RNDr. Jiří Kratochvíl, Ph.D. z katedry fyziky, který loni za svůj výzkum nanomateriálů pro biomedicínské aplikace získal ocenění Česká hlava, podal rozhovor Mladé frontě ohledně výzkumu antivirových povrchů.
Rozhovor si můžete přečíst na webu iDNES.
V pátek 2. prosince byli na tiskové konferenci představeni vítězové 21. ročníku soutěže Česká hlava 2022.
Cena společnosti ČEZ, cena Doctorandus za technické vědy
Cena se uděluje za inovativní přístup, nejvýraznější počin, odbornou nebo vědeckou činnost studenta doktorského studijního programu, především v oblasti inženýrství, biotechnologie, systémového inženýrství a kybernetiky s přihlédnutím k perspektivám jeho využitelnosti v praxi.
Laureát: Mgr. Petr Sezemský, Ph.D.
Vývoj bioaktivních nanostrukturovaných povrchů vytvořených pomocí nízkoteplotního plazmatu.
Tématem práce laureáta je vývoj bioaktivních nanostrukturovaných povrchů vytvořených pomocí nízkoteplotního plazmatu. Petr Sezemský se věnoval vývoji senzorických nanostruktur na optickém vlákně, které pokryl tenkou, opticky transparentní a elektricky vodivou vrstvou z oxidu inditého dopovaného cínem (ITO). Tímto způsobem vytvořil senzorickou strukturu, která poskytuje možnost simultánní více-doménové detekce, a to optickou a elektrochemickou cestou. V úzké spolupráci s místními i zahraničními odborníky potvrdil správnost vyvinutého konceptu úspěšnou detekcí mimo jiné i patogenů boreliózy. Vyvinutý koncept detekce má potenciál najít uplatnění nejen v medicíně, ale také v analytické chemii a dalších vědních oborech.
Důležitým rysem vyvinutého senzoru je skutečnost, že receptorové molekuly navázané k ITO povrchu, které jsou zodpovědné za selektivitu detekce, interagují přímo s vyšetřovaným analytem bez potřeby jejich předchozího značení, jedná se tedy o tzv. label-free detekci. Za podstatnou výhodu vyvinuté senzorické struktury lze považovat koncept simultánní duální detekce, což poskytuje možnost potvrzení výsledků získaných dvěma nezávislými metodami: opticky a elektrochemicky. Za další výhodu lze považovat, že senzor umožňuje podrobnější zkoumání jeho bezprostředního okolí a získání lepší představy o dějích probíhajících na jeho povrchu. V neposlední řadě je výhodou jednoduchost postupu měření, jeho rychlost a také relativně nízká cena použitých materiálů, která by se mohla v budoucnu projevit nízkými náklady jeho případné výroby.
Vývoj nanostruktur, které umožňují duální-detekci má velký uživatelský potenciál; při použití vhodného receptoru, například specificky interagující protilátky, je možné využít senzor k detekci např. proteinů, hormonů, léčiv i mikroorganismů. Petr Sezemský v současnosti pracuje na těchto tématech a snaží se o další výzkum a vývoj v této oblasti, a to ve spolupráci s několika českými i zahraničními pracovišti. Mimo to se intenzivně věnuje dalšímu výzkumu přípravy nových funkčních povlaků, které jsou určeny pro širší spektrum průmyslových aplikací, například, ochranné povlaky, nanostrukturované biofunkční povrchy, fotoaktivní vrstvy a další.
zdroj:ceskahlava.cz
Na záznam předávání se můžete podívat v aplikaci iVysílání České televize.
Podívejte se, jaké pokročilé problémy jsou řešeny Laboratoří fyziky plazmatu v rámci projektů NATO, GAČR a dalších.
Shlédněte televizní pořad Na kloub věci - Nanovrstvy v archivu Jihočeské televize.
Bakterie jsou na Zemi všudypřítomné a výrazně ovlivňují život všech živočichů, včetně člověka. Zároveň jsou schopné někdy až neuvěřitelné adaptace na okolní prostředí a svého hostitele. Z tohoto důvodu je výzkum evoluce bakterií velmi důležitý pro pochopení toho, jaký účinek mohou mít bakterie na hostitelský organismus a jak se proti nim eventuálně bránit či je naopak lépe využít v léčbě. Vědcům z Přírodovědecké fakulty JU se nyní podařilo dosáhnout ve výzkumu evoluce bakterií významného objevu. Důkazem je fakt, že objev zveřejnil prestižní vědecký časopis Microbiome.
Práce vědců PřF JU se týká wolbachií, velmi hojných bakterií, které se často vyskytují v mikrobiomech bezobratlých živočichů a projevují se širokým spektrem životních stylů od parazitismu po mutualismus, tedy oboustranně výhodnou symbiózu.
Schopnosti wolbachií ovlivňovat organismus hostitele jsou přitom natolik fascinující, že se těmi bakteriemi zabývají v širokém měřítku vědecká pracoviště na celém světě.
Některé druhy wolbachií například dokáží ovlivnit rozmnožování svých hostitelů. A to tak, že samečci určitých druhů hmyzu, nakažení wolbachiemi, mohou mít potomstvo pouze se stejně nakaženými samičkami. A tyto bakterie umí i jinými způsoby manipulovat s reprodukčním potenciálem hostitele.
Některé wolbachie mají ale pro hostitelský organismus zásadně pozitivní význam, jsou to „mutualisté“, bez nichž se hostitel ve svém životě neobejde.
Vědci z Přírodovědecké fakulty JU se ve svém výzkumu zabývali skupinou wolbachií, označovanou písmenem F a mezi biology považovanou za biologicky obzvlášť zajímavou. A ačkoliv je tedy tato skupina už dlouho v hledáčku různých vědeckých pracovišť, podařilo se jihočeským vědcům objevit v této skupině pomocí sekvencí DNA a fluorescenčního zobrazení 5 dosud neobjevených kmenů wolbachií. A to v mikrobiomu čtyř druhů všenek. Pozoruhodný je však především fakt, že genomy těchto nově objevených wolbachií dosáhly různých evolučních stádií a představují dva pozoruhodně odlišné typy genomu symbionta.
Zatímco první tři z těchto genomů se podobají jiným známým členům skupiny F, další dva jsou zřejmě v evoluční přeměně dále a vykazují známky pokročilé deaktivace a odstraňování genů.
„Aby se v průběhu evoluce mohla stát wolbachie pro hostitelský organismus prospěšným symbiontem, postupně ztrácela některé geny, které se v tomto procesu ukázaly jako nepotřebné, případně by hostiteli mohly škodit. Genom se tak postupně zmenšoval,“ řekl portálu ScienceZoom vedoucí výzkumného týmu Václav Hypša.
Příkladem takového „evolučního zmenšování“ genomu byl zejména symbiont „wMeur1“, jeden z pěti nově objevených kmenů wolbachií, detekovaných jihočeskými vědci ve všenkách. „Genom kmene wMeur1 z mikrobiomu všenek představuje v současnosti nejmenší známý genom wolbachie a první příklad wolbachií, které dokončily proces zmenšení svého genomu směrem k co nejefektivnější symbióze s hostitelem,“ řekl Hypša.
O tom, že se tento konkrétní kmen wolbachie skupiny F postupně přizpůsoboval soužití s hostitelským organismem, svědčí mimo jiné fakt, že „wMeur1“ převzal od jiných bakterií z vnějšku geny, schopné produkovat pro všenky životně důležitý vitamín. „To poukazuje na to, že navzdory velkému množství a velké rozmanitosti známých kmenů wolbachie zůstává evoluční potenciál wolbachií nedostatečně prozkoumaný,“ píší autoři v závěru své zprávy.
Objev jihočeských vědců otevírá cestu k dalšímu výzkumu těchto bakterií, které jsou pro své evoluční schopnosti předmětem vědeckého zkoumání na celém světě. Poznání toho, jak tyto bakterie přesně fungují a přizpůsobují se organismům svých hostitelů nebo ho samy ovlivňují, totiž může vést například i pokroku v medicíně či biologii. V případě objevu týmu PřF JU je navíc důležité, že pět různých, nově objevených kmenů wolbachií skupiny F, se nachází v různých evolučních stádiích a je tedy je možné mezi sebou porovnávat a dokumentovat směr evolučního procesu. Význam práce jihočeských vědců podtrhuje právě fakt, že jejich studii zveřejnil prestižní časopis Microbiome.
Autor textu: Marek Kerles
Autoři z naší katedry Vojtěch Kolář, Jaroslav Vrba a David Boukal s kolegyní Kateřinou Francovou opublikovali článek o neutěšeném stavu rybničních ekosystémů včetně rybničních rezervací (=maloplošná chráněná území). Zjistili, že i přes téměř třicetiletou ochranu a péči nám neustále ubývají litorální porosty, které jsou přitom klíčové pro biodiverzitu. Ve svém článku se také pokoušejí odhalit, co za neustálým úbytkem může být. První z autorů také reagoval na slova ministra Nekuly a jeho chvále rybničního hospodaření. Na konci článku se zamýšlí nad udržitelností tohoto hospodaření a také nad možným upouštěním od některých tradic - například hnojení, či naopak novým výzvám jako jsou nepůvodní druhy ryb nebo globální změny.
U příležitosti 19. ročníku konference Mezinárodní skupiny pro paleoetnobotaniku (IWGP 2022) vychází v pořadu Planetárium z dílny České ho rozhlasu série rozhovorů s našimi archeobotaniky. O nejvýznamějších objevech nejen z jižních Čech vám budou vyprávět Michaela Ptáková, Tereza Šálková, Libor Vobejda, Nevenka Atanasoska i vedoucí LAPE Jaromír Beneš.
Všechny rozhovory spolu s krátkými články k jednotlivým tématům, najdete v audioarchivu Radiožurnálu Sever:
https://sever.rozhlas.cz/blizka-setkani-druhy-navrat-k-ukoncenemu-projektu-zare-a-praveci-lovci-vs-8740771 (První jihočeští zemědělci, čas 24:42)
https://sever.rozhlas.cz/zarovy-hrob-nejstarsich-zemedelcu-v-protivine-digitalizovany-klinopis-a-kralovna-8745037 (Žárový hrob kultury s lineární keramikou v Protivíně, čas 4:25)
https://sever.rozhlas.cz/experimenty-pestovani-exotickych-plodin-na-baroknim-dvore-svamberk-a-vliv-8750113 (Barokní experimentátoři ze Švamberka, čas 4:22)
https://sever.rozhlas.cz/moravske-tornado-rok-pote-a-rane-stredoveke-hrnce-z-pohrebiste-u-holohlav-8761294 (Raně středověké hroby s hrnci z Holohlav, čas 27:52)
https://sever.rozhlas.cz/co-kdysi-skutecne-bylo-ve-stredovekych-hrncich-z-holohlav-a-tragicke-vyroci-8765815 (Středověké hrnce z Holohlav, čas 4:33)
Nový druh cizopasníka objevený v plošticích na Turnovsku představuje mimořádný objev. Ukázalo se totiž, že parazit má naprosto nepředvídatelnou a výraznou odchylku od genetického kódu, který je jinak úplně stejný u drtivé většiny organismů včetně člověka.
Rozluštění této genetické záhady, o něž se postarali výhradně čeští molekulární biologové především z Mikrobiologického ústavu AV ČR a Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR s podporou Grantové agentury ČR, otiskl prestižní odborný časopis Nature.
Ačkoli nově popsaný parazitický prvok Blastocrithidia nonstop nenapadá přímo člověka, je blízce příbuzný trypanozomám, které způsobují řadu závažných chorob, například spavou nemoc. Díky své genetické „úchylce“ je nový prvok velmi cenný pro další biologický výzkum, protože může vědcům umožnit dosud nepředstavitelné manipulace s genetickým kódem.
Na výzkumu se podíleli studenti a zaměstanci PřF: Ambar Kachale, Anna Nenarokova, Serafim Nenarokov, Zdeněk Paris a Julius Lukeš
Celou tiskovou zprávu si můžete přečíst zde: Tisková zpráva AV ČR
Reportáž České televize k tomuto tématu si můžete pustit zde.
zdroj: Tisková zpráva Akademie věd ČR
Proč je současný stav českých rybníků neutěšený? Co stojí za jejich špatnou kvalitou vody? Jaká opatření by pomohla při zlepšování rybničních ekosystémů? Co jiného než produkci kaprů bychom od rybníků měli očekávat? O těchto otázkách jsme si povídali ve složení Vojta Kolář, David Boukal a Jaroslav Vrba na hrázích českobudějovických Vrbenských rybníků s Ondřejem Šebestíkem během rozhovoru na Rádiu Wave.
Poslechněte si rozhovor s novým děkanem Přírodovědecké fakulty JU.
⇒ Pokusy ve sklepě a odvaha se zeptat nastartovaly kariéru biochemika, děkana, ale i pankáče a motorkáře Františka Váchy
Kapr obecný je z hospodářského pohledu náš nejvýznamnější druh ryb. Bohužel, příliš vysoká hustota populace kapra ve vodním ekosystému negativně ovlivňuje všechny jeho složky od kvality vody, přes vegetaci až po hmyz a ptáky. Na to se snaží upozornit článek v Ekonews, do kterého svým názorem přispěli mj. i hydrobiologové Petr Blabolil a Votěch Kolář z Katedry biologie ekosystémů. Společně s kolegy z dalších institucí zdůvodňují své výtky k přerybňování rybníků i dalších vod kaprem a nabízí možnosti přístupů, které by zmíněné negativní vlivy zmírnily.
Celý článek si můžete přečíst ZDE.
Ilustrační foto: Petr Blabolil
Přítomnost správného a zdravého střevního mikrobiomu v raném vývojovém období má pozitivní vliv na budoucí zdraví hostitele, od snížení pravděpodobnosti různých imunitních onemocnění až po infekce parazity. Proto je zjištění, že mikrobiom ptáčátek je poměrně stabilní, velmi důležité s ohledem na dlouhodobé působení střevního mikrobiomu na hostitele.
Ale jak ptáčátka sýkorek přicházejí ke složitým bakteriálním společenstvím? Seniorní autorka studie, Kateřina Sam z Akademie věd ČR a Jihočeské univerzity, vysvětluje: "Předchozí studie ukázaly, že ptáci se líhnou s téměř sterilním zažívacím traktem. Jakmile však jsou v hnízdě, jejich tělíčka se velmi rychle kolonizují bakteriemi. Asi po 8–10 dnech mají ptáčátka zažívací trakt kompletně osídlen mikrobiálním společenstvem a připraven na svou funkci. Chtěli jsme lépe pochopit, jak probíhá tato kolonizace. A protože pro pochopení věcí je často dobré je rozbít, rozhodli jsme se experimentovat s ovlivněním tohoto procesu."
Vědci z Akademie věd ČR a Kodaňské univerzity proto naplánovali experiment během hnízdního období, které obvykle probíhá ve střední Evropě od dubna do června, kdy se malé sýkorky líhnou a proces kolonizace jejich tělíček teprve začíná. “Tento proces kolonizace jsme se rozhodli rozbít dvěma metodami ovlivňujícími bakteriální společenstva: antibiotiky a probiotiky,” říká David Diez-Mendéz, první autor a postdok z Akademie věd ČR. V každém experimentálním hnízdě vědci opakovaně podávali antibiotika dvěma ptáčátkům probiotika dalším dvěma po dobu téměř dvou týdnů (tj. od narození po odlétnutí z hnízda), zatímco poslední dvě ptáčátka sloužila jako kontrola.
Narušení procesu kolonizace střeva by mohlo ovlivnit vstřebávání živin a omezit růst. Vědci proto pravidelně vážili ptáčátka a odebírali vzorky střevního mikrobiomu z kloaky (tzv. kloakálními stěry). Zjistili, že kolonizace střeva byla dostatečně odolná vůči narušování, které se pokoušeli provést, a hlavním zdrojem obnovujícího se bakteriálního společenstva střeva ptáčků bylo bakteriální společenstvo v samotném hnízdě, následované vertikálním přenosem od samic spolu s přinášenou potravou. Podivuhodně málo bakterií pocházelo od samců, kteří se při krmení samiček pravidelně střídají. Tyto zajímavé výsledky byly nedávno publikovány ve vědeckém časopise Molecular Ecology.
Vědci očekávali, že antibiotika a probiotika budou mít silný vliv na testovaná ptáčátka, protože antibiotika obecně zastavují růst určitých bakterií a probiotika naopak podporují prospěšné bakterie. Překvapivé výsledky ale ukázaly, že tato léčba neměla měřitelný účinek na růst ani vývoj ptáčátek ani na jejich bakteriální společenstva. Spoluautor studie, Kasun H. Bodawatta z University of Copenhagen, uvádí: "Velmi nás překvapilo, že naše "léčba" neměla na volně žijící sýkorky žádný vliv, přestože se chovná drůbež léčí těmito antibiotiky po desetiletí pro zajištění chovů a prevenci rozvoje patogenních bakterií v zemědělských chovech."
Výzkumný tým také zjistil, že mikrobiální společenstva střeva jsou hlavně ovlivněna prostředím hnízda, z nějž se pravděpodobně neustále přenáší na ptáčátka, a potlačují tak účinek antibiotik a probiotik. Střevní mikrobiomy sourozenců byly si podobnější než mikrobiomy nepříbuzných sousedů. David Diez-Méndez vysvětluje: "Podobnost střevního a hnízdního mikrobiomu je důležitá, protože mikrobiální společenství v hnízdě závisí na materiálu hnízda vybraném samicemi, což má nepřímý mateřský vliv na střevní mikrobiom ptáčátek."
Tato studie se snažila vysvětlit rozdíly mezi dvěma ptačími druhy a také příčiny podobnosti či rozdílnosti střevních mikrobiomů u ptáčátek a jejich matek a otců. Kateřina Sam zdůrazňuje, že i když nyní víme, že střevní mikrobiom ptáčátek sýkorek pochází především z hnízda a je ovlivněn zejména matkou, ale jen do určité míry otcem, tyto zdroje mikrobiálních společenstev stále vysvětlují pouze část procesu, zatímco zdroj zbytku bakterií zůstává neznámý.
Odkaz na původní článek: Diez‐Méndez, D., Bodawatta, K. H., Freiberga, I., Klečková, I., Jønsson, K. A., Poulsen, M., & Sam, K. (2023). Indirect maternal effects via nest microbiome composition drive gut colonization in altricial chicks. Molecular Ecology. https://doi.org/10.1111/mec.16959
Srpnové vydání celosvětově respektovaného britského časopisu Antiquity zveřejnilo informativní článek česko-senegalského týmu z Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a z Univerzity Cheikh Anta Diop v Dakaru o archeologickém a etnobotanickém výzkumu, který v Národním parku Niokolo-Koba na jihovýchodě Senegalu provádí od roku 2018. Ve článku, jehož hlavní autorkou je doktorandka Archeologického ústavu FF JČU Tereza Majerovičová, je popsán záměr a první ucelené informace o výzkumu zaniklých vesnic v pásmu tropického opadavého lesa a stromové savany v národním parku, který zde byl založen v roce 1957 a jehož důsledkem bylo vysídlení řady vesnic a jejich obyvatel mimo areál parku.
Výzkumný tým se zaměřuje na řešení otázek, jaké materiální a ekologické stopy po sobě zaniklé vesnice a jejich zemědělská zázemí zanechaly a porovnává archeologické stopy se současnými vesnicemi v blízkém okolí parku. Tyto vesnice žijí tradičním životem v souladu s okolní přírodou. Lidé v nich používají po staletí ověřené stavební materiály. Zvláštní kapitolou výzkumu jsou posvátné stromy, především baobaby a kapoky, jejichž mohutné kmeny a široké koruny jsou místními obyvateli chráněny a uctívány v rituálech nazývaných „djalan“. Archeologové a botanici takové dosud žijící stromy na území parku vyhledávají prostřednictvím satelitních snímků a zkoumají pomocí antropologických a dendrologických metod. Plochy zaniklých vesnic jsou pak studovány za pomoci dálkového průzkumu Země a metod environmentální archeologie.
Epidemie covidu na pár let přerušila práci týmu v Senegalu, v současné době se však tým připravuje na expedici, kterou plánuje na rok 2023. Současně probíhá příprava dalších odborných studií. Jedna z nich, která se týká celkového pohledu na využívání rostlin v tradičních senegalských vesnicích, byla prezentována na červnové archeobotanické konferenci IWGP v Českých Budějovicích. Součástí česko-senegalské spolupráce je řada studijních pobytů studentů a vědeckých pracovníků na Jihočeské a dakarské univerzitě v rámci programů Erasmus plus.
Jaromír Beneš, Tereza Majerovičová
Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie, Přírodovědecká fakulta JČU a Archeologický ústav, Filozofická fakulta JČU
