladkovodních mikroorganismů (prokaryot i eukaryot) kultivačním a metagenomickým přístupem (analýza genomové DNA celé populace) v rámci celoevropské jezerní kampaně (70 jezer). Hloubkové sekvenování (cca 18 TB) mikrobiální populace povede k zisku tisíců metagenomickysestavených genomů prokaryot, eukaryot a virů. Za pomoci nových růstových médií napodobujících přirozené podmínky a poloautomatizované vysoce výkonné izolační techniky budeme usilovat o získání sbírky kmenů 500 prokaryot a 50 prvoků vč. jejich genomů. Kombinace obou přístupů přispěje k odhalení jejich přirozených interakcí a ekologických rolí ve sladkovodních potravních sítích.

Cíl projektu

Vytvoření celoevropské sítě mikrobiálních ekologů pro odběry a studium 70 jezer k získání stabilních sbírek mikroorganismů a jejich genomů (cca 500 prokaryot a 50 prvoků) a k získání řádově tisíců genomů sladkovodních bakterií, prvoků i virů pomocí hloubkového metagenomického sekvenování.

Abstrakt

Většina procesů v termodynamice kontinua se odehrává daleko od rovnovážného stavu a tyto procesy často vedou ke vzniku disipativních struktur, které pak dominují popisu celé dynamiky těchto procesů. Existující matematické nástroje, které dovedou popsat tyto disipativní struktury, musí bohužel čelit zásadním potížím. Buď získáme fyzikálně relevantní popis za cenu matematické přesnosti, nebo tuto přesnost dokážeme zachovat, ale naopak ztrácíme fyzikální relevanci. Naším cílem je překonat tyto obtíže. Pro fyzikálně relevantní modely vyvineme konstruktivní metody pro nízkodimenzionální popis vzniklých struktur. Potíže, jako například nedostatek hladkosti řešení, budou překonány pomocí metody trajektorií. Očekáváme, že projekt nabídne zcela nové přístupy k teorii dynamických systémů a že zcela zásadně přispěje k pochopení komplexního chování dynamických systémů v termodynamice kontinua.

Cíl projektu

Cílem projektu je vybudování teorie pro chování nekonečně dimenzionálních dynamických systémů, které apriori nemají atrahující množinu. Důraz bude kladen na systémy parciálních diferenciálních rovnic používaných v termodynamice kontinua a připouštějících výměnu energie a hmoty s okolím.

Abstrakt

Rozdíly v biologické rozmanitosti na povrchu Země jsou jedním z centrálních ekologických témat. Během minulé dekády se ukázalo, že velkoškálová dynamika biodiverzity může být rovnovážná, tedy že se biodiverzita velkých oblastí má tendenci stabilizovat. Porozumění tomu, co určuje tyto rovnovážné stavy biodiverzity a do jaké míry je biodiverzita vzdálená od rovnováhy, je klíčové i pro pochopení jejích budoucích změn. Nedávno jsme navrhli obecnou teorii dynamiky biodivezity, která předpovídá rovnovážné stavy na základě interakce mezi dostupností zdrojů (produktivitou), stabilitou prostředí a rychlostí vznikání nebo imigrace nových druhů. Cílem projektu je dále rozvinout tuto teorii, aby realisticky zahrnovala prostorovou dynamiku a měřítkovou podmíněnost biodiverzity, testovat jednotlivé stavební bloky a předpoklady této teorie a prozkoumat její konsekvence. Použijeme širokou škálu metod, včetně matematické analýzy, počítačových simulací, makroekologické analýzy rozsáhlých datových souborů a analýzy paleontologických časových řad.

Cíl projektu

Rozvinout a s použitím velkých datových souborů testovat rovnovážnou teorii dynamiky biodiverzity, která tvrdí, že makroekologické vzorce biodiverzity odrážejí regionálně specifické rovnovážné stavy, dané kombinací dostupnosti zdrojů, proměnlivosti prostředí a rychlosti kolonizace a speciace.

Abstrakt

Ultimátním cílem projektu ÅRTdECO je absolutní propojení fyzikálních a chemických principů, které povedou k přelomovým opto-elektronickým konceptům v atomárně tenkých dvoudimenzionálních (2D) krystalech. Zformulujeme platformy založené na ultra-čistých 2D mřížkách obsahujících několik sobě vlastních chirálních entit indukovaných geometrií a Berryho fází, které umožní chirální selektivitu a dynamickou kontrolu optické odezvy na dálku. Pseudospinově selektivní populace excitonů a superradiance budou kontrolovány elektrochemicky řízením koncentrace nosičů náboje. Selektivní interakce chirálních species s 2D materiály bude zajištěna magnetickými substráty, což povede ke vzniku chirálních chemických anologů van der Waalsových heterostruktur. Možnosti (elektro)chemické kontroly budou významně rozšířeny transferem experimentálních postupů do podmínek ultravysokého vakua. Navržená výzkumná strategie reflektuje témata běžících technologických výzev (flagships) podporovaných EU. Výstupy projektu mají velký potenciál pro využití v nanoelektronice, kvantové informatice a umělé inteligenci.

Cíl projektu

Cílem projektu je dosažení elektrochemické a chirální manipulace excitonů/superradiance na platformách založených na ultračistých 2D mřížkách a chirálních entitách, tj. s koexistencí geometrické a Berryho fází indukované chirality.

Abstrakt

Patnácté století je v Evropě považováno za období náboženské reformy reagující na kritickou situaci v církvi. Reformní ideje se šířily ze silně urbanizované Itálie (ve formách lidové zbožnosti či řeholních řádů) do ostatních částí Evropy, kde byly často konfrontovány s místními zdroji reformy. Ve středoevropském kontextu je možné toto potýkání ukázat na jedné straně na Janu Kapistránovi, observantech a jejich šíření v tomto regionu, a na straně druhé na Janu Husovi a tradici husitství a utrakvismu. Projekt se zaměří na kontrasty a paralely mezi katolickou reformou a počáteční fází rodící se evropské reformace. V českých zemích a okolních oblastech bude tento úkol plněn kritickými edicemi a analytickými studiemi vydávaných pramenů. Tento přístup vytvoří základ pro interpretační studie, které se zaměří na městské komunity a přijetí obecných reformních myšlenek v místním prostředí. Na základě dříve nevydaného materiálu představí projekt mnohotvárný a často problematický vývoj vedoucí k raně-novověkému rozdělení západního křesťanstva.

Cíl projektu

Předkládaný projekt: a) zpřístupní významné texty vztahující se ke společenskému a náboženskému vývoji Itálie a střední Evropy, b) zhodnotí místní a centrální zdroje reformy, c) bude nově analyzovat počátky společenského přijetí reformy v 15. a 16. století.

Abstrakt

Nauka inferencialismu, založená na myšlence, že smysluplnost je věcí pravidel inference, byla poprvé prezentována v knize Roberta Brandoma „Making it explicit“ v roce 1994. Od té doby inferencialisté (včetně nás) dále rozvíjeli logický a sémantický rozměr tohoto pohledu, až se z něj stala jedna z dosud nejdiskutovanějších filosofických nauk jednadvacátého století. Inferencialismus je však obvykle chápán jako čistě filosofická teorie, která poskytuje nový pohled na specificky lidské rozumové a vyjadřovací schopnosti, která je však mimoběžná s tím, co nám o nás jakožto (hyper)společenských tvorech s přírodní, kulturní a vývojovou historií říká věda. To vnímáme jako promarněnou příležitost a náš projekt navrhuje tuto trhlinu přemostit tím, že se opřeme o současný vědecký výzkum spolupráce, konvencí, norem, jazyka a usuzování, abychom objasnili ontogenezi a fylogenezi inferenčních pravidel, která konstituují význam. Tento projekt tak vybuduje naturalistický základ inferencialismu.

Cíl projektu

Cílem projektu je vytvořit zcela naturalizovanou verzi inferencialismu, která bude výsledkem konfrontace myšlenek nastolených filosofií inferencialismu s výsledky špičkového empirického výzkumu spolupráce, konvencí. norem, jazyka a usuzování.

Abstrakt

Juvenilní hormon (JH) je seskviterpenoid nezbytný pro život hmyzu, jehož mnohé druhy mají zásadní ekonomický (opylovači, škůdci) a zdravotní (přenašeči nemocí) význam pro lidstvo. Přes pokrok započatý naším objevem vnitrobuněčného receptoru JH (JHR) zůstává znalost mechanismu funkce JH neúplná. Možnosti regulovat vývoj hmyzu jsou omezené, jelikož neznáme antagonisty ani dostatečně selektivní agonisty JHR. Abychom takové látky našli, spolupracujeme s Národní infrastrukturou CZ-OPENSCREEN a na bazi JHR navrhujeme chemický high-throughput skríning v buňkách. Paralelní skríning s využitím interference RNA, postavený na stejné platformě, má odhalit chybějící komponenty signalizace JH, včetně dosud hypotetického membránového receptoru. Tyto systematické přístupy jsou doplněny genetickými metodami na modelu Drosophila a podpořeny mezinárodní spoluprací s vedoucími experty v oboru. Kromě zásadních poznatků o hormonální regulaci vývoje tento projekt poskytne nové chemické nástroje pro výzkum a potenciální využití v regulaci růstu hmyzu. Vytvoří také předpoklady pro budoucí ERC projekt.

Cíl projektu

Objevit chemické antagonisty a selektivní agonisty receptoru juvenilního hormonu (JH) jako nové nástroje pro výzkum a pro regulaci růstu hmyzu. Nalézt neznámé geny, zodpovědné za vývojovou signalizaci JH na buněčné membráně a v jádře. Vytvořit předpoklady pro budoucí ERC projekt.

Abstrakt

RNA interference (RNAi) je archaická forma vrozené imunity opuštěná během evoluce obratlovců. Tento projekt řeší, jak by mohla být RNAi u savců obnovena in vivo bez významných negativních efektů a zda takto posílená RNAi může poskytnout antivirovou ochranu. Projekt vychází z ERC projektu D-FENS a vytvoří základ pro další ERC projekt, který se zaměří na přeměnu znalostí mechanismu kanonické RNAi (a jeho omezení) na bezpečný antivirový systém aktivovatelný v infikovaných buňkách. Projekt se skládá ze tří částí: 1) analýza efektů in vivo posílené RNAi. S využitím dříve připravených myších modelů a) změříme aktivitu geneticky posílené RNAi v různých tkáních a buněčných typech, b) vyhodnotíme negativní efekty RNAi v buňkách, orgánech a celém organismu (myši), a c) analyzujeme druh vztahu (konkurence, kooperace, překryv) mezi RNAi a přirozenou savčí vrozenou antivirovou imunitou. 2) Pochopení mechanismu aktivace RNAi. Tato část se zaměří na detailní vysvětlení molekulárního mechanismu posílení RNAi. 3) Vyhodnocení možných strategií pro posílení RNAi s ohledem na možné terapeutické využití.

Cíl projektu

„1) jak by mohla být u savců RNA interference, archaická forma vrozené imunity opuštěná během evoluce obratlovců, bezpečně obnovena in vivo bez významných negativních efektů,
2) jaký rozsah antivirové ochrany může poskytnout,
3) jak by mohla být využita v terapii virových onemocnění.“

Abstrakt

V rámci projektu bude vypracován koncepční přístup pro hodnocení rizik směsí chemických látek a získány důležité informace o výskytu nových a prioritních bioaktivních látek v povrchových vodách. Budou vyvinuty a kombinovány inovativní pokročilé metody pasivního vzorkování, komplexních instrumentálních analýz a bioanalytického hodnocení znečištění vod. Vyvinutá baterie vysokokapacitních biotestů bude zaměřena na klíčové oblasti škodlivých účinků směsí chemických látek, endokrinní disrupci a narušení (neuro)vývoje, včetně relevantních málo prozkoumaných mechanizmů účinku, jako je narušení signální dráhy thyroidních hormonů. Kombinace cílené a necílené analýzy využívající pokročilou hmotnostní spektrometrii s vysokým rozlišením spolu s frakcionací a separací pomocí interakce s receptory umožní charakterizovat komplexní znečištění a identifikovat látky zodpovědné za pozorované účinky. Využitelnost bioanalytických metod pro predikci negativních dopadů chemického znečištění na životní prostředí bude posouzena pomocí sledování vlivu znečištění na ryby a bezobratlé in situ.

Cíl projektu

V rámci projektu bude vyvinut koncepční přístup k hodnocení rizik komplexních směsí organických látek a pro identifikaci látek odpovědných za potenciální škodlivé účinky v povrchových vodách pomocí inovativních metod pasivního vzorkování, komplexní instrumentální analýzy a bioanalytických nástrojů.

Abstrakt

Dvourozměrný polymer porfen se čtvercovou symetrií byl nedávno připraven v naší laboratoři ve formě velkých (téměř 0,1 mm) dvojvrstvých struktur reakcí Zn-porfyrinových jednotek na vodní hladině s chemickým oxidačním činidlem. Porfen je strukturně podobný grafenu, ale namísto benzenových jader se skládá z kondenzovaných jednotek porfyrinu, jak bylo zjištěno z X-ray difrakce pod malým úhlem (GIXD). Schopnost porfyrinových makrocyklů vázat různé kationty kovů, které mohou nést dva, jeden nebo žádný ligand, naznačuje, že porfen není jeden polymer, ale skupina dvourozměrných polymerů s identickým plně konjugovaným píelektronovým systémem, dovolující ladit vlastnosti. Hlavním cílem našeho projektu bude zkoumat mechanismus vzniku porfenu a pokusit připravit tento polymer anodickou oxidací ve snaze maximálně zvětšit monokrystalické domény. V další fázi se budeme věnovat exfoliaci dvojvrstvy a stanovení základních spektroskopických, strukturních, chemických, elektrických a mechanických vlastností porfenových mono a dvojvrstev.

Cíl projektu

Vyvinout novou metodu syntézy porfénu, která nám umožní přípravu a charakterizaci velkých monokrystalickych domén.

Abstrakt

Biologie telomer patří k aktuálním výzkumným tématům vzhledem ke svým atraktivním vazbám k buněčnému stárnutí a nesmrtelnosti, stabilitě genomu a patogenezi závažných lidských onemocnění včetně rakoviny. Náš výzkum u rostlin přispěl k tomuto oboru mimo jiné pozorováním: i) vratné regulace aktivity telomerázy a jejího spřažení s buněčnou proliferací; ii) evolučních změn telomerové DNA rostlin. Mechanismy, které stojí za těmito jevy, však popsány nebyly. Lze předpokládat, že odpověď se ukrývá v nejvýznamnějším faktoru telomer – telomeráze. Nedávno jsme identifikovali templátové RNA podjednotky telomeráz napříč fylogeneze vyšších rostlin, což nejen vysvětluje pozorované evoluční změny v sekvencích telomerové DNA, ale také nám umožňuje – ve spojení se známými katalytickými podjednotkami těchto telomeráz a dalšími asociovanými proteiny – řešit proces biogeneze telomerázy u rostlin. S využitím multidisciplinárního přístupu hodláme charakterizovat specifické kroky v sestavování telomerázy se zaměřením na strukturní roli telomerázové RNA v tomto procesu.

Cíl projektu

„1.Objasnit regulaci transkripce genů pro RNA podjednotky telomeráz rostlin (TRs).
2. Identifikovat a testovat strukturní motivy rostlinných TR a jejich funkce.
3. Objasnit roli dalších faktorů účastnících se biogeneze telomerázy.
4. Charakterizovat proces evolučních změn TR podjednotek.“

Abstrakt

Cílem projektu je vývoj chemické a enzymové syntézy sekvenčně-specifických monodisperzních hyper-funkcionalizovaných polymerů na bázi kostry DNA nebo RNA obsahujících všechny 4 (nebo dokonce 6) modifikované báze. Budeme designovat a syntetizovat nukleos(t)idové monomery, vyvineme chemickou a enzymovou syntézu modifikovaných oligonukleotidů a khihoven sekvencí a prostudujeme jejich folding a samoskladbu. Budou dale využity v selekci aptamerů proti vybraným “undruggable” proteinům. Aptamery budou dale optimalizovány a bude studována jejich biologická aktivita.

Cíl projektu

„(i) Vývoj metodiky chemické a enzymové syntézy hypermodifikovaných polymerů na bázi DNA nebo RNA oligonukleotidů s 4 nebo 6 modifikovanými bázemi a studium jejich foldingu a samoskladby.
(ii) Syntéza knihoven sekvencí, selekce aptamerů proti cílovým proteinům a studium jejich biologické aktivity.“

Abstrakt

Proteiny jsou přirozené nanopřístroje s obrovským potenciálem pro nanotechnologii. Pro efektivní využití v nanotechnologii je ale potřeba funkci proteinů řídit, což se typicky realizuje chemickými modifikacemi. Tato metoda řízení je ovšem velmi těžkopádná a náročná. V tomto projektu navrhujeme modulaci funkce proteinů skrze vazbu subTHz pulzů na proteinové subTHz vibrační módy, na kterých je funkční dynamika proteinů postavena. K tomuto účelu navrhneme, vyrobíme a ověříme unikátní subTHz chipová zařízení, které budou využívat pokročilé elektromagnetické koncepty k zesílení interakce mezi subTHz pulzy a proteiny, a také umožní monitorování vlivu pulzů na činnost proteinových nanopřístrojů pomocí ultra-rychlé super-rozlišovací mikroskopie. Tento projekt přinese pokročilé elektromagnetické nástroje a zařízení umožňující subTHz elektromagnetické řízení proteinových nanopřístrojů. Předpokládáme průlomový dopad na nanotechnologii, založený na nových možnostech interakce mezi elektromagnetickou vlnou a hmotou na nanoskopické úrovni.

Cíl projektu

„1.Vyvinout mikrofluidická chipová zařízeni pro subTHz spektroskopii a pro subTHz pulzní modulaci funkce proteinových nanopřístrojů
2.Zhotovit subTHz spektroskopické a pulzní systémy integrované s pokročilými mikroskopiemi
3.Modelovat a ověřit subTHz spektra a subTHz řízení proteinových nanopřístojů“

EXPRO 2019

Abstrakt

Klíčovými molekulárními stroji oxygenní fotosyntézy jsou fotosystém I a II (PSI a PSII), což jsou složité membránové komplexy obsahující řadu proteinových podjednotek a kofaktorů. Způsob, jakým jsou oba fotosystémy v buňce sestavovány, zůstává z velké části neobjasněn. Podle současné představy PSII vzniká kombinací modulů složených z velkého chlorofyl-proteinu, přilehlých malých podjednotek a pigmentů a to za asistence pomocných proteinových faktorů. Naproti tomu počáteční fáze vzniku PSI zůstává nejasná a předpokládá se, že PSI je syntetizován odlišnou mašinerií než PSI. Nedávné výsledky však naznačují, že biogeneze obou fotosystémů jsou úzce propojeny a odehrávají se za účasti jediné buněčné mašinerie, která zahrnuje i biosyntézu chlorofylu. K objasnění struktury, organizace, lokalizace a fotoprotekce této mašinerie využijeme široké spektrum fyziologických, spektroskopických a biochemických metod včetně izolace proteinových komplexů, 2D analýzy proteinů v kombinaci s radioaktivním značením proteinů i chlorofylu, hmotnostní spektrometrie, a také elektronové a konfokální mikroskopie.

Cíl projektu

Cílem projektu je ověřit hypotézu o provázané biogenezi obou fotosystémů a vytvořit model tohoto procesu. V té souvislosti také objasnit průběh počáteční fáze biogeneze fotosystému I a určit strukturu, lokalizaci a mechanizmy fotoprotekce center biogeneze obou fotosystémů a roli pomocných faktorů v nich.

Abstrakt

Karbonatity jsou vzácné vyvřelé horniny odvozené ze svrchního pláště. Jsou důležité vzhledem k tomu, že je s nimi spjata mineralizace vzácných kovů. Vzácné kovy jako REE, Nb, Ta, Zr, Th a U jsou zpočátku vývoje karbonatitového magmatu koncentrovány ve formě primární mineralizace. Chování těchto kovů během deformačních a metasomatických procesů (série texturních, chemických a mineralogických změn REE mineralizace) je jedním z hlavních aspektů petrogeneze karbonatitů, které mají přímý dopad na ekonomický potenciál těchto hornin. Značné množství karbonatitů bylo vtěsnáno do tektonicky aktivního prostředí, kde byly tyto horniny metamorfovány a prošly řadou změn ovlivňujících distribuci REE, Nb a dalších kovů v hostitelské hornině. Tento projekt nás vyzývá ke studiu vývoje karbonatitů, abychom lépe porozuměli faktům, které ovlivňují pozdní fázi frakcionačních účinků subsolidových procesů na redistribuci vzácných kovů.

Cíl projektu

Cílem projektu je pochopit, jak významné jsou pozdní procesy a redistribuce vzácných kovů v karbonatitech a vyvinout globálně použitelný metallogenetický model nebo souboru zjednodušených modelů karbonatitů vyvíjejících se v různých geotektonických pozicích.

Abstrakt

Většina studií zabývajících se regionálními zákonitostmi druhové bohatosti naturalizovaných nepůvodních rostlin ignoruje význam stanovišť, do kterých invaze probíhá. Důvodem je, že navzdory intenzivnímu výzkumu rostlinných invazí chybí pro většinu oblastí světa spolehlivá data o vazbě zavlékaných druhů na stanoviště, a to jak v jejich původním, tak invadovaném areálu. SynHab se chystá zacelit tuto mezeru a nalézt robustní, obecně platná zobecnění týkající se makroekologických determinant globálních invazí rostlin. Novinkou tohoto přístupu bude zahrnutí stanovištních vazeb naturalizovaných druhů do komplexních modelů společně s dalšími pro invaze určujícími faktory, environmentálními, klimatickými a socioekonomickými, jakož i biologicky relevantními druhovými vlastnostmi, dobou od zavlečení a přísunem diaspor. Podrobnější vhled bude umožněn studiem mechanismů působících na menší prostorové škále, v podobě invazí rostlin do chráněných územích celého světa. To umožní odhalit, jakou roli při invazi hrají typy stanoviště s různým postavením na gradientu disturbancí a přísunu diaspor.

Cíl projektu

S pomocí nově vytvořených databází stanovištních vazeb naturalizovaných rostlin a jejich výskytu v chráněných územích celého světa prozkoumat, které faktory určují regionální diverzitu těchto druhů. Zjistit, jakou roli hraje v invazním procesu stanoviště a jeho interakce s dalšími významnými faktory.

Abstrakt

Před čtyřmi lety jsme objevili novou fototrofní bakterii náležející do málo prozkoumaného kmene (fylum) Gemmatimonadetes. Genetická analýza naznačuje, že tento organismus získal fotosyntézu horizontálním přenosem kompletního fotosyntetického genového klastru z purpurových bakterií (fylum Proteobakterie). Toto je jediný známý případ přenosu celého balíku fotosyntetických genů mezi velmi vzdálenými organismy. Hlavními otázkami tohoto projektu je 1) jaké jsou nutné předpoklady na straně příjemce pro úspěšný přenos fotosyntézy mezi velmi vzdálenými bakteriálními skupinami, 2) nakolik se v průběhu evoluce u Gemmatimonadetes proměnil získaný fotosyntetický aparát oproti původnímu uspořádání u purpurových baterií, a 3) jak je fotosyntéza integrována do jejich metabolismu a regulace. K zodpovězení těchto otázek předkládáme multidisciplinární projekt, který integruje klasickou mikrobiologii, genomiku, biochemii, molekulární biologii až po nejmodernější biofyzikální metody.

Cíl projektu

Cílem projektu je popsat detailní cryoEM strukturu a heterogenitu fotosyntetických komplexů u Gemmatimonadetes. Popsat, jak jsou fotosyntetické komplexy integrovány do membránového systému. Odhalit, jak je fotosyntéza začleněna do metabolismu Gemmatimonadetes, a jak je regulována její exprese.

Abstrakt

Tento čistě matematický projekt vychází z potřeb matematické fyziky a povede k aplilkacím na obou stranách. Homologie a homotopie jsou klíčovými nástroji pro zvládání mimořádně komplikovaných algebraických struktur, které se typicky objevují v algebraické topologii, globální analýze a geometrii, jakož i v souvisejících oblastech moderní matematické fyziky. Zejména rozvineme a rozšíříme tyto zásadní nástroje: homotopickou algebru pro zobecněné operády, minimální modely pro kvantové homotopické algebry, konstrukci kategorií smyčkových homotopických algeber a jejich zoběcnění, kvantování vyšších Chernových-Simonsových teorií, studium T-duality, reprezentace Chekanových-Elishbergových algeber, konstrukci zobecněných (ko)homologií pro prostory se symetriemi, BGG rezoluce pro singulární infinitesimální charaktery, popis vyšších symetrií pro invariantní operátory a popis křívých verzí Juhlových větvících operátorů s využitím semiholonomních jetových prostorů. Ačkoliv mohou témata působit rozmanitě, sdílí tyto cíle širokou motivaci a potenciální aplikace.

Cíl projektu

Cílem projektu je inovativní propojení našich předjímaných topologických a algebraických výsledků s překotně rozvíjenými oblastmi matematické fyziky. Zároveň povedou tyto pokročilé algebraické techniky a struktury k nečekaných výsledkům v geometrické analýze. Obě témata spolu podstatně souvisí.

Abstrakt

Doménové stěny ve feroelektrikách jsou přirozenými 2D solitony, spontánní polarizace se v nich mění napříč stěnou na škále nanometrů, zatímco v laterárních směrech je konstantní v makroskopickém měřítku. Silná vazba mezi gradientem polarizace a spontánní deformací zásadně mění vlastnosti materiálu v rámci šířky doménové stěny a otvírá prostor pro nové jevy. Tato pohyblivá rozhraní přitahují pozornost i proto, že měřicí přístroje dosáhly požadovaného nano-rozlišení, které je nezbytné ke zkoumání fyzikálních jevů na nanoskopických škálách. Nyní navrhujeme provést další logický krok, identifikovat feroelektrika schopná hostit 1D feroelektrické solitony analogické magnetickým skyrmionům Bogdanova-Yablonskiho typu. Hlavní výzvou projektu je proto prokázání existence skyrmionového feroelektrického stavu, analogického vírovým stavům supravodičů a skyrmionovým texturám objeveným v některých chirálních magnetech.

Cíl projektu

„1. Z fenomenologického přístupu formulovat podmínky pro vznik feroelektrických skyrmionů
2. Nalézt vhodné nositele skyrmionů využitím krystalografických databází a ab-initio modelování
3. Zkoumat vlastnosti vybraných reálných feroelektrik, které jsou vhodnými kandidáty pro vytváření skyrmionů“

Abstrakt

Kontinentální syntézy diverzity vegetace a biotopů v jemném rozlišení jsou nové výzkumné téma, které se otevřelo poté, co náš tým vytvořil základ evropské datové infrastruktury v podobě Evropského vegetačního archivu (EVA), tedy integrované databáze 1,5 milionu fytocenologických snímků. O tyto syntetické studie je velký zájem nejen v oblasti základního makroekologického a biogeografického výzkumu, ale i v praxi, kde slouží k mezinárodnímu politickému rozhodování a plánování ochrany přírody. Cílem projektu je vytvořit evropské centrum pro vegetační syntézy s rozsáhlou sítí mezinárodních spolupracovníků. Toto centrum bude (1) dále rozvíjet výzkumnou infrastrukturu v podobě specializovaného analytického software, postupů analýzy dat a databází fytocenologických snímků, vegetačních typů a druhů; (2) provádět syntetické evropské studie typologie biotopů a vegetace, jejich diverzity na úrovni druhové, fylogenické a funkční a jejich invadovanosti nepůvodními druhy; (3) zpřístupňovat získané výsledky odborné i laické veřejnosti na webovém portálu.

Cíl projektu

„(1) Vytvořit mezinárodní centrum pro evropské vegetační syntézy.
(2) Zdokonalovat a rozvíjet analytickou a datovou infrastrukturu pro tyto syntézy.
(3) Vytvářet syntetické studie diverzity evropské vegetace a biotopů na různých úrovních.
(4) Zpřístupňovat získané poznatky v online databázi.“

Abstrakt

Cílem projektu je komplexně prozkoumat konflikty ve střední Evropě v dlouhém 15. století. Ve třech tematických okruzích se věnuje (1) náboženským a ideovým kontroverzím, (2) konfliktům kolem členů lucemburské dynastie a (3) napětí a sporům v sociální sféře. Unikátní situace v českých zemích po kompaktátech z roku 1436, která oficiálně ukončila husitské války, je chápána jako „institucionalizovaný konflikt“. Navzdory uklidnění situace, jež umožnilo vývoj stavovského systému, žádná z obou stran – husitská ani katolická – nemohla přijmout správnost opačné víry, aniž by ohrozila svou vlastní legitimitu. Sledovány jako navzájem propojené jevy, poskytnou strategie zvládání konfliktu aplikované jednotlivými aktéry, komunikační a performativní aspekty sporů a vývoj institucí v rozdělené společnosti adekvátnější a diferencovanější obraz středoevropského pozdního středověku jako konfliktního období

Cíl projektu

„1) prozkoumat pozdně středověké konflikty z perspektivy náboženských i politických dějin
2) objasnit, jak konflikty ovlivnily sociální organizaci a její normativní rámec
3) zjistit, jak aktéři využívali sporů jako nástrojů legitimizace a jaké komunikační strategie používali“

Abstrakt

Parasitismus je jednou z nejúspěšnějších životních strategií živých organismů. Přestože je většina parazitů vázána alespoň částí životního cyklu na vodní prostředí, stále pro ně chybí obsáhlá molekulární data. AQUAPARA-OMICS se zaměří na probádání nezmapované biodiverzity stále málo prozkoumaných skupin vodních parazitů jako jsou Myxozoa a Dicyemida, a také na sledování vybraných lidských a rybích patogenů pomocí metody eDNA metabarkódování. Získání nových genomických a transcriptomických dat bazálních neodermátů, parazitických žahavců a dicyemidů nám umožní odhalit jejich parazitický původ, evoluční historii a popsat jak jedinečné tak společné genomické vlastnosti. Projekt se dále zaměří na zkoumání klíčových genů a molekulárních mechanismů, které se podílejí na vývoji parazitů, replikaci, strategii přežití a hostitelské imunitní odpovědi. To zahrnuje základní výzkum týkající se funkční charakterizace vybraných molekul pro navazující studie vývoje nových terapeutických prostředků a vakcín, které jsou naléhavě třeba pro potlačení nově se vyskytujících patogenů vodních organismů.

Cíl projektu

„Hlavním cílem projektu je zodpovědět některé ze základních otázek evolučních a funkčních
aspektů parazitismu, biodiverzity a paraziticko-hostitelských vztahů ve vodním prostředí pomocí
různorodých -omických přístupů a doplňkových metod.“

Abstrakt

Předložený grantový návrh si klade za cíl vyplnit mezery v našem porozumění buněčným funkcím zprostředkovaných kasein kinázou 1 (CK1). CK1 působí jako součást několika vývojových signálních drah, jako jsou Wnt, Hedgehog nebo Yap/Taz. Všechny tyto dráhy jsou důležité v rozvoji nádorového bujení. Cílem grantovém návrhu je porozumět, jak se CK1 aktivuje a zprostředkovává Wnt signalizaci, která je na aktivitě CK1 závislá. Dále chceme identifikovat unikátní funkce a proteinové cíle jednotlivých izoforem CK1 ve vývojových signálních drahách a analyzovat biologické důsledky selektivní inhibice CK1 izoforem v kontextu chronické lymfocytární leukémie (CLL), což je onemocnění s prokázanou citlivostí na inhibici CK1. V projektu využijeme nejmodernější integrovanou strukturní biologii, RNA sekvenování a globální proteomické analýzy v kombinaci se standardními technikami buněčné fyziologie. Tato práce poskytne mechanistický vhled na úlohu jednotlivých izoforem CK1 a vydláždí cestu pro použití izoforma-specifických CK1 inhibitorů při léčbě rakoviny.

Cíl projektu

„(i) popsat strukturní mechanismus funkce CK1 v signální dráze Wnt
(ii) identifikovat jedinečné a ne-redundantní funkce jednotlivých izoforem CK1 ve vývojových signálních drahách
(iii) analyzovat biologické důsledky selektivní inhibice CK1 isoforem v kontextu CLL a jejího mikroprostředí“

Abstrakt

Předkládaný projekt cílí na odhalení souvislostí mezi strukturou a funkcí karotenoidů pomocí metod časově rozlišené spektroskopie v časovém rozlišení od femtosekund po mikrosekundy. Za účelem nalezení odpovědí na dosud nevyřešené otázky fotofyziky karotenoidů navrhujeme studovat vlastnosti excitovaných stavů karotenoidů v roztoku i v proteinech za podmínek, kdy bude studovanému sytému dodána nadbytečná energie, a to buď pomocí UV excitace vyšších energetických stavů karotenoidů, nebo prostřednictvím experimentů za zvýšené teploty. Data získaná za těchto podmínek budou srovnána s měřeními za nízkých teplot a s daty získanými v experimentech s excitací do nižších excitovaných stavů. Experimenty budou kromě standardní (pump-probe) transientní absorpce prováděny také v režimu pokročilých experimentálních schémat, jako jsou multipulsní (pump-dump-probe) ultrarychlá spektroskopie nebo spektroskopie s dvoufotonovou excitací. Budeme studovat zejména vliv specifických funkčních skupin karotenoidů a jejich roli ve vyladění světlosběrné a/nebo fotoprotektivní funkce v biologických systémech.

Cíl projektu

Vyjasnit vliv specifických funkčních skupin na fotofyziku karotenoidů; zjistit, jak struktura karotenoidu souvisí s jeho funkcí v konkrétním biologickém systému; odhalit specifické interakce mezi karotenoidem a proteinem, které umožňují přepínání mezi světlosběrnou a fotoprotektivní funkcí.

Abstrakt

Dostupnost velkých digitálních finančních databází přináší nové výzvy pro kvantitativní finance. Většina klasických ekonometrických nebo optimalizačních modelů ve financích přestává být vhodná, nebo numericky řešitelná, při aplikaci digitálních finančních dat. Velké množství informací dostupné v každém okamžiku vyvolává potřebu změnit tyto klasické modely tak, aby umožňovaly správné chápání skryté informace, a aby zároveň byly vhodné pro modelování a predikci dynamického chování. Projekt si klade za úkol řešení toho problému, a zejména pak vypracování nové metodiky, která s výhodou využije vysoko-frekvenční a vysoko-dimenzionální charakter digitálních finančních dat. Nové modely pro dynamické měření rizika, optimální rozhodování i pokročilé oceňování aktiv budou navrženy, analyzovány a implementovány. Tyto modely pomohou lépe pochopit a vysvětlit komplikované změny, které přicházejí s nástupem digitálního věku.

Cíl projektu

Cílem projektu je vývoj, analýza a implementace nových dynamických ekonometrických a optimalizačních modelů pro měření rizik, oceňování aktiv a optimální rozhodování v prostředí digitálních finančních dat za účelem pochopení a vysvětlení změn přicházejících s nástupem digitální éry.

Abstrakt

Novodobé formování české identity je založeno mimo jiné na reflexi husitské tradice, ve které byla hudba hlavním médiem pro zprostředkování klíčových idejí. Výklad českých hudebních dějin 15. století, charakteru repertoáru a jeho vztahu k evropskému vývoji je od samého počátku české hudební historiografie poznamenán záměrnou manipulací historických faktů a účelovou ideologií estetických hodnocení. To se promítlo i do pojetí starší české hudby v širším evropském kontextu, které je postaveno na nedostatečném nebo dokonce zcela chybném pochopení specifického vývoje ve střední Evropě. Obecné historické přehledy v souvislosti s českými zeměmi většinou operují s termíny jako „diskontinuita“, „izolace“, „zjednodušení“ či „zpoždění“, byť historické prameny jednoznačně dokládají situaci opačnou. Mýtus výlučné role husitské tradice výrazně poznamenal hudební tvorbu 19. a 20. století kde skladby reflektující husitský odkaz, včetně těch, které citují nesprávné rekonstrukce husitských melodií, navozovaly pocit národní identity.

Cíl projektu

Zhodnotit dobový repertoár a zasadit jej do kulturního kontextu; nastolit nový pohled na výjimečný kulturní fenomén v odborné komunitě; korigovat zkreslený obraz české hudby 15. století v širším povědomí, především s ohledem na současné debaty o společném evropském kulturním dědictví a integritě.

Abstrakt

Cílem projektu je objasnit ekologické a evoluční mechanismy umožňující existenci velmi složitých potravních sítí v tropických deštných pralesích, jež je nevyřešenou záhadou tropické ekologie. Jedná se o experimentální test Janzen-Connellovy hypotézy podle níž herbivoři a /nebo patogeny udržují vysokou rozmanitost rostlin, neboť vedou k populační dynamice rostlin negativně závislé na jejich hustotě, což zvýhodňuje vzácné druhy rostlin. Podle naší hypotézy patogeny a herbivoři sdílené blízce příbuznými druhy rostlin vedou k aparentní kompetici mezi rostlinami jež zesiluje Janzen-Connellovy efekty, zatímco vliv predátorů na herbivory ovlivňuje dynamiku vegetace v opačném směru, neboť snižuje kladný vliv herbivorů na rozmanitost vegetace. Tyto tri-trofické efekty budeme posuzovat v evolučním kontextu a zkoumat evoluční scénáře obrany rostlin deštného lesa proti herbivorům. Výzkum se uskuteční na Papui-Nové Guineji. Přispěje k domorodým projektům ochrany tropického lesa a bude angažovat místní paraekology a studenty.

Cíl projektu

Cílem je vysvětlit mechanismy umožňující koexistenci velkého počtu druhů v potravních sítích tropických lesů. Jde o experimentální test Janzen-Connellovy hypotézy podle níž je vysoká diverzita rostlin udržována patogeny a herbivory, zahrnující zde i test významu predátorů a kompetitorů.

Abstrakt

Dopady používání technologií na well-being byly zkoumány od počátku vývoje internetu, ale stávající výzkum postrádá konzistenci a komplexní pohled na multidimenzionální well-being. Vzhledem k rychlému technologickému vývoji navíc potřebujeme modely, které na základě pochopení obecných principů umožní předvídat technologické dopady do budoucna. V projektu vyvineme komplexní integrující teorii modelující krátkodobé a dlouhodobé dopady používání technologií na fyzický, psychologický a sociální well-being adolescentů. Budeme integrovat teorie z různých oblastí, především mediálních studií, psychologie a výzkumu zdraví. Vývoj teorie bude vycházet z empirických dat z: (1) existujícího výzkumu, (2) longitudinálního výzkumu sestávajícího ze 3 vln, (3) série experimentálních studií, (4) intenzivních sběrů dat s podporou inovativních výzkumných nástrojů. Nová teorie bude integrovat prospektivní modely, které umožní porozumět a predikovat budoucí dopady technologií na well-being.

Cíl projektu

Cílem projektu je vyvinout komplexní teorii založenou na empirických datech postihujících dopady používání technologií na fyzický, psychologický a sociální well-being adolescentů ve věku 11-18 let. Projekt rozvine inovativní výzkumné metody založené na softwaru používajícím umělou inteligenci.

Abstrakt

„Růst východní Pangei zahrnuje tři kontrastní orogenní cykly:
1) Bajkalský cyklus tvořený akrecí peri-Rodinských kontinentálních a Mirovoiských a Panthalasských oceánských fragmentů k Sibiřskému okraji (570-540 Ma) následované extenzním HT přepracováním, růstem magmatického oblouku, akrečního systému a intraoceánské pánve (520-470 Ma).
2) Altajský cycklus je charakterizovaný ztluštěním, syn-extenzním přetavením akrečního klínu a otevřením Mogol-Ochotského oceánu (420-380 Ma). Cyklus je ukončen (370-340 Ma) růstem migmatitových dómů, násuny intraoceánských ofiolitů a relaminací tavené kůry.
3) Paleotethydní cyklus (300-220 Ma) je reprezentovaný oroklinálním ohybem hybridní oceánské litosféry. Bajkalský cyklus je výsledkem postupující a ustupující subdukce Panthalaského oceánu. Altajský cyklus je pravděpodobně výsledkem dynamického postupování a ustupování subdukující horké interní oceánské desky pod externí litosféru. Tato, horká a měkká a litologicky hybridní litosféra je posléze zkrácena mezi čelistmi Sibiře a Severní Číny a inkorporován do srdce superkontinentu Pangea.“

Cíl projektu

„1) Charakterizovat kontrastní orogenní cykly pomocí multidisplinárních přístupů.
2) Pochopit a modelovat mechanismy tvorby hybridní oceánské litosféry vzniklé subdukcí interního horkého oceánu pod externí kompozitní litosféru.
3) Navrhnout model inkorporace této litosféry do srdce superkontinentu.“

Abstrakt

V tomto projektu otestujeme hypotézu, že koordinovaná produkce proteinových toxinů původcem černého kašle, bakterií Bordetella pertussis, narušuje bariérovou funkci respiračního epitelu a spouští katarální fázi pertusové infekce. V infekčních experimentech na bezmikrobních myších a na zvířatech s mikroflórou dýchacích cest potlačenou antibiotiky, jakož i v experimentech in vitro s pomocí bakteriálních mutant a aplikací toxinů na polarizované epiteliální vrstvy, prověříme hypotézu, že průnik adenylát-cyklázového toxinu (ACT) přes bazální membránu epiteliálních buněk vede k intoxikaci ACT-produkovaným cAMP. Ověříme, že zvýšení hladiny cAMP spustí sekreci hlenu, otevře chloridové CFTR kanály a způsobí paracelulární únik kapaliny epiteliální vrstvou, aby se v projevech rýmy a prostřednictvím kýchání a kašlání, mohl patogen šířit kapénkovou infekcí. K objasnění molekulárních procesů vedoucích k vzniku takového ‚nasálního průjmu‘ využijeme širokého spektra metod buněčné biologie.

Cíl projektu

Cílem projektu je objasnit mechanismy a identifikovat faktory virulence, pomocí kterých původce černého kašle, baktérie Bordetella pertussis, narušuje bariérovou funkci respirační sliznice a vyvolává úvodní katarální fázi onemocnění provázenou masivní nadprodukcí hlenu na infikované sliznici.

Abstrakt

Tento projekt bude studovat roli aproximace v oblasti jemné složitosti a parametrizované složitosti a zároveň vytvoří důkladné základy těchto oblastí nalezením důkazových technik schopných dokázat pravdivost klíčových předpokladů používaných v těchto oblastech. Studium se soustředí na několik klíčových problémů: editační vzdálenost, celočíselné programování, splnitelnost a jejich aproximační a parametrizované algoritmy. Cílem je nalezení nejlepších možných algoritmů pro tyto a další problémy. Též se zaměříme na několik důkazových metod pro dolní odhady.

Cíl projektu

Cílem projektu je vytvořit rychlejší, nejlepší možné algoritmy pro řadu klíčových problémů v jemné složitosti a parametrizované složitosti a také nalézt důkazové metody pro dolní odhady schopné dokázat optimalitu těchto algoritmů.

Abstrakt

Zeolity tvoří významnou skupinu anorganických materiálů, které jsou klíčovými katalyzátory v průmyslových procesech a využívají se v iontové výměně, adsorpci/separaci nebo medicíně. Tým narhovatele projektu vyvinul v posledních letech novou metodu syntézy zeolitů zvanou ADOR (Assembly-Disassembly-Organization-Reassembly). Tato metoda již umožnila přípravu 10 nových zeolitů, které se dosud nepodařilo syntetizovat přímou solvotermální syntézou. Tyto studie byly publikovány v nejlepších chemických časopisech (Angewandte Chemie, JACS a Nature Chemistry). Tento projekt se zaměřuje na syntézu nových zeolitů pomocí metody ADOR a jejího rozvinutí na další materiály, které jsou považovány za těžko připravitelné. Cílem projektu je také připravit metodou ADOR nové typy katalyzátorů pro významné organické reakce se zaměřením na reakce s vysokým průmyslovým využitím. Aplikace metody ADOR umožní přípravu katalyzátorů, které v současně době nelze připravit známými metodami. Tyto katalyzátory s řízenou koncentrací aktivních kyselých nebo redox center budou použity k cílené přeměně organických látek.

Cíl projektu

Prvním cílem projektu je využití námi vyvinuté metody ADOR k cílené syntéze nových zeolitů a katalyzátorů, které jsou jinak těžko připravitelné. Druhým cílem je využití těchto nových zeolitů jako katalyzátorů důležitých organických reakcí s cílem řízení jejich aktivity a selektivity.

Abstrakt

Spintronické paměti kombinují permanentní ukládání s rychlostí a svou univerzalitou a energetickou nenáročností vhodně doplní konvenční mikroelektroniku po konci Mezinárodní technologické cestovní mapy polovodičů. Hlavním cílem projektu TERANEU je položit vědecký základ vývoje spintronických počítačových pamětí pro přechod z gigahertzových do terahertzových rychlostí a z digitálního do neuromorfního operačního módu. Materiály, které to umožní jsou antiferomagnety a plán projektu jde od fundamentálního výzkumu topologických jevů a dynamiky v těchto komplexních magnetech až k zobrazování magnetických textur a návrhu umělých neuronových sítí pro realistické aplikace v internetu věcí. Projekt staví na našem nedávném objevu elektrického zápisu v antiferomagnetech pomocí relativistického spintronického jevu, ukázce antiferomagnetické paměti s analogovou charakteristikou a kompatibilitou s běžnou mikroelektronikou a prvním experimentálním ověření zápisu pomocí pikosekundových elektrických pulzů.

Cíl projektu

Položíme vědecký základ vývoje spintronických počítačových pamětí založených na antiferomagnetech pro přechod z gigahertzových do terahertzových rychlostí a z digitálního do neuromorfního operačního módu.

Abstrakt

Neuronální navádění patří mezi základní vývojové procesy. Mechanické síly pohánějící navádění jsou generovány v růstovém kuželi, specializovné koncové části axonu. Zatímco postupování růstového kužele je poháněno dynamikou aktinových vláken, jeho směrování je řízeno dynamikou mikrotubulů. Pro správně fungující navádění tedy musí existovat mechanické spojení aktinových vláken s mikrotubuly. Tomuto propojení a jeho vlivu na axonální navádění však stále nerozumíme. Předkládaný projekt charakterizuje mechaniku axonálního navádění. V projektu se zaměříme na hlavní uzel cytoskeletální aktivity, kterým jsou proteiny spojující aktinová vlákna s mikrotubuly a tedy přímo propojující hnací sílu a směrování axonu. Použijeme kombinaci zobrazování v živých buňkách a in vitro rekonstitucí, dále mikrochirurgii, manipulaci jednotlivých molekul a matematické modelování. Výsledkem bude mechanistické objasnění propojení mezi aktinem a mikrotubuly, které umožňuje axonální navádění. V dlouhodobém horizontu mohou naše výsledky otevřít nové možnosti v diagnostice a terapii poruch neuronálního vývoje.

Cíl projektu

Identifikovat role spojníků aktinu a mikrotubulů při navádění růstového kužele. Ukázat jak síly tvořené těmit spojníky regulují navádění růstového kužele. Vysvětlit mechanismy, kterými tyto spojníky síly vytvářejí. Vytvořit kvantitativní model cytoskeletální mechaniky navádění růstového kužele.

Abstrakt

Cílem projektu je vývoj nových materiálů, které vlivem nekovalentních interakcí s molekulami obsahujícími přechodné kovy umožní kontrolovat a modifikovat své strukturní a elektronické vlastnosti. Modifikace zahrnují (i) fyzisorpci molekul přechodných kovů na 2D nanostruktury (grafen a grafen dopovaný atomy N, B a S), (ii) interakci s různými polárními rozpouštědly, a (iii) interakci s různými ligandy. Každá z možností, jakož i jejich kombinace, umožní cílený návrh nových molekulárních systémů; vhodných pro aplikace. Užití 2D-povrchů, rozpouštědel a různých ligandů, které mohou pomocí nekovalentních interakcí kontrolovat elektrické, magnetické a optické vlastnosti malých molekul, představuje dosud neprobádanou oblast materiálové chemie a alternativu k existujícím metodám založených na použití silnějších vnějších vlivů, jako je teplota, tlak a UV záření. Povaha procesů, které vedou ke změně spinu vlivem fyzisorpce, interakce s rozpouštědly a různými ligandy, bude studována současně pomocí pokročilých teoretických a experimentálních metod.

Cíl projektu

Kontrola strukturních a elektronických vlastností molekul obsahujících přechodné kovy pomocí (i) nekovalentní fyzisorbce na 2D nanostruktury, např. graphene nebo dopovaný N, B nebo S atomy, (ii) vlivem rozpouštědel a (iii) koordinací s různými ligandy.

Abstrakt

Projekt NEUREM3 spojuje základní výzkum v oblasti zpracování mluvené řeči (speech processing, SP) a přirozeného jazyka (natural language processing, NLP) s důrazem na vícejazyčnost a multi-modalitu (zpracování řeči a textu s podporou obrazové informace). V jádru současných metod hlubokého strojového učení leží spojité vektorové reprezentace, které si neuronové sítě samy budují během trénování. Ačkoli empiricky dosahují neuronové sítě často vynikajících výsledků, znalosti a pochopení získaných reprezentací jsou nedostatečné. NEUREM3 má ambici tuto mezeru vyplnit a studovat neuronové reprezentace pro jednotky textu a řeči různého rozsahu (od fonémů a písmen až po proslovy a dokumenty) a reprezentace získané pro izolované úlohy i více úloh současně (multi-tasking). NEUREM3 vylepší architektury i techniky trénování neuronových sítí, aby je bylo možné trénovat na neúplných nebo nekoherentních datech.

Cíl projektu

Systematická studie neuronových struktur pro modelování řeči a textu v multimodálních a multilingválních prostředích. Výzkum hierarchií neuronových reprezentací, jejich srozumitelnosti pro lidské uživatele a trénování v realistických podmínkách neideálních a nekoherentních dat.

Abstrakt

Prvky s vrstevnatou strukturou přitahují od objevu grafenu stále věší pozornost, nicméně jejich chemie a možnosti chemické modifikace zůstávají neprostudované. Tento projekt se zaměřuje na přípravu, exfoliaci a chemickou modifikaci atomárních monovrstev prvků (silicen, germanen, fosforen, arsenen a antimonen). V porovnání s grafenem mají monovrstvy těchto materiálů nenulovou šíři zakázaného pásu. Strategie přípravy se zaměří na přístup „top-down“ založený na exfoliačních technikách i přístup „bottom-up“ využívající depozice monovrstev pomocí molekulární epitaxe. Procesy chemické modifikace budou studovány z hlediska radikálových, nukleofilních a elektrofilních reakcí. Detailně budou studovány vlastnosti a reaktivita připravených derivátů. Nekovalentní chemická modifikace bude studována s cílem zlepšit stabilitu povrchů exfoliovaných materiálů. Chemické modifikace prováděné na površích krystalů umožní získání základních poznatků o těchto procesech na atomární úrovni, a to s využitím kombinace mikroskopických zobrazovacích metod a spektroskopických analytických technik.

Cíl projektu

„1) Syntéza silicenu, germanenu a pniktogenů “top-down“ a “bottom-up“ procesy.
2) Studium syntetizovaných materiálů a možností jejich modifikací.
3) Nekvalentní funkcionalizace povrchů pro zlepšení jejich stability.
4) Charakterizace modifikovaných materiálů.“

Abstrakt

Celkovým cílem tohoto projektu je vyvinout základní podceňování elektrochemie vrstvených a 2D materiálů. Mezi tyto materiály patří monoelementální materiály, jako jsou vrstvené pnictogeny (černý fosfor, vrstvený arsen, antimon a bizmut); binární materiály, jako jsou vrstvené dichalkogenidy přechodných kovů, MXeny a ternární materiály, jako jsou chalkogenfosfity kovů a jejich 2D protějšky. Najdeme odpovědi na hluboké základní elektrochemické otázky týkající se vrstvených a 2D materiálů, jako jsou: A) Jaká je elektrochemie hrana proti bazální rovině? Jaké jsou obecná základní pravidla? B) Jaký je vliv krystalových struktur na elektroaktivitu? C) Jaký je efekt omezení velikosti materiálu na elektrokatalýze? D) Jaký je vliv změny atomárních složek materiálů na elektrochemii? E) Jaká je role heteroatomových dopantů, nečistot a volných míst v mřížce 2D materiálů na jejich elektrochemii a elektrokatalýze? F) Jaký je vliv zakřivení materiálu na elektrochemii?

Cíl projektu

Projekt najde odpověď na základní otázky týkající se elektrochemie 2D nanomateriálů. PI aplikuje na ERC-ADG a získá jej. Skupina bude mít všechny členy mezinárodní a komunikačním jazykem bude AJ. PI bude publikovat 50 článků v horních 10% kategorií.

Abstrakt

Projekt zkoumá současné vizuální kultury prostřednictvím koncepce operativního obrazu. Oproti původnímu významu pojmu, vymezenému v rámci uměleckých výzkumů vojenských metod zobrazování, rozšiřuje kategorii operativních obrazů na nové druhy a aplikace automatizovaných vizuálních systémů prostupujících dnes každodenní život a soustředí se na jejich kulturní a sociální implikace. Cílem projektu je zformulovat původní a objevné znalosti, metodologické a teoretické přístupy k současným vizuálním médiím a zároveň aktuální témata vztáhnout k delším dějinám vizuální kultury v perspektivě archeologie médií. Předpokládané výsledky zahrnují 1 autorskou monografii, 2 kolektivní odborné knihy, 1 editovanou knihu zahrnující příspěvky řešitelů i přizvaných zahraničních odborníků, 20 článků v prestižních zahraničních časopisech, 5 mezinárodních konferencí a grantový návrh ERC.

Cíl projektu

Vytvoření výzkumného týmu vedeného špičkovou mezinárodně uznávanou vědeckou osobností v zájmu posílení excelence a konkurenceschopnosti českého výzkumu v národní prioritní oblasti Sociální a kulturní výzvy.

Abstrakt

Cílem výzkumu je posunout hranice výzkumu energetické účinnosti a modelování chování spotřebitelů a dopadů regulací. Zkoumáme příčiny mezery energetické účinnosti se zaměřením na výběr a substituci kapitálových statků, které domácnosti využívají při uspokojování jejich energetických služeb a zkoumáme do jaké míry jsou spotřebitelé ochotni změnit jejich poptávku po energiích s cílem zvýšit flexibilitu energetického systému. Analyzujeme jak odhalené, tak projevené preference spotřebitelů, včetně zkoumání jejich validity. Standardní top-down a bottom-up modely jsou obohaceny, aby lépe reprezentovaly chování domácnosti. Modelování se zaměřuje na zavádění a využívání energeticky účinných technologií a dopadů výroby a spotřeby energie na životní prostředí a zdraví a následně na blahobyt. Vyvíjíme několik hybridních modelů založených na agent-based modelech, optimalizaci energetického systému, modelech obecné rovnováhy (CGE), multiregionálních environmentálně rozšířených inputoutput modelech a analýze drah dopadu, vše integrované do komplexního modelovacího nástroje.

Cíl projektu

Zlepšení ekonomického modelování preferencí a chování spotřebitelů v souvislosti s užíváním energeticky účinných technologií a flexibilní poptávkou; modelování energetického systému, vč. dopravy s behaviorálními parametry; a propojení top-down a bottom-up přístupů s cílem rozvinout hybridní model.

Abstrakt

Tradiční pohled na buněčné membránové procesy považuje proteiny za hlavní zprostředkovatele biologické funkce, zatímco samotné membrány a ionty jako faktory, které zajišťují vhodné chemické podmínky v rámci flexibilního prostředí. Abychom pochopili membránové děje v širších souvislostech, budeme pomocí fluorescenčních technik a molekulární dynamiky zkoumat, jak souhra mezi specifickými ionty a membránami s komplexním lipidovým složením a různou topologií reguluje signalizační proteiny a dynamiku membránových procesů. Konkrétně 1) určíme vliv doménových rozhraní v membránách na lokalizaci proteinů a jejich vzájemnou interakci, 2) objasníme, jak součinnost kalmodulínu, vápenatých iontů a lipidových membrán reguluje signalizační proteiny, 3) popíšeme mechanismy, kterými probíhá membránová fůze indukovaná Ca2+, jež probíhá obdobně jako dosud neobjasněná fůze vyvolaná fůzogenními peptidy. Cílem projektu je představit nový pohled na těsně provázanou souhru mezi lipidy, ionty a proteiny, která významně ovlivňuje membránové procesy jako je buněčná signalizace a membránový transport.

Cíl projektu

Odhalit mechanismus regulace akumulování proteinů a jejich mezimolekulové uspořádání v doménových rozhraních biomembrán. Objasnit roli Ca2+ a kalmodulinu při regulaci signálních proteinů. Porozumět mechanismu pasivní membránové fůze a nalézt společné znaky pro fůzi indukovanou Ca2+ a peptidy.

Abstrakt

Projekt se věnuje dějinám a současnosti židovských a romských komunit na územích předválečného Československa v komparativní perspektivě a při využití konceptů ze studia holocaustu a genocid a sociálně antropologických konceptů marginality. Nacistická genocidní politika zasáhla a proměnila kulturu, sociální složení, náboženství a geografii obou skupin obětí a vytvořila tím přelom, který zásadně ovlivnil pozdější geografickou i sociální mobilitu obou skupin. Jedině mezioborový přístup – propojením sociologie, antropologie a historie – nám pomůže vytvořit integrovanou analýzu romské a židovské zkušenosti ve dvacátém a dvacátém prvním století ve střední Evropě. Mezinárodní a multidisciplinární tým expertů na židovská a romská studia se zaměří na propojenou zkušenost Židů a Romů během války, po válce, s důsledky až do dneška. Předběžné výsledky: 6 knih (edice dokumetů, kolektivní monografie a knihy jednotlivců); 3 články s impakt faktorem; 11 článků ve Scopusu;2 mezinárodní konference; 2 mezinárodní workshopy; databáze ego-dokumentů.

Cíl projektu

Cílem projektu je analýza genocidy, (nucené) migrace a sociální mobility Romů a Židů ve vybraných místních kontextech na územích, která patřila k předválečnému Československu v období od roku 1938 do současnosti při aplikaci historických a antropologických výzkumných metod. VaVaI 1.2.2.

Abstrakt

Projekt je věnován studiu různých typů malých těles sluneční soustavy prostřednictvím pozorování jasných meteorů. Vybudovali jsme síť digitálních automatických bolidových kamer pokrývajících území České a Slovenské republiky a části Rakouska. Spektrální verze kamer jsou zatím instalovány jen v České republice. Navrhujeme instalovat jednu spektrální kameru na Slovensku a jednu v Německu. Z našich dat, včetně doplňkových videozáznamů, můžeme odvodit přesné atmosférické a heliocentrické dráhy a světelné křivky bolidů způsobených meteoroidy o velikostech centimetrů až metrů a studovat fyzikální vlastnosti těchto meteoroidů. Spektra získaná pro jasné bolidy slouží k určení chemického složení meteoroidů. Kombinací fyzikálních, chemických a orbitálních dat budeme mapovat rozličné asteroidální a kometární zdroje meteoroidů a meteoritů ve sluneční soustavě. Budeme zkoumat možné rozdíly v poměru Mg/Fe v různých kometách. Mateřská tělesa Geminid a Taurid budou studována podrobně. Zlepšíme znalost drah některých slabých meteorických rojů.

Cíl projektu

Zkombinovat údaje o fyzikálních, chemických a orbitálních vlastnostech velkých meteoroidů s cílem získat informace o rozložení a podstatě rozličných zdrojů meteoroidů a meteoritů. Odvodit vlastnosti mateřských těles meteorických rojů Taurid a Geminid. Charakterizovat meteoroidy nezvyklého složení.

Abstrakt

Mechanické metamateriály reprezentují jednu z nepřesvědčivějších aplikací návrhu inženýrských materiálů na základě paradigmatu ,,zespoda nahoru“. Tento přístup umožňuje dosažení neobvyklých makroskopických vlastností na základě společné odezvy cíleně navržených mikrostruktur. Pro již používané metamateriály vykazující vratné strukturované deformace je významným omezením periodicita mikrostruktury. V tomto projektu prozkoumáme využití neperiodických dláždění, která pracují s materiálovými mikrostrukturami vzniklými poskládáním materiálových modulů majících podobný charakter jako skládačka puzzle. Úspěšné aplikace tohoto přístupu vyžadují (i) nové zobecněné teorie kontinua, které umožní pochopit celkové chování metamateriálů s nepravidelnou mikrostrukturou, (ii) inovativní algoritmy pro optimální návrh dlaždic a jejich rozložení, (iii) validační studie pro optimalizovaná dláždění a (iv) studium mechanismů pro cílené samoskládání založené na pasivních interakcích mezi dlaždicemi.

Cíl projektu

Základním cílem je vyvinout nový přístup k návrhu a optimalizaci mechanických metamateriálů, založený na využití Wangových dláždění a metaperiodicity, a prokázat jeho použitelnost pomocí dvou koncepčních demonstrátorů.

Abstrakt

Současné metodologie návrhu léčiv a jejich výrobních procesů jsou založeny na principu formulace jedné účinné látky do lékové formy, jejíž parametry jsou určeny průměrnou odezvou ze vzorku populace. Oproti tomu personalisovaná medicína vyžaduje schopnost navrhnout a vyrobit tabletky „na míru“ konkrétnímu pacientovi, s přesně nastavitelným obsahem většího počtu účinných látek v jedné lékové formě. Tento projekt má za cíl položit vědecké a inženýrské základy k budoucím technologiím, které industriální výrobu personalisovaných léčiv umožní. Budou zkoumány metody zapouzdření jednotlivých účinných látek a zamezení nežádoucích interakcí, metody řízení rychlosti uvolňování účinných látek nezávislé na designu nosiče, metody propojení jednotkových operací a automatizace celého výrobního procesu, a také matematické modely schopné přesně předpovědět in vitro a in vivo chování pro konkrétní formulaci.

Cíl projektu

„1. Výzkum procesů pro výrobu personalisovaných lékových forem
2. Řízení rychlosti uvolňování na úrovni částic
3. Kombinace většího počtu účinných látek do jednoho nosiče
4. Výzkum biorelevantních in vitro disolučních metod
5. Výzkum simulačních metod pro predikci in vivo chování“

Abstrakt

Porozumění biologickým mechanismům a schopnost využít tyto znalosti pro návrhy nových biomateriálů, molekulárních strojů, anebo účinných terapeutických postupů, kriticky závisí na detailním pochopení základních principů, které určují strukturu, stabilitu a interakce biomolekul v živých buňkách. Na základě řady technologických omezení byly biologické procesy dosud zkoumány buď při nízkém rozlišení v biologicky relevantních systémech (organismus, tkáň), nebo ve vysokém rozlišení na biomolekulách izolovaných z přirozeného buněčného prostředí. Ačkoliv nově vyvíjené metody již umožňují studium struktury a interakcí biomolekul ve vysokém rozlišení v intaktních buňkách, jsou tyto metody omezeny na prokaryotické organismy a na savčí buňky buď kryogenicky zmražené, nebo živé, kultivované asynchronních populacích. Vliv přirozeně se měnícího vnitrobuněčného prostředí, v důsledku propagace buněčného cyklu nebo v důsledku organizace buněk do tkání, na strukturu a funkci biomolekul zůstává pro současné technologie nepostižitelný.

Cíl projektu

Cílem projektu je vývoj a aplikace nové metodologie, založené na in-cell NMR spektroskopii, pro charakterizaci DNA/RNA a jejich komplexů s ligandy/proteiny v: A] buňkách v konkrétní fázi buněčného cyklu, B] 3D buněčných kulturách a C] buněčných kulturách napodobujících savčí tkáně (organoidech).

Abstrakt

Viry z rod Enterovirus, coxsackieviry, enteroviry a rhinoviry způsobují každoročně miliardy lidských infekcí. Avšak, léčiva proti enterovirovům nejsou k dispozici. V rámci tohoto projektu plánujeme strukturní charakterizaci replikace enterovirů v buňkách, tak abysme umožnili identifikaci nových cílů pro terapeutika. S použitím iontové ablace a kryo-elektronové tomografie určíme: (1) jak enteroviry doručují své genomy do cytoplasmy buněk; (2) jestli replikační “továrny” enterovirů obsahují mnoho-podjednotkové komplexy virové RNA-polymerázy, které byly pozorovány in vitro; a (3) zda se kapsidy enterovirů sestavují kolem kondensovaných genomů, nebo jsou genomy zabaleny do předem vytvořených kapsid. Pro zvýšení efektivity kryo-elektronové tomografie vyvineme: (1) vzorované síťky pro elektronovou mikroskopii, které umožní automatizaci přípravy lamel z buněk pomocí iontové ablace; a (2) metodu, jak zachytit makromolekuly v amorfním ledu ve tvaru tyčky tak aby bylo možné na těchto vzorcích nasbírat kompletnější tomografická data než je možné se současnými přístupy.

Cíl projektu

„1. Kryo-elektronová tomografie replikace enterovirů in situ.
2. Vývoj vzorovaných cryo-EM mřížek umožňujících přípravu lamel z buněk iontovou ablací.
3. Studie počátečních kroků infekčního procesu enterovirů in vitro.
4. Využití nanotrubek pro sběr kryo-elektron tomografických dat.“

Abstrakt

Regulace genové exprese je srdcem všeho života. Mimo jiné jí může být dosaženo na úrovni translace genetické informace z mRNA do proteinů. Výsledky dokazující mimořádnou důležitost exaktní regulace translace jsou zcela zásadní, neboť i malé narušení časování anebo přesnosti translace specifických mRNA způsobuje nebo doprovází mnoho lidských onemocnění. Proto není překvapující, že geny kódující translační faktory jsou často deregulovány např. během onkogeneze. Jako příklad uvádíme multifunkční, mnohapodjednotkový eIF3. Abychom objasnili zapojení eIF3 do onkogeneze, zanalyzujeme všechny změny translatomu v buňkách, ve kterých byla změněna hladina eIF3 na úrovni celého transkriptomu pomocí tzv. 80S ribosome profiling. Dále pak vyvineme a budeme aplikovat nové varianty metody ribosome profiling pro: 1) sledování změn tzv. „footprints“ 40S podjednotky jak v 5 ‚UTR, tak kolem start/stop kodonů, a pro 2) sledování dynamiky vybraných translačních faktorů v rámci celého transkriptomu u kvasinek a savců. Dále budeme studovat mechanismus translační kontroly ATF4 za různých stresů s úlohou eIF3.

Cíl projektu

„a) Analýza účinnosti translace a distribuce ribosomů v lidských buňkách se změněnou expresí eIF3.
b) Vývoj savčího protokolu TCP-seq a jeho aplikace.
c) Vývoj kvasinkového a savčího protokolu IP-TCP-seq pro měření dynamiky iniciačních faktorů.
d) Mechanismus translační kontroly ATF4 s úlohou eIF3.“