Projekty JUNIOR STAR

Granty JUNIOR STAR jsou určeny pro excelentní začínající vědce do 8 let od získání titulu Ph.D., kteří již publikovali v prestižních mezinárodních časopisech a mají za sebou významnou zahraniční zkušenost. Díky pětiletému projektu s možností čerpat až 25 milionů Kč získávají možnost se vědecky osamostatnit a případně založit i vlastní výzkumnou skupinu, která může do české vědy přinést nová vědecká témata. Na podporu dosáhne pouze zlomek podaných projektů.

JUNIOR STAR 2022

Abstrakt

Buněčné dělení je základním procesem pro každou živou buňku na Zemi. Buněčné dělení je zakončeno cytokinezí, která vede ke dvěma dceřiným buňkám. Rostlinná cytokineze se zásadně liší od cytokineze buněk živočichů a hub. V průběhu evoluce se u rostlin vyvinul jedinečný membránový útvar, buněčná přepážka, která svým centrifugálním růstem odděluje dvě dceřinná jádra. V tomto vysoce multidisciplinárním projektu budeme usilovat o odhalení detailů vývoje buněčné přepážky, které jsou v součnasnosti neznámé. Využijeme vývoj buněčné přepážky jako časové osy ke studiu dynamické souhry mezi proteiny, lipidy a polysacharidy buněčné stěny. Budeme používat synchronizovanou, kontinuálně se dělící buněčnou kulturu Arabidopsis. Využijeme hmotnostní spektrometrii s chemickým prokřížením, metabolické značení a nejmodernější fluorescenční mikroskopii. Pomocí metod integrační strukturní biologie vyřešíme molekulární architekturu komplexu kalóza syntázy. Díky naší unikátní metodologii identifikujeme nové klíčové proteiny v rostlinné cytokinezi a vytvoříme 4D mapu vývoje buněčné přepážky u rostlin.

Cíl projektu

Cílem projektu je popsaní časoprostorové dynamiky vývoje buněčné přepážky na úrovni jednotlivých proteinů a vytvoření 4D mapy vývoje buněčné přepážky u rostlin.

Abstrakt

Změny v hydrologickém cyklu přímo ovlivňují dostupnost vody. Očekává se, že globální oteplování zrychlí chod hydrologického cyklu a přinese nové výzvy pro lidskou společnost. V tomto projektu budeme analyzovat a modelovat variabilitu hydrologického cyklu za využití kombinace víceúrovňových “data-driven” metod a klimatického a hydrologického modelování. Našim cílem je popsat akceleraci hydrologického cyklu v současnosti a blízké budoucnosti a objasnit její vliv na dostupnost vod. Za pomoci paleoklimatických dat, současných pozorování, nově vyvinutých stochastických metod a pokroků v oblasti atribuce procesů odhalíme, jak dostupnost vod reaguje na hydroklimatické změny.

Cíl projektu

„1. Vyhodnocení míry a statistické významnosti akcelerace současného pevninského vodního cyklu
2. Vývoj víceměřítkového stochastického modelu pro popis hydroklimatické variability
3. Vyhodnocení vztahhu mezi změnami dostupnosti vodních zdrojů a procesů ovlivněných akcelerací vodního cyklu“

Abstrakt

V plánovaném projektu se budeme zabývat oborem informační ekonomie, což je momentálně nejaktivnější oblast výzkumu teoretické ekonomie. Náš výzkum napomůže pochopit informační změny, k nimž dochází jak v mnoha ekonomických sektorech, tak i ve společnosti. Na rozdíl od stávajícího výzkumu se tento projekt zaměří na zkoumání vztahu informací a moci, čímž zodpoví otázky týkající se soukromí, vlastnictví dat a algoritmů a centralizace či decentralizace dat a výpočetních procesů. Konkrétně pomůže porozumět (i) jak může internet pomocí odhalování informací zvýšit efektivitu směny, (ii) jak povinné odhalování (či skrývání) informací utváří ekonomické a společenské proměnné, (iii) jak nejlépe modelovat ekonomickou hodnotu dat, algoritmů a jejich vlastnictví a (iv) vztahu mezi centralizací datových úložišť a procesů a společenskou a ekonomickou kontrolou.

Cíl projektu

Získat nové poznatky v oboru informační ekonomie, jež napomohou využít možnosti internetu pro společnost a vyřeší problémy, které s sebou internet přináší. Vybudování špičkového mezinárodního vědeckého centra pro tento typ výzkumu v České republice na CERGE-EI.

Abstrakt

Strukturní data biomakromolekul jsou velmi cenným vědeckým výsledkem. Rekonstrukce struktur celých organel a buněk je vrcholem výzkumu v této oblasti, ale vědecké komunitě velmi chybí nástroje pro efektivní vizualizaci a modelování uvedených rozsáhlých struktur. V tomto projektu budeme vyvíjet webovou platformu Cell*, která vyřeší tento nedostatek. Cell* navíc bude schopen zobrazit struktury v kontextu experimentálních dat a biologických a chemických vlastností. To nám pomocí strukturních modelů poskytne vhled do biologie organel a buněk. Cell* bude průlomovým řešením také proto, že bude schopen vizualizovat i dynamiku buněčných struktur a připravovat jejich animace. V tomto projektu využiji své zkušenosti s vývojem webových nástrojů LiteMol a Mol* pro vizualizaci rozsáhlých biomakromolekulárních komplexů. LiteMol byl publikován v Nature Methods a byl hlavním zobrazovacím nástrojem v PDBe. LiteMol byl nahrazen Mol*, který je nyní hlavním vizualizačním nástrojem v PDBe a RCSB PDB. Jsem hlavním vývojářem LiteMol i Mol*.

Cíl projektu

Vyvinout webovou platformu Cell* pro vizualizaci, modelování a dynamiku organelových a buněčných struktur. Cell* bude rovněž zobrazovat experimentální data a biologické a chemické vlastnosti (anotace).

Abstrakt

Aktivní vrstva a permafrost jsou základní prvky periglaciálního prostředí polárních oblastí. Jejich parametry jako teplota, vlhkost nebo mocnost aktivní vrstvy reagují velmi citlivě na klimatickou variabilitu, což z nich činí důležité indikátory vlivu klimatické změny na terestriální ekosystémy polárního prostředí. Dlouhodobý monitoring mocnosti aktivní vrstvy a teploty permafrostu proto patří mezi prioritní body ve výzkumu Antarktidy. Navrhovaný projekt má za cíl zhodnotit současný stav a vývoj dynamiky periglaciálního prostředí na odledněných územích vybraných lokalit Antarktického poloostrova. Terénní průzkum, analytické a laboratorní metody nám umožní provést detailní zhodnocení fyzikálních vlastností půdy (vlhkost, textura, tepelné vlastnosti), teploty půdy a mocnosti aktivní vrstvy. Tato data nám umožní provést rekonstrukci minulého a predikci budoucího vývoje teploty permafrostu a mocnosti aktivní vrstvy v oblasti Antarktického poloostrova v období 1950-2100 a popsat vliv klimatické změny na tyto parametry.

Cíl projektu

Cílem projektu je zhodnocení současné dynamiky periglaciálního prostředí v oblasti Antarktického poloostrova, rekonstrukce minulého stavu a predikce vývoje do roku 2100 za využití monitoringu a modelování teplotního režimu, vlhkosti a termálních vlastností půdy a mocnosti aktivní vrstvy.

Abstrakt

Mezidruhová koexistence mezi mikrobem a jeho hostitelem je základem velké části složitosti přírodního světa. Klíšťata, krev-sající pavoukovci, ukrývají bakteriálního spojence, který sídlí uvnitř mitochondrie několika tkání. Doposud byly klíšťata a symbionti studovány zřídka společně jako interagující systém. Funkční kontext této aliance je tedy do značné míry neprozkoumaný. Cílem tohoto návrhu je odhalit molekulární rozhraní „přemostění druhů“, tj. integrace metabolismu symbiontu do fyziologie klíšťat. Navrhujeme provést inovativní strukturální a funkční průzkum do prostředí interakce bakterie a jejího hostitele pomocí holistického přístupu kombinujícího nejmodernější mikroskopii, multi-omická data a RNAi s nově vyvinutým srovnávacím modelem klíšťat bez symbionta. Tento projekt také poskytne důkladný vhled do strategií tolerance a rezistence klíšťat proti virům a bakteriím, umožňující koexistenci více druhů.

Cíl projektu

„1) charakterizace molekulárních a buněčných interakcí mezi klíštětem a jeho symbiontem
2) identifikace distribuční sítě pro hem a cholesterol v klíštěti
3) vývoj transportního systému pro Crispr-Cas9 do vaječníku klíšťat pomocí vitellogeninových fragmentů“

Abstrakt

V rámci projektu jsou pokročilé metody experimentální dynamiky kombinovány s nejmodernějšími metodami rychlého časosběrného rentgenového zobrazování, přičemž je docíleno bezprecedentních možností výzkumu materiálů se složitou strukturou při dějích se střední a vysokou rychlostí deformace. Zábleskový rentgenový zdroj a výkonná rentgenka jsou spolu s vybavením pro vysokorychlostní zobrazování (rychloběžná kamera a detektory) použity pro výzkum vnitřních procesů v materiálech během rázového zatížení. Významná část projektu je zaměřena na výzkum pokročilých materiálů s výplní citlovou na rychlost deformace, přičemž důraz je kladen na analýzu výplní tvořených Nenewtonovskými kapalinami a kapalinami s inkluzemi ve formě nanočástic. V této oblasti umožňuje kombinace rentgenového zobrazování a instrumentovaných dynamických experimentů identifikovat klíčové aspekty deformačního chování materiálů a jejich poškozování. Výstupy projektu budou použity pro ověření teoretických poznatků a modelů se zaměřením na vnitřní procesy v materiálech, které nejsou konvenčními metodami detekovatelné.

Cíl projektu

Záměrem projektu je identifikovat klíčové aspekty deformačního chování složitých materiálů během rázů se střední a vysokou rychlostí deformace pomocí kombinace inovativních experimentálních metod v dynamice s nejmodernějšími metodami rychlého časosběrného rentgenového zobrazování.

Abstrakt

Tento projekt studuje reakční sítě na fázových rozhraních a rozvíjí koncepty molekulárního rozpoznávání, elektrické polarizace polovodičů a molekulární epitaxe pro použití v enantioselektrivní katalýze, fotoredoxní katalýze a „planárních heterospojení“ pomocí dvojitě dynamické samoskladby. Fázová rozhraní jsou všudypřítomná a vždy určují uspořádávání molekul ve své blízkosti. V tomto projektu navrhuji využít povrchové energie fázového rozhraní společně s reakčními sítěmi odpovídajícími na externí podněty k dosažení přelomového konceptu: dynamickou samoskladbu na površích řízenou funkčními vlastnostmi výsledné vrstvy. Budeme studovat jakým způsobem molekuly „vnímají“ blízkost fázového rozhraní, jak se přes rozhraní šíří energie a náboj a jak samoskladba na površích vytváří svoji vlastní fáze a rozhraní. Potenciál tohoto projektu budeme demonstrovat na enantioselektivních verzích obecně neselektivních reakcí, elektrochemických reakcích probíhajících bez vloženého napětí a totální samoskladbou celých optoelektronických členů z jedné reakční sítě.

Cíl projektu

Vyvinout metodologii samoskladby na površích a fázových rozhraních odpovídající na podněty a změnu složení poskytnutím žádané funkce, využití výsledků pro potenciální aplikace v heterogenní katalýze, fotoredoxní katalýze a organické optoelektronice (např. fotovoltaické články, diody).

Abstrakt

Replikace DNA je základem buněčné proliferace, ale její poruchy mohou způsobit nestabilitu genomu a vyvolat onemocnění včetně rakoviny. Replikace DNA je iniciována v počátcích replikace formováním pre-replikativních komplexů (pre-RC). Pre-RC jsou zásadními ovladači replikačních vidlic; nicméně mechanismus (mechanismy) tvorby pre-RCs a jejich přesná role při zajišťování integrity genomu jsou jen málo pochopeny. Nedávno jsem objevila molekulární dráhu, která spojuje formování pre-RC se správnou dynamikou replikace DNA. V návaznosti na tato zjištění zde navrhuji řešit ústřední hypotézu, že „molekulární homeostáza počátků replikace je klíčovou složkou bezchybné replikace DNA“. Proto pomocí modelů savčích buněčných kultur ve spojení s nejmodernější sadou experimentů založených na koherentní buněčné biologii, genomice a proteomice budu zkoumat údržbu, regulaci a nové funkce počátků replikace. Tyto experimenty osvětlí základy replikace DNA a odhalí mechanismy působící proti genomové nestabilitě v onemocnění.

Cíl projektu

„1) Úloha pre-RC v udržování počátků replikace v následujících buněčných generacích
2) Determinanty odlišných biochemických vlastností rodičovských a nově syntetizovaných počátků replikace DNA
3) Příspěvek licenčních cest počátků replikace k procesu polyploidie během vývoje kardiomyocytů“

Abstrakt

Ve snaze o vývoj sofisitikovaných nanostrojů, jako jsou molekulární počítače, dnes lidstvo postrádá především metody nano-výroby schopné sestavit mnoho různých molekul do přesně daného zapojení. Živá příroda tento problém řeší pomocí self-assemblingu a templátové syntézy za pomoci biopolymerů jako DNA, RNA a proteiny. V tomto projektu plánuji vyvinout metody výroby molekulárních obvodů na povrchu iontového krystalu ve vysokém vakuu (UHV) inspirované těmito biologickými principy. Toho má být dosaženo počítačovým průzkumem prostoru možných reakčních cest templatové sythézy a počítačovým návrhem nového polymeru (inspirovaného DNA) sloužícím jako předloha pro molekulární sestavení a syntézu. Pro zefektivnění počítačového návrhu plánuji vytvořit software kombinující výpočetní metody s různou mírou přesnosti a výpočetní ceny specializovaný na templatovou syntézu na iontovém povrchu. Takový software bude užitečný nejen pro náš projekt, ale prospěje celému oboru chemie na povrchu, která postrádá specializované nástroje podobné těm užívaným pro molekulární dokování v biochemii.

Cíl projektu

„1) Vytvořit specializovaný software pro výpočetní průzkum procesů templátové syntézy na povrchu iontových krystalů ve vakuu
2) Navrhnout polymer využitelný jako templát řídící templátovou syntézu a self-assembling molekulárních obvodů na povrchu iontovho krystalu“

Abstrakt

Cílem navrženého materiálového výzkumu je položit základy nových vzájemně propojených paradigmatů v krystalografii, pásové struktuře a elektronice v multipólových kolineárních antiferomagnetech. Pomocí difrakčních a mikroskopických měření s rozlišením až na atomární úroveň odkryjeme unikátní krystalografické znaky multipólových antiferomagnetů, které jdou za zavedenou nomenklaturu magnetických grup symetrií. Jejich důsledkem je zcela nová forma spinového rozštěpení závislého na vlnovém vektoru, která nebyla dosud popsána v pásové teorii pevných látek a kterou osvětlíme pomocí spektroskopických měření a výpočtů z prvních principů. Ukážeme, že tyto spinově rozštěpené pásy v antiferomagnetech bez dipólového momentu generují silně polarizované spinové proudy, obdobné jako jsou spinové proudy, které umožňují čtení a zápis ve feromagnetických paměťových součástkách. Mimo spinovou elektroniku očekáváme, že náš projekt bude mít dopad v oblastech sahajících od makroskopických kvantových a topologických fází až po bezestrátovou mikroelektroniku.

Cíl projektu

Připravíme tenké vrstvy multipólových kolineárních antiferomagnetů a jejich studiem položíme základy nových vzájemně propojených kapitol v krystalografii, pásové struktuře a elektronice s potenciálem přerůst svým významem vědecké a technologické obory založené na tradičních feromagnetech.

JUNIOR STAR 2021

Abstrakt

Cílem projektu je studovat tepelné chování vysoce výkonných textilií, popsat mechanismus přenosu tepla ve vláknitých strukturách v extrémních podmínkách a vyvinout obecnou, vědecky podloženou metodiku vytváření tepelně izolačních vrstev. Pro stanovení tepelné odolnosti textilií v chladných podmínkách jsou, v souladu s normami, ztráty vedením tepla zanedbatelné a je třeba vzít v úvahu konvekci a tepelné vyzařování. Běžná zařízení pro hodnocení tepelného odporu oděvů jsou založena na měření tepelné vodivosti za standardních klimatických podmínek, což není uplatnitelné pro extrémní tepelné podmínky. Z těchto důvodů projekt zahrnuje také vývoj měřicího tunelu, který lze použít k měření celkové tepelné ztráty textilií v oblasti pod bodem mrazu. Při konstrukci nových tepelně izolačních vrstev budou také zkoumány materiály, které omezují přenos tepla radiací. Bude vytvořen systém pro predikci tepelně izolačních vlastnosti textilních vrstev.

Cíl projektu

Cíle projektu jsou: řešení problémů s přenosem tepla v textiliích; vytvoření systému pro konstrukci tepelně izolačních vrstev; vývoj zařízení pro tepelnou charakterizaci; pokročilé materiály pro efektivní tepelnou izolaci; vytvoření systému pro predikci tepelného komfortu.

Abstrakt

Dosavadní představy o soustředění skupin labskogermánských kmenů v oblasti severně toku Dunaje změnil objev rozsáhlých nekropolí, představujících velký potenciál pro poznání kulturněhistorického vývoje 6. století. Předmětem projektu je interdisciplinární výzkum této populace, přičemž archeologicko-historické závěry bude předcházet nedestruktivní prospekce, sondážní terénní výzkum, heuristika dat a jejich analytické vyhodnocení s využitím geografických informačních systémů; aplikováno bude široké spektrum analýz přírodovědných metod, standardní antropologický rozbor, včetně paleopatologie, analýzy izotopů uhlíku a dusíku s cílem získat poznatky o výživě populace a rozbory izotopů stroncia, které mohou exaktně doložit migraci skupin obyvatelstva. Mezinárodní spolupráce bude současně probíhat především na poli genetického výzkumu. Počítá se s pravidelnou prezentací na mezinárodních konferencích. Publikačními výstupy budou tři studie a závěrečná syntetizující monografie navrhovatelky v angličtině.

Cíl projektu

Cílem projektu je přinést nové zásadní poznatky o populaci a kulturně-historickém vývoji 6. století na Moravě. A to na základě komplexního vyhodnocení relevantních tzv. langobardských nekropolí při maximálním zapojení přírodovědných disciplín.

Abstrakt

Stojem získané reprezentace vizuálního obsahu obrázků a videí jsou využívány v počítačovém vidění k odhadnutí vizuální podobnosti tak, jak je vnímána lidmi. Vizuální reprezentace se používá v mnoha oblastech a je zapotřebí, aby zachycovala různé koncepty vizuální podobnosti pro různé vjemové faktory. Tyto faktory jsou nyní typicky zachyceny pomocí různých modelů, což vede na systémy používající soubor oddělených modelů, které vyžadují vysoký výpočetní výkon, a jsou časově a prostorově náročné. Jedním cílem projektu je zkoumat nové postupy pro návrh a učení univerzálních modelů k extrakci vizuálních reprezentací, které jsou vhodné pro různé případy použití. Modely budou trénovány pomocí hlubokého učení, které je ovšem obvykle velmi náročné na množství označených trénovacích dat, speciálně pokud cílem jsou víceúčelové modely. Proto dalším cílem tohoto projektu je redukce potřeby supervize. Toho bude docíleno využitím velkých kolekcí neoznačených obrázků a využitím struktur v prostoru reprezentací pomocí částečně supervizovaného, či aktivního učení.

Cíl projektu

„1) učení univerzálních reprezentačních modelů, které docílí vysokou úspěšnost v různých úlohách a doménách
2) učení reprezentací, které umožní nové způsoby využití velkých kolekcí obrazového obsahu
3) docílit učení hlubokých reprezentací, které potřebuje méně označených a více neoznačených dat“

Abstrakt

Chemický průmysl založený na využívání fosilních zdrojů poškozuje životní prostředí a prohlubuje naši závislost na neobnovitelných zdrojích energie. Využití oxidu uhličitého (CO2) v chemii má potenciál tuto závislost snížit, zmírnit nežádoucí účinky chemického průmyslu na životní prostředí a přispět k rozvoji zelené chemie a oběhového hospodářství. Tento projekt je zaměřen na vývoj katalyzátorů na základě frustrovaných Lewisových páru pro redukčně kondenzační reakce oxidu uhličitého s aminy. Oxid uhličitý v těchto reakcích nahrazuje průmyslově používaná toxická činidla na bázi petrochemikálií, jako je oxid uhelnatý, formaldehyd, methanol a jodmethan. Hydrogenační katalyzátory založené na frustrovaných Lewisových párech jsou navrženy jako zdroj hydridů hlavní skupiny, které se ukázaly jako účinná redukční činidla pro cílové reakce. Zvláštní pozornost bude věnována požadovaným vlastnostem frustrovaných Lewisových párů pro aplikace v redukčních reakcích CO2 a mechanismům těchto reakcí.

Cíl projektu

Cílem projektu je vyvinout a pochopit redukčně kondenzační reakce oxidu uhličitého s aminy, které využívají vodíku jako redukčního činidla a frustrovaných Lewisových párů jako hydrogenačních katalyzátorů.

Abstrakt

Jeden ze základů fyziky pevných látek je Born-Oppenheimerova aproximace, která postuluje možnost separace pohybů těžkých jader atomů a podstatně lehčích elektronů. Její porušení vede často k exotickým jevům, jako například multiferoické chování, polární uspořádání či supravodivost. Má se však za to, že se jedná o anomální případy. V naší nedávné studii jsme ukázali množství nových hybridních magnetoelastických (ME) stavů v běžném intermetalickém krystalu. Ukazuje se tak, že propojení jader a elektronů je mnohem důležitější, než jsme se domnívali. Věříme, že ME stavy jsou odpovědné za mnoho dosud nevyřešených otázek a jejich důsledné popsání povede ke skokovému vědeckému pokroku. Náš projekt hodlá experimentálně popsat ME vlastnosti těžkofermionových sloučenin a železných pniktidů pomocí nepružného neutronového rozptylu (NNR), který jako jediný dokáže tyto stavy identifikovat. Některé ze sloučenin vytváří pouze malé krystaly nedostatečné pro NNR. Vyvineme proto unikátní zařízení na uspořádávání malých krystalů, které bude znamenat revoluci v přípravě vzorků pro neutronové experimenty.

Cíl projektu

Cílem projektu je prokázat, že ME efekty jsou běžnou součástí kondenzovaného stavu a hranice Born-Oppenheimerovy aproximace jsou překračovány mnohem častěji, než se vědci domnívají. K tomu vybudujeme unikátní zařízení na uspořádávání krystalů, čímž umožníme dosud neproveditelná neutronová měření.

Abstrakt

Těsné (krátkoperiodické) extrasolární systémy planet nízkých hmotností (superzemí a minineptunů) představují podstatnou část populace exoplanet objevenou pomocí nedávných astronomických pozorování. V tomto projektu budeme studovat hydrodynamické interakce mezi planetami nízkých hmotností a protoplanetárním diskem s cílem vymezit procesy, které přispěly ke vzniku krátkoperiodických exoplanet. Nejprve zanalyzujeme migraci planet nízkých hmotností směrem k vnitřním oblastem disku. Prostudujeme vliv gravitačních momentů sil vyvolaných akrecí balvanů, gravitací disku balvanů a koncentracemi balvanů v tlakových maximech. Následně se zaměříme na interakce planet s diskem na jeho vnitřním okraji, který je ovlivněn hvězdným zářením a viskózními přechody. Pochopení vývojové fáze na vnitřním okraji disku představuje zásadní krok k pochopení původu krátkoperiodických exoplanet. Výsledky získáme pomocí 3D a 2D hydrodynamických simulací s přenosem záření a porovnáme je s existujícími teoriemi vzniku planet a s pozorováními.

Cíl projektu

Zamýšlíme studovat interakce planet a protoplanetárních disků pomocí numerických hydrodynamických simulací. Cílem projektu je zlepšit porozumění procesům, které vedly ke vzniku krátkoperiodických extrasolárních planet nízkých hmotností.

Abstrakt

Pojem informace je v současné logice všudypřítomný. Avšak informační interpretace rozmanitých logických systémů je v logické literatuře poněkud roztříštěná a je potřeba vytvořit sjednocující přístup. Cílem tohoto projektu je vybudovat obecné filosofické základy pro logický pojem informace za pomoci Barwisovy teorie informačních kanálů. Zvláštní pozornost bude věnována aplikaci navrženého obecného přístupu na dvě specifické oblasti logického zkoumání: na fuzzy logiku zabývající se vágními informacemi a epistemickou logiku, která zkoumá formální strukturu pojmů znalosti a přesvědčení. Pro tato odlišná odvětví logiky bude vytvořena společná sémantická báze, která umožní převádět techniky a poznatky z jedné oblasti do druhé.

Cíl projektu

Vytvoříme obecné filosofické základy pro logický pojem informace za pomoci Barwisovy teorie informačních kanálů. Obecný přístup aplikujeme na dvě specifické oblasti logického zkoumání: na fuzzy logiku vágní informace a epistemickou logiku znalosti a přesvědčení.

Abstrakt

Vývoj T-buněčných klonů tolerujících tělu vlastní tkáně je regulován v brzlíku autoimunitním regulátorem (Aire). Tento transkripční regulátor je produkován epiteliálními buňkami v dřeni brzlíku a řídí produkci tisíců genů kódujících tělu vlastní antigeny. Tím dochází v brzlíku k vytvoření ekvivalentního obrazu periferních buněk a tkání a tímto způsobem jsou eliminovány potenciálně nebezpečné T-buněčné klony způsobující autoimunitu. Není bez zajímavosti, že většina pacientů nesoucích mutaci v genu AIRE vyvine velmi brzy chronickou kandidovou infekci, která není spojena s funkcí Aire v brzlíku. Nedávno se nám podařilo objevit populaci buněk v lymfatických uzlinách, která také produkuje transkripční regulátor Aire a mají charakteristiku MHCII pozitivních ILC3 buněk. Tyto takzvané Aire-ILC3 buňky navíc regulují Tbuněčnou (Th17) odpověď proti kandidové infekci. Předložený návrh projektu je zaměřený na objasnění mechanismů používaných těmito buňkami k regulaci Th17 odpovědi a na úlohu AireILC3 buněk v regulaci odpovědi proti vně-buněčným patogenům a během autoimunitní reakce.

Cíl projektu

Navržený projekt zkoumá molekulární mechanismy užívané Aire-ILC3 buňkami k regulaci Th17 odpovědi. Dále projekt zkoumá jak je Th17 odpověď proti vně-buněčným patogenům a během Th17-závíslé autoimunity regulována Aire-ILC3 buňkami.

Abstrakt

Houby jsou eukaryotické mikroorganismy, které hrají základní roli při regulaci klíčových ekosystémových procesů. Saprotrofní houby hrají zásadní roli v rozkladu organického materiálu, čímž ovlivňují sekvestraci uhlíku a celkový koloběh živin v půdě, což je jedno z největších témat lidské bezpečnosti. Ačkoliv bohatství naší civilizace do značné míry závisí na globalizaci a volném trhu, existuje i druhá strana této mince, představovaná globálními změnami životního prostředí a snadnějším šířením patogenů lidí, zvířat a rostlin. Změna klimatu a globalizace světové bioty představují nejdůležitější výzvy, které ovlivňují fungování přírodních i zemědělských ekosystémů. Pochopení důsledků nevyhnutelných globálních změn na fungování bioty a ekosystémů musí být primárním zájmem současného biologického výzkumu.

Cíl projektu

Cílem tohoto projektu je zjistit vliv změny klimatu a biologických invazí na globální distribuci hub. Naším cílem je také zjistit, jak tyto změny v rozšíření druhů hub, způsobené změnou klimatu nebo biologickými invazemi, ovlivní ekosystémové procesy.

Abstrakt

Během juvenilního období je růst určován příjmem živin a produkcí růstových hormonů. Nedávno jsme identifikovali střevní bakterie jako klíčového hráče podporujícího systémový růst a specifický kmen Lactobacillus plantarum (Lp), který byl schopen nahradit prorůstový účinek komplexní mikrobioty po monokolonizaci původně bezmikrobních myší. Naše nepublikovaná data ukazují, že Lp má schopnost podporovat růst i po podání konvenčním myším. Tento účinek je striktně kmenově specifický a je zachován i při aplikaci usmrcených baktérií Lp. V rámci projektu budeme multilaterálním přístupem zkoumat postbiotika odvozená z buněk Lp a bifidobakterií a receptory hostitele, které se podílejí na jejich rozpoznávání, které v důsledku vede k pozorovanému zlepšení systémového růstu za podmínek chronické podvýživy. Dále budeme charakterizovat vliv proteinové podvýživy na imunitní systém hostitele a jeho změny po podání vybraných postbiotik. Výsledky tohoto projektu osvětlí molekulární dialog bakterií a hostitele během růstu a potenciálně umožní zmírnění dlouhodobých následků podvýživy u dětí.

Cíl projektu

Cílem projektu je multilaterálním přístupem identifikovat postbiotika odvozené z buněk laktobacilů a bifidobakterií a receptory hostitele podílející se na jejich rozpoznávání, které v důsledku vede ke zlepšení systémového růstu hostitele za podmínek chronické podvýživy.

Abstrakt

Klimatické modely předpovídají výrazné změny v teplotních a srážkových vzorcích napříč arktickými oblastmi. Mikroorganismy významně ovlivňují stabilitu půdního uhlíku a jeho uvolňování do atmosféry v podobě oxidu uhličitého a metanu. Arktické půdní ekosystémy bohaté na uhlíkaté sloučeniny jsou obzvláště náchylné ke ztrátám půdního uhlíku způsobených oteplováním a požáry. Na druhou stranu je možné, že uvolňování uhlíku z půdy do atmosféry by mohlo být zmírněno díky zvýšenému růstu rostlin nebo zpomaleno v důsledku sucha. V tomoto projektu navrhujeme charakterizovat odezvu mikrobiálních komunit na podmínky způsobené budoucími klimatickými změnami (zvýšená precipitace v zimním období, zvýšené letní teploty a požáry); a identifikovat mikrobiální faktory, které přispívají k rozšíření keřů v Grónsku. Kombinací půdních, rostlinných and mikrobiálních faktorů kontrolující toky uhlíku na studovaných lokalitách, naše studie pomůže k objasnění toho, zda se arktické půdy stanou v důsledku změny klimatu zásobárnou nebo zdrojem uhlíku.

Cíl projektu

Cílem projektu je popsat odezvu mikrobiálních komunit na podmínky způsobené budoucími klimatickými změnami, konkrétně zvýšenou precipitací v zimním období, zvýšením letních teplot a disturbancí v podobě požáru; a identifikovat mikrobiální populace, které mají vliv na expanzi keřů v Arktické tundře.

Abstrakt

Forfor je klíčový a limitující makroprvek, ale jeho globální koloběh není stále dobře objasněn. V oceánech například existuje čtvrtina celkového fosforu v podobě fosfonátů, jejichž metabolismus byl dosud detailně popsán jen u bakterií. Identifikovali jsme fosfonátové enzymy v genomech řady eukaryot a domníváme se, že reprezentují novou metabolickou dráhu v mitochondriích. Tuto predikci budeme testovat nejprve počítačovým mapováním rozšíření, aktivity a vnitrobuněčných lokalizací fosfonátových enzymů u eukaryot, a poté jejich přímou lokalizací v bunkách dvou vzdáleně si příbuzných prvoků, Perkinsus a Capsaspora. Budeme také v obou druzích sledovat přeměny fosfonátových molekul pomocí značených prekurzorů, a měřit schopnost různých řas využívat fosfonátové molekuly k růstu. Nakonec zrekonstrujeme evoluční historii všech fosfonátových enzymů a jak souvísejí s původem eukaryot. Naše výsledky pomohou objasnit metabolismus v mitochondriích, evoluci eukaryot a koloběh fosforu v buňkách i ekosystémech, a identifikují nové enzymy potencionálně zajímavé pro průmysl.

Cíl projektu

K objasnění globálního cyklu fosforu, budeme charakterizovat rozšíření, funkčnost, lokalizaci a evoluci metabolismu fosfonátů napříč diverzitou eukaryot, jako kandidátní, zcela novou a široce rozšířenou mitochondriální dráhu významnou pro koloběh fosforu v buňkách i ekosystémech.

Abstrakt

Hlavním cílem projektu je formulovat nový přístup k otevřenému problému tvarové syntézy v elektromagnetismu a sblížit tak hodnoty výkonnostních kritérií principiálních limitů zařízení a jejich optimálních realizací. Kombinace znalosti lokálního gradientu sledované metriky nad diskrétním modelem a možnosti vyhnout se lokálním extrémům budou použity jako hlavní nástroje, přičemž lokální vlastnosti budou určeny na základě tzv. přesného přepočtu modelu, který odstraňuje nutnost inverze systému a zrychluje návrh o několik řádů. Dále budou definovány operátory zohledňující geometrii a topologii objektu, které budou použity jako omezení optimalizační úlohy k odstranění velmi nepravidelných tvarů, což zajistí odolnost získaných řešení k výrobním tolerancím a dále nabídne vždy celou množinu řešení daného problému. Navrhovaná metodika bude zcela obecná a předpokládá se objev řady unikátních návrhů od velmi nízkých až po velmi vysoké frekvence. Projekt zahrnuje spolupráci s nejvýznamnějšími skupinami v oboru a pro své multidisciplinární zaměření slibuje založení nového oboru elektromagnetismu.

Cíl projektu

„O1: Formulovat a vyřešit problém tvarové syntézy s použitím tzv. přesného přepočtu modelu.
O2: Definovat operátory určující geometrii a topologii objektu.
O3: Implementace znalostí z cílů O1-O2 do volně dostupnéno softwarového nástroje.
O4: Experimentálně ověřit výsledky získané v O1-O3.“

Abstrakt

Cílem předkládaného juniorského projektu je navrhnout, vyrobit a charakterizovat novou skupinu intersticiálních slitin Ti a slitin s vysokou entropií (HEAs), které vykazují jev transformačně indukované plasticity (TRIP). K dosažení TRIP jevu je třeba pečlivě zvolit složení s ohledem na stabilitu fáze s kubickou prostorově centrovanou (bcc) mřížkou. Řešitel v projektu využije svých zkušeností s vývojem slitin Ti a toho, že metalurgie HEAs je velmi podobná metalurgii slitin Ti s bcc mřížkou. Vyrobené materiály budou podrobně charakterizovány řadou experimentálních metod včetně skenovací a transmisní elektronové mikroskopie, rentgenové, elektronové a neutronové difrakce. Výsledky budou korelovány s mechanickými vlastnostmi stanovenými z tahových zkoušek doprovázených digitální korelací obrazu. Bude stanoven vliv změn složení na jev transformačně indukované plasticity s cílem získat materiál s nejlepší kombinací pevnosti a tvárnosti.

Cíl projektu

Cílem projektu je navrhnout, vyrobit a charakterizovat intersticiální slitiny titanu, slitiny s vysokou entropií a intersticiální slitiny s vysokou entropií, které budou vykazovat transformačně indukovanou plasticitu (TRIP). Vyvinuté materiály budou mít současně vysokou pevnost a tvárnost.

Abstrakt

Tento projekt vyvine novou metodu prostorové manipulace se světlem v nanoměřítku pomocí plazmonických nanostruktur. Tuto metodu využijeme k zlepšení zobrazování hustě uspořádaných biologických struktur a jejich dynamiky. Kovové nanostruktury jsou díky plasmonům, kolektivním elektromagnetickým resonancím, schopné masivního zesílení optické odezvy navázaných molekul. Tento project přináší radikálně novou myšlenku, kdy plazmonické nanočástice vnímáme jako prostorové manipulátory světla emivotaného fluorofory. To otevírá novou dimenzi aplikací plasmonického zesílení. Za využití lokalizační superrozlišovací mikroskopie, DNA self-assembly a metod strojového učení popíšeme a rekonstruujeme subdifrakčně limitované posuny v projekci plasmonicky vázaných fluoroforů. Zjistíme, jak je ovládat pomocí mechanismu plasmonického zesílení, vzdálenosti fluoroforu a plazmonu a jejich dynamiky. Experimentální systémy vyvinuté v tomto projektu přinesou nové cesty k zodpovězení základních otázek v plasmonickém zesílení daleko nad rámec tohoto projektu.

Cíl projektu

Alternovat mechanismus zesílení plasmonicky zesíleného fluoroforu. Kontrolovat posun projekce pomocí mechanismu zesílení. Stanovit závislost projekce fluoroforu na vzdálenosti. Zkonstruovat dynamický plasmonický systém.

Abstrakt

Endocytóza je dynamický buněčný proces regulující složení plasmatické mebrány a receptorů určených pro transport makromolekul do nitra buňky. Dysfunkce endocytózy je příčinou řady patologických procesů. I přesto, že endocytóza hraje takto zásadní roli ve fyziologických dějích, víme jen málo o její molekulární regulaci. Fosforylace endocytických proteinů prostřednictvím kináz by mohla představovat významnou kontrolní složku. Překvapivě ale nevíme, které kinázy a fosfatázy endocytózu ovlivňují, ačkoliv by mohly být cílem selektivní intervence při poruchách endocytózy jednotlivých receptorů. Proto je mojí vizí porozumět roli kináz v endocytóze a následkům jejich deaktivace. V mém projektu se zaměřuji na kinázy NAK (Numb-Associated Kinases). NAK jsou spojovány s řadou patologických procesů jako např. neuropatická bolest nebo viralní infekce. Konkrétní molekuly, které NAK fosforylují a ovlivňují jejich funkci, zůstávají velkou neznámou. Očekávám, že naše výsledky objasní konkrétní mechanismy terapeutického využití těchto kináz.

Cíl projektu

Nejprve objasním všechny buněčné procesy které NAK regulují. Následně zmapuji NAK interaktom, abych porozuměla, jak jsou NAK aktivovány, aby fosforylace probíhala na správné cílové molekule a v pravý čas. Nakonec navrhneme a prozkoumáme možnosti jejich přesného terapeutického využití.

Abstrakt

„Alchymie vůní“ zkoumá, jak snaha extrahovat, koncentrovat, mísit a konzervovat esence rostlin ovlivnila přírodní filosofii, lékařství a kulturu antického světa. Zaměřuje se na setkávání antické řecké filosofie s technologiemi egyptského parfumářství v období od Alexandra Velikého po Kleopatru VII (4.–1. stol. př. n. l.). Metodou experimentální replikace řecko-egyptských receptů rekonstruuje postupy tohoto předchůdce moderní chemie a zkoumá, jak bylo těmto postupům rozuměno. K výstupům projektu patří slovník egyptského, řeckého a latinského parfumářství, dále manuál receptů a procedur a tři monografie o výrobě parfémů v kontextu dějin vědy a kultury. Pomocí mediálně přitažlivých výstupů projekt rovněž podpoří občanskou vědu a vzdělávání.

Cíl projektu

„1. Připravit slovník starověkého egyptsko-řecko-latinského parfumářství
2. Zreplikovat starověké řecko-egyptské metody výroby parfémů
3. Zkoumat roli parfumářství ve starověké egyptské a řecké vědě, lékařství a literární a hmotné kultuře
4. Podpořit občanskou vědu a vzdělávání zapojením veřejnosti“

Abstrakt

Hlavním cílem projektu je pochopení molekulárních mechanismů semaforin-plexinové signalizace. Semaforinové ligandy a jejich plexinové receptory jsou klasické naváděcí faktory, které sehrávají klíčovou roli v procesech, které vyžadují náhlé změny cytoskeletu. Navzdory významnému pokroku v poznání semaforinů, jsou molekulární mechanismy jejich signalizace zahaleny rouškou tajemství. Moje skupina bude hledat odpovědi na tři fundamentální otázky: (1) Jakým způsobem ovlivňují proteoglykany navádění axonů? (2) Jak reguluje koreceptor OTK semaforin-plexinovou signalizaci? (3) Jakým způsobem je signál z extracelulárního prostoru přenášen na intracelulární doménu plexinů? V projektu budeme využívat hybridní strategii kombinující proteinovou krystalografii s kryoelektronovou mikroskopií a tomografií. Tento přístup bude dále doplňován experimenty v neuronech a transgenních zvířatech.

Cíl projektu

„1. Objasnit molekulární mechanismy, kterými proteoglykany ovlivňují semaforinovou signalizaci
2. Vysvětlit jakým způsobem moduluje koreceptor OTK semaforin-plexinovou signalizaci
3. Prozkoumat molekulární mechanismy přenosu signálu z extracelulární na intracelulární domény plexinů“

Abstrakt

Nitrifikátoři a metanotrofové jsou specifické mikrobiální skupiny odpovědné za aerobní přeměnu reaktivního dusíku a oxidaci metanu. Oba procesy představují základní ekosystémové funkce spojené s cykly živin a globální změnou. Předpokládáme, že vzájemné interakce mezi těmito dvěma skupinami významně ovlivňují rychlosti těchto procesů. Vzájemné interakce nitrifikátorů a metanotrofů byly doposud velmi málo zkoumány. Hlavním cílem projektu bude odhalit příčinu a povahu těchto interakcí a kvantifikovat jejich ekologický dopad. V projektu bude využita kombinace multidisciplinárních technik, tj. next-gen sekvenování, inkubace se stabilními izotopy v kombinaci s metagenomickými a metatranscriptomickými přístupy, třídění jednotlivých buněk a metaproteomiky s uměle vytvořenými mikrobiálními konsorcii. Souhrnně tyto přístupy umožní získat hlubší pochopení vzájemných souvislostí mezi cykly uhlíku a dusíku, které nám umožní předvídat a zmírňovat změny klimatu a chránit ekosystémy Země.

Cíl projektu

Projekt bude studovat interakce mezi nitrifikátory a metanotrofy, kvantifikovat ekologické důsledky těchto interakcí a vyvine modely pro jejich předpovědi. Vyplní mezery ve znalostech o mikrobiální ekogenomice a fyziologii, zavede novou metodu izotopové sondy a bude izolovat nové mikroorganismy.

Abstrakt

Každý rok se ve vyspělých zemích vysoutěží skrze veřejné zakázky služby a zboží v hodnotě 12 % HDP, proto je efektivní fungování trhu veřejných zakázek důležitým tématem moderních ekonomik. Navrhovaný výzkumný projekt se bude věnovat třem aspektům efektivity veřejných zakázek, které dosud nebyly detailně akademicky studovány: (i) zakázky pouze s jedním soutěžícím; (ii) vliv cíleného informování firem o veřejných zakázkách (iii) vliv veřejného dohledu a online monitoringu ve veřejných zakázkách. V první a třetí oblasti půjde o empirický výzkum za použití vysoce kvalitních administrativních dat z České republiky a Ukrajiny. Druhá oblast bude studována za pomoci terénního experimentu. Výsledky projektu přispějí k pochopení rozsahu neefektivity na trzích veřejných zakázek a povedou k návrhům politik, které zvýší efektivitu těchto trhů, a tedy i veřejné správy.

Cíl projektu

Hlavním cílem navrhovaného projektu je kvantifikování rozsahu neefektivit na trhu veřejných zakázek způsobený třemi hlavními institucionálními faktory, které dosud nebyly detailně akademicky studovány, a návrh veřejných politik, které povedou k vyšší efektivitě a/nebo úsporám pro veřejný sektor.

Abstrakt

V tomto mezioborovém programu se snoubí kosmologie, astrofyzika a částicová fyzika za účelem vysvětlení temné energie ve vesmíru. Rozřešení temné energie vyžaduje rozšíření Obecné teorie relativity. Typicky modely s cílem tento fenomén vysvětlit zahrnují nová pole, která se projevují jako pátá síla. Snaha tyto efekty podchytit teoreticky a porozumět jejich dopadům na pozorování je v kosmologii cílem nejvyšší důležitosti. V první části projektu uvedu helioseismologii a ukážu, jak ji lze využít ke zkoumání páté síly. Formuluji teorii solárních oscilací v obecných modelech temné energie a skrze sofistikované simulace určím dodnes nejužší meze na velikost efektů páté síly. V druhé části se zaměřím na výzkum fundamentálních vlastností teorií temné energie. S pomocí soudobích metod teorie pole předložím první úplný popis jejich kvantové podstaty. S tímto budu moci provést robustní předpovědi pro současné a budoucí měření gravitačních vln.

Cíl projektu

„V rámci teorií temné energie:
1: Model solární evoluce v přítomnosti páté síly
2: Model solárního spektra vlastních frekvencí a úzké meze pro pátou sílu
3: Určení jejich kvantové perturbativní struktury a její fenomenologie
4: Možnosti jejich wilsonovského UV doplňku“

Abstrakt

Triatominae patří mezi významné krevsající vektory. Projekt se zaměřuje na strukturu a vývoj jejich mikrobiomů, včetně interakcí s přenášenými patogeny. V rámci předchozího výzkumu jsme popsali několik nových aspektů jejich symbiotických vztahů, které ukazují na jedinečný potenciál těchto vektorů poskytnout zcela nový vhled do principů hmyzí symbiózy. Dokázali jsme, že i) mikrobiomy podléhají ontogenetické změně diverzity, ii) dominantní taxony mikrobiomů se účastní vnitrobuněčné symbiózy a iii) mikrobiomy volně žijících triatom interagují s poměrně složitým pathobiomem. Předkládaný projekt na tyto aspekty přímo navazuje a věnuje se stabilitě mikrobiomu a mechanismu přenosu bakterií, funkčním analogiím mezi intracelulární symbiózou triatom a bakteriomy jiných krevsajících vektorů, pangenomům mikrobiálních komunit u volně žijících severoamerických druhů triatom a specifickým změnám mikrobiomu v interakci s komplexním pathobiomem, t.j. odlišnými DTUs Trypanosoma cruzi a dalšími eukaryotickými, bakteriálními a virovými patogeny.

Cíl projektu

Determinovat specifické změny mikrobiomu triatom v kontextu komplexního pathobiomu. Charakterizovat vnitrobuněčné symbiotické vztahy ve střevě R. prolixus a vysledovat funkční anologie s klasickými bakteriomy. Porozumět funkčním kapacitám kompletních mikrobiálních pangenomů u volně žijících Triatom.

Abstrakt

Vyvineme analytické nástroje pro výzkum pohybu živočichů a soft robotů. Zaměříme se na robotické hady inspirované žížalami, hady a hlemyždi, které tvoří novou generaci soft robotů s aplikacemi v medicíně. Místo studia specifických modelů navrhujeme vytvořit obecný abstraktní rámec, který zahrne různé vlastnosti takových lokomotorů. Budeme studovat jejich vlastnosti jako stabilizaci a optimalitu a navrhneme jk rigorózně odvodit nekteré jiné vlastnosti pomocí multiškálové konvergence. Hlavní matematickým problémem je poddajnost takových robotů, což znamená, že jejich tvar není dobře kontrolován, dále pak nehladké modely tření jako např. suché tření a nepřítomnost Dirichletovských hraničních podmínek. Náš přístup kombinuje metody nehladké analýzy, dynamických systémů, variačního počtu a optimálního řízení.

Cíl projektu

„1) Vývoj analytických nástrojů nehladké analýzy pro studium stabilizace a optimality soft lokomotorů
2) Rigorózní odvození vlastností lokomotorů pomocí multiškálových konvergenčních metod.“

Abstrakt

Otázka, zda je kvantová fyzika klíčová pro pochopní života, je královská disciplína biofyziky. Někteří renomovaní fyzici věří v kvantové efekty na tak makroskopických měřítcích, jako je celý lidský mozek, na druhou stranu jsou vedeny spory o kvantové povaze drobných intramolekulárních jevů v proteinech. Existují experimentální argumenty, že některé kvantové efekty, jako je delokalizace náboje nebo vzbuzeného stavu, jsou v proteinech skutečné zesíleny. Jde například o nečekaně dlouhé koherence pozorované ve světlo-sběrných komplexech rostlin pomocí 2D spektroskopie. Bohužel se ukázalo, že je velmi obtížné posoudit, zda pozorované oscilace jsou autenticky kvantový efekt. Zdá se, že na posouzení toho, zda máme či nemáme dočinění s kvantovou koherencí, nám schází správná Occamova břitva. Zde překládám, že využití fundamentální spojitosti mezi kvantovou dekoherencí a ztrátou provázanosti entanglovaných fotonů, muže poskytnou techniku na posouzení těchto otázek. Generace a analýza entanglovaných fotonů z OCP proteinu by měla osvětlit povahu kvantových jevů v biosystémech.

Cíl projektu

Spolehlivě determinovat dekoherenční časy kofaktorů biomolekulách pomocí generace entanglovaných fotonů a porovnat je s dekoherenčními časy volných kofaktorů. Tato informace by měla osvětlit některé kontroverzní hypotézy o kvantových vlastnostech biosystémů.

Abstrakt

Vztah mezi opravou DNA a transkripcí je komplexní a málo prostudován. Na jedné straně je transkripce jedním z nejčastějších zdrojů poškození DNA. Na straně druhé, v partikulárních situacích, využívá buňka transkripční mašinérii pro účinnou iniciaci DNA opravných mechanizmů. Jelikož in vivo metody studia jsou inherentně neschopny odhalit příčinnou souvislost těchto komplexních procesů, rozhodli jsme se studovat tyto procesy kombinací biochemických a strukturních přístupů. Cílem předkládaného projektu bude pomocí kryoelektronové mikroskopie určit 3D strukturu komplexů RNAPII s klíčovými faktory podílejícími se na komunikaci mezi transkripcí a opravou DNA (BRCA1, SENATAXIN) a jejich následná biochemická charakterizace. Kombinace těchto dvou přístupů poskytne komplexní a podrobný popis vzájemné komunikace mezi transkripcí a opravou DNA.

Cíl projektu

„Naším hlavním cílem je určení molekulárního mechanismu komunikace mezi transkripcí a opravou DNA. Konkrétně:
(i) vyřešíme 3D strukturu komplexu savčí RNAPII s klíčovými faktory opravy DNA;
(ii) biochemicky charakterizujeme zmíněné komplexy.“

Abstrakt

Stavíme na hypotéze, že nadnárodní korporace (MNCs) se vyhýbají placení daní ze svého zisku využíváním kombinace globalizace a suverenity zemí určovat si své daňové politiky. V návaznosti na tuto hypotézu navrhujeme nový teoretický rámec: nevyhnutelné trilema korporátního zdanění. Argumentujeme, že pouze dva ze tří cílů veřejných politik v tomto trilematu – globalizace, suverenita a příjem – mohou být naplněny zároveň. Tvrdíme, že v současnosti je jediným nenaplněným cílem příjem. Tuto hypotézu otestujeme odhadem toho, zda lze zevšeobecňovat existující omezené výzkumy o tom, jak se MNCs vyhýbají placení daní. Na rozdíl od dřívějšího výzkumu překonáme nedostatky dostupných dat. Navrhujeme novou empirickou metodologii a používáme dvě zásadní inovace k určení toho, kolik platí MNCs na korporátních daních, kde a proč. Zaprvé, využijeme data z tzv. podávání zpráv podle zemí (country-by-country reporting) pro velké MNCs. Zadruhé, zkombinujeme tato data s dalšími zdroji a využijeme jejich silné stránky k vytvoření dosud nejúplnějšího datového souboru o MNCs.

Cíl projektu

Naším cílem je určit kolik platí nadnárodní korporace na daních, kolik z toho je zaplaceno v daňových rájích a které faktory jsou pro to důležité. V konečném důsledku využijeme naše teoretické, metodologické a empirické inovace k transformaci chápání korporátního zdanění v globalizovaném světě.

Abstrakt

Projekt se zaměří na elementární otázku ekologie: Jsou niky tropických druhů užší než niky druhů ve vyšších zeměpisných šířkách? Přestože jde o fundamentální otázku nezbytnou pro porozumění organizaci globální biodiverzity, neznáme odpověď pro polinační interakce, tedy jedny z nejvýznamnějších interakcí v terestrických ekosystémech. Navrhujeme intenzivní mezikontinentální studii patrností latitudinální specializace pomocí standardizovaného sběru dat o polinačních interakcích na úrovni celých společenstev podél rozsáhlého gradientu zeměpisné šířky od tropických po subarktické biomy. Interakce budeme zaznamenávat pomocí kombinace unikátních videonahrávek návštěvníků květů a moderního NGS sekvenování pylu z opylovačů. Odhalené patrnosti rozebereme v kompletních společenstvech, i pro jednotlivé skupiny rostlin a opylovačů. To podpoříme analýzou rostlinných znaků spojených s reprodukcí. Neočekáváme jednoduchou odpověď, proto je takto komplexní přístup nezbytný. Očekávané rozdíly mezi skupinami rostlin a opylovačů budou použity pro makroekologické analýzy globálních patrností biodiverzity.

Cíl projektu

„1/ Získáme podrobná data o polinačních interakcích na 7 lokalitách na latitudinálním gradientu.
2/ Zkombinujeme ‚tradiční‘ observační a experimentální metody s moderním ‚NGS metabarcodingem‘.
3/ Odhalíme latitudinální patrnosti specializace společenstev, i jednotlivých skupin rostlin a opylovačů.“

Abstrakt

Pro energie nad 1 PeV lze určovat vlastnosti kosmického záření pouze nepřímo skrze detekci rozsáhlých atmosférických spršek (EAS). Interpretace pozorovaných vlastností EAS o energiích 10 EeV je založena na extrapolacích urychlovačových dat, která jsou až o jeden řád v těžišťové energii nižší a bez důkladného popisu dopředné fyziky srážek, která je právě nejvíce relevantní pro vývoj EAS. Tyto extrapolace vedou k neznámým systematickým nejistotám v předpovědích modelů hadronických interakcí a nesrovnalostem v popisu naměřených EAS dat. V projektu se zaměřujeme na zlepšení současné situace pomocí detailní studie provázanosti vlastností EAS (podélný a příčný profil mionové a elektromagnetické komponenty) a vlastností současných modelů hadronických interakcí pomocí volně přístupných dat několika experimentů. Samotná analýza bude založena na použití několika simulačních programů a zahrne bezprecedentně široký sken parametrů hadronických interakcí (účinný průřez, multiplicita, elasticita, nábojový poměr pionů) omezující jednotlivé modely hadronických interakcí a případnou exotickou fyziku.

Cíl projektu

Snížení nejistot předpovědí současných simulačních programů spršek kosmického záření a vylepšení popisu vlastností spršek pomocí analýzy volně přístupných dat několika experimentů. Omezení parametrů modelů hadronických interakcí, které nyní způsobují nesrovnalosti v interpretaci naměřených dat.

Abstrakt

Cílem projektu je vybudovat nové propojení mezi multiplikativní a aditivní strukturou daného číselného tělesa. Toto bude mít zásadními důsledky mj. pro 1. univerzální kvadratické formy nad (totálně reálnými) číselnými tělesy, k odhadu jejich hodnosti a důkazu vět 290; a 2. třídová čísla číselných těles, k určení asymptotiky jejich růstu v široké třídě rodin a k objevu nových technik k problému třídového čísla jedna. Míříme k dokázání následující klíčové hypotézy: Pro dané číselné těleso K, čím větší je třídové číslo K, tím méně je v K nerozložitelných celistvých prvků a tím menší jsou hodnosti univerzálních kvadratických forem nad K. Metodologie je založená na kombinaci geometrických (kvadratické mříže), analytických (modulární formy, L-funkce) a aritmetických (nerozložitelné prvky, zobecněné řetězové zlomky) technik. Navzdory slibným předběžným výsledkům nad reálnými kvadratickými tělesy bude další pokrok vyžadovat velké úsilí k dosažení potřebných průlomů, počínaje případem kubických těles.

Cíl projektu

„Hlavními cíli jsou zejména:
1. popsat nerozložitelné prvky pomocí zobecněných řetězových zlomků;
2. charakterizovat odpovídající rodiny číselných těles;
3. využít výsledky pro univerzální kvadratické formy;
4. zjemnit teorii infrastruktury v číselných tělesech k novému propojení s třídovými čísly.“

Abstrakt

Bioaktivní specializované metabolity z rostlin představují důležitý zdroj chemických struktur pro vývoj nových léčiv, ale pro plné využití tohoto přírodního zdroje nutně potřebujeme vyvinout nové technologické platformy. V tomto projektu rozšíříme populární metabolomickou platformu MZmine o nové moduly pro iontovou mobilitní spektrometrii a molekulární sítě, dvě nejmodernější techniky užívané pro efektivní izolaci a identifikaci různorodých přírodních látek. Dále vyvineme a ohodnotíme novou bioinformatickou metodu založenou na genetických sítích pro asociaci rostlinných metabolitů s jejich biosyntetickými enzymy. Pro demonstraci těchto technologických pokroků budeme mapovat chemodiverzitu čeledě pepřovníkovitých rostlin, která je známá jako mimořádně bohatý a nevyužitý rezervoár bioaktivních specializovaných metabolitů.

Cíl projektu

„1. Rozšíření platformy MZmine o moduly pro iontovou mobilitní spektrometrii a molekulární sítě.
2. Vývoj metody genetických sítí pro asociaci rostlinných metabolitů s jejich biosyntetickými enzymy.
3. Mapování chemodiverzity a specializovaných biosyntetických drah v pepřovníkovitých rostlinách.“