zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Aktivácia endogénnych mechanizmov vedúcich k neuroprotekcii po cievnej mozgovej príhode
Náhle cievne mozgové príhody predstavujú v súčasnosti vážny sociálno-ekonomický problém s limitovanými možnosťami liečby. Posledné desaťročia sa v experimentálnej praxi stáva atraktívnym riešením prevencie a liečby takýchto stavov fenomén ischemickej tolerancie, teda aktivácia endogénnych mechanizmov vedúcich k protekcii nedokrvených neurónov.
1) Štúdium mechanizmov ischemickej tolerancie 2) Definovanie úlohy periférnych krvných buniek v navodení ischemickej tolerancie 3) Testovanie spôsobov in vivo a ex vivo kondicionovania 4) Využitie modelov kondicionovania v animálnych modeloch ischemicko-reperfúzneho poškodenia nervového tkaniva
Bonova, P., Jachova, J., Nemethova, M., Macakova, L., Bona, M., Gottlieb, M., 2020. Rapid remote conditioning mediates modulation of blood cell paracrine activity and leads to the production of a secretome with neuroprotective features. Journal of neurochemistry 154, 99-111. (2) Bonova, P., Koncekova, J., Nemethova, M., Petrova, K., Bona, M., Gottlieb, M., 2022. Identification of Proteins Responsible for the Neuroprotective Effect of the Secretome Derived from Blood Cells of Remote Ischaemic Conditioned Rats. Biomolecules 12. (3) Bonova, P., Nemethova, M., Matiasova, M., Bona, M., Gottlieb, M., 2016. Blood cells serve as a source of factor-inducing rapid ischemic tolerance in brain. The European journal of neuroscience 44, 2958-2965. (4) Hossmann, K.A., 2012. The two pathophysiologies of focal brain ischemia: implications for translational stroke research. Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism 32, 1310-1316.
RNDr. Petra Bonová, PhD.
molekulárna cytológia a genetika (MCGd)
Aktivácia fungálnych endofytov zameraná na produkciu protinádorových liečiv pomocou prístupu OSMAC (One Strain Many Compounds)
Prístup OSMAC (One Strain Many Compounds) predstavuje významnú stratégiu pri objavovaní liečiv, najmä pri využívaní potenciálu fungálnych endofytov na výskum a produkciu protinádorových látok. Fungálne endofyty sú cenným zdrojom bioaktívnych zlúčenín vrátane rôznych látok známych svojimi protinádorovými vlastnosťami. Podstatou prístupu OSMAC je princíp zvyšovania diverzity metabolitov. Tento zámer sa dosahuje rôznymi technikami, ako je modifikácia nutričných a kultivačných parametrov, čím sa tento prístup odlišuje od tradičných metód produkcie metabolitov. Táto dizertačná práca bude skúmať aktiváciu biosyntetických génových klastrov (BGC) zodpovedných za syntézu prírodných látok s protinádorovým účinkom vo vybraných endofytických hubách izolovaných zo zástupcov rodu Hypericum s využitím prístupu OSMAC. Cieľom výskumu je optimalizovať prístup OSMAC úpravou rôznych fyzikálno-chemických parametrov kultivácie a implementáciou abiotických a biotických stresových faktorov. Medzi kľúčové fyzikálno-chemické parametre patrí teplota, pH, zdroj dusíka, zdroj uhlíka, svetlo a prevzdušňovanie. Experimenty OSMAC budú integrovať tzv. feeding experimenty s využitím neoznačených a označených prekurzorov spolu so spúšťačmi a induktormi na aktiváciu BGC, a to na základe sekvenačných a anotačných dát. Profily exprimovaných génov a metabolomické dáta získané z epigeneticky modifikovaných endofytov sa budú korelovať s in silico predikciami a molekulárnymi dokovacími analýzami cieľových protinádorových látok. Na základe výsledkov testov bioaktívnych účinkov extraktov a frakcií z fungálnych endofytov v spolupráci s partnerskými laboratóriami sa na identifikáciu účinných látok využijú pokročilé metódy ako je hmotnostná spektrometria s vysokým rozlíšením a NMR. Cieľom tohto procesu je vytvoriť chemický „fingerprint“ bioaktívnych zlúčenín z endofytických húb, katalogizovať kľúčové metabolity a zamerať sa na protinádorové látky, ako sú antrachinóny. Metabolomika na základe výsledkov bioaktívnych účinkov prinesie aj nové poznatky o interakciách medzi fytopatogénmi rodu Hypericum a endofytmi z hľadiska ich synergických, resp. antagonistických účinkov. Prístup OSMAC pomôže vylúčiť neaktívne zlúčeniny a zároveň sa zameria na sľubné metabolity s protinádorovým účinkom. Cieľom tejto dizertačnej práce je využiť fungálne endofyty modifikované pomocou OSMAC na perspektívnu produkciu klinicky relevantných protinádorových liečiv, najmä antrachinónov.
Táto dizertačná práca bude skúmať aktiváciu biosyntetických génových klastrov (BGC) zodpovedných za syntézu prírodných látok s protinádorovým účinkom vo vybraných endofytických hubách izolovaných zo zástupcov rodu Hypericum s využitím prístupu OSMAC. Cieľom tejto dizertačnej práce je využiť fungálne endofyty modifikované pomocou OSMAC na perspektívnu produkciu klinicky relevantných protinádorových liečiv, najmä antrachinónov.
https://www.upjs.sk/en/PF/employee/souvik.kusari/
Priv.-Doz. Souvik Kusari, Dr. rer. nat., univerzitný profesor
prof. RNDr. Eva Čellárová, DrSc.
molekulárna cytológia a genetika (MCGd); molekulárna cytológia a genetika (MCGd)
Analýza možnosti využitia paraarteriálnych priestorov glymfatického systému ako alternatívneho transportného systému na farmakoterapiu CNS
Glymfatický systém je nedávno objavený systém pozostávajúci z paravaskulárnych priestorov v centrálnom nervovom systéme (CNS), ktorý slúži na drenáž rozpustných proteínov a metabolitov z nervového tkaniva do cerebrospinálneho moku (CSF). Pochopenie usporiadania a fyziológie glymfatického systému by mohlo mať dopad aj na posun v oblasti farmakoterapie patologických stavov CNS. Doktorandské štúdium je zamerané na výskum glymfatického systému a jeho využitia na podávanie terapeutík pri liečbe ochorení CNS. V prvej časti bude cieľom analyzovať jednotlivé komponenty glymfatického systému počas ontogenézy s ohľadom na charakterizáciu atribútov, ktoré sú dôležité pre potenciálne využitie pri farmakoterapii. V druhej časti doktorandského štúdia bude cieľom zistiť, či je možné využiť glymfatický systém na intracisternálne podávanie terapeutík naviazaných na biodegradovateľné nanočastice na báze oxidu kremičitého, čím by bolo možné prekonať obmedzenia spojené s podávaním liečiv cez hematoencefalickú bariéru, či konvenčného podávania liečiv intracisternálnou alebo intratekálnou cestou.
1. Analýza komponentov glymfatického systému v koncovom mozgu a v mieche: para-vaskulárny priestor (Virchow-Robinov paraarteriálny priestor, paravenózny priestor), bunky (astrocyty, mikroglia, ependýmové bunky) a CSF počas ontogenézy potkanov 2. Analýza možností využitia intracisternálneho podávania terapeutík naviazaných na biodegradovateľné nanočastice na báze siliky pri liečbe ochorení CNS 3. Štúdium dopadu použitia biodegradovateľných nanočastíc na báze siliky na funkcie nervového a glymfatického systému
vedecké práce publikované v odborných časopisoch
doc. RNDr. Juraj Ševc, PhD.
RNDr. Anna Alexovič Matiašová, PhD.
molekulárna cytológia a genetika (MCGdAj); molekulárna cytológia a genetika (MCGdAj)
Analýza možnosti využitia paraarteriálnych priestorov glymfatického systému ako alternatívneho transportného systému na farmakoterapiu CNS
Glymfatický systém je nedávno objavený systém pozostávajúci z paravaskulárnych priestorov v centrálnom nervovom systéme (CNS), ktorý slúži na drenáž rozpustných proteínov a metabolitov z nervového tkaniva do cerebrospinálneho moku (CSF). Pochopenie usporiadania a fyziológie glymfatického systému by mohlo mať dopad aj na posun v oblasti farmakoterapie patologických stavov CNS. Doktorandské štúdium je zamerané na výskum glymfatického systému a jeho využitia na podávanie terapeutík pri liečbe ochorení CNS. V prvej časti bude cieľom analyzovať jednotlivé komponenty glymfatického systému počas ontogenézy s ohľadom na charakterizáciu atribútov, ktoré sú dôležité pre potenciálne využitie pri farmakoterapii. V druhej časti doktorandského štúdia bude cieľom zistiť, či je možné využiť glymfatický systém na intracisternálne podávanie terapeutík naviazaných na biodegradovateľné nanočastice na báze oxidu kremičitého, čím by bolo možné prekonať obmedzenia spojené s podávaním liečiv cez hematoencefalickú bariéru, či konvenčného podávania liečiv intracisternálnou alebo intratekálnou cestou.
1. Analýza komponentov glymfatického systému v koncovom mozgu a v mieche: para-vaskulárny priestor (Virchow-Robinov paraarteriálny priestor, paravenózny priestor), bunky (astrocyty, mikroglia, ependýmové bunky) a CSF počas ontogenézy potkanov 2. Analýza možností využitia intracisternálneho podávania terapeutík naviazaných na biodegradovateľné nanočastice na báze siliky pri liečbe ochorení CNS 3. Štúdium dopadu použitia biodegradovateľných nanočastíc na báze siliky na funkcie nervového a glymfatického systému
vedecké práce publikované v odborných časopisoch
doc. RNDr. Juraj Ševc, PhD.
RNDr. Anna Alexovič Matiašová, PhD.
molekulárna cytológia a genetika (MCGdAj)
Biodiverzita a bioprospekting halofilných archeónov z miocénnych ložísk soli
Bioprospekcia extrémnych prostredí poskytla jasné dôkazy, že extrémne podmienky prirodzene selektujú mikroorganizmy s nezvyčajnou biochémiou, ktoré dávajú príležitosti na objavovanie nových zlúčenín, génov a procesov. Cieľom projektu je detailný prieskum nateraz neprebádanej skupiny halofilných archeí so zameraním na miocénne ložiská soli ako jedinečné a málo prebádané prostredie. Miocénne ložiská soli pravdepodobne slúžia ako prirodzené úložisko starého genetického materiálu, ktoré by poskytovalo pohľad na evolučnú históriu a ekologické úlohy halofilných archaea. Kombináciou pokročilých molekulárnych techník a kultivačných metód sa budú izolovať a charakterizovať izoláty halofilných archeónov z týchto ložísk. Bude sa analyzovať bioprospekčný potenciál týchto halofilných archeí s možným využitím v moderných biotechnológiách, farmaceutickom priemysle a trvalo udržateľnom priemysle. Budú identifikované nové enzýmy, biosurfaktanty a bioaktívne zlúčeniny pre riešenie naliehavých environmentálnych problémov. Získané výsledky významne prispeje k rozšíreniu poznatkov o ekosystémoch halofilných archeí a poukáže na nutnú ochranu a udržateľné využitie týchto mikrobiálnych zdrojov pre budúci biotechnologický pokrok.
Cieľom práce je s využitím kultivačných metód analyzovať populácie archeónov z mioénnych ložísk soli
McGenity, T.J.; Oren, A. Hypersaline Environments. In Life at Extremes: Environments, Organisms and Strategies for Survival; Bell, E.M., Ed.; CAB International: Oxfordshire, UK, 2012 Oren, A. Life in Hypersaline Environments. In Their World: A Diversity of Microbial Environments, Advances in Environmental Microbiology; Hurst, C.J., Ed.; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2016 Ventosa, A.; Márquez, M.C.; Sánchez-Porro, C.; de la Haba, R.R. Taxonomy of Halophilic Archaea and Bacteria. In Advances in Understanding the Biology of Halophilic Microorganisms; Vreeland, R.H., Ed.; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 2012 Current scientific literature
doc. RNDr. Peter Pristaš, CSc., univerzitný profesor
RNDr. Jana Kisková, PhD.
molekulárna cytológia a genetika (MCGd)
Biodiverzita a bioprospekting halofilných archeónov z miocénnych ložísk soli
Bioprospekcia extrémnych prostredí poskytla jasné dôkazy, že extrémne podmienky prirodzene selektujú mikroorganizmy s nezvyčajnou biochémiou, ktoré dávajú príležitosti na objavovanie nových zlúčenín, génov a procesov. Cieľom projektu je detailný prieskum nateraz neprebádanej skupiny halofilných archeí so zameraním na miocénne ložiská soli ako jedinečné a málo prebádané prostredie. Miocénne ložiská soli pravdepodobne slúžia ako prirodzené úložisko starého genetického materiálu, ktoré by poskytovalo pohľad na evolučnú históriu a ekologické úlohy halofilných archaea. Kombináciou pokročilých molekulárnych techník a kultivačných metód sa budú izolovať a charakterizovať izoláty halofilných archeónov z týchto ložísk. Bude sa analyzovať bioprospekčný potenciál týchto halofilných archeí s možným využitím v moderných biotechnológiách, farmaceutickom priemysle a trvalo udržateľnom priemysle. Budú identifikované nové enzýmy, biosurfaktanty a bioaktívne zlúčeniny pre riešenie naliehavých environmentálnych problémov. Získané výsledky významne prispeje k rozšíreniu poznatkov o ekosystémoch halofilných archeí a poukáže na nutnú ochranu a udržateľné využitie týchto mikrobiálnych zdrojov pre budúci biotechnologický pokrok.
Cieľom práce je s využitím kultivačných metód analyzovať populácie archeónov z mioénnych ložísk soli
McGenity, T.J.; Oren, A. Hypersaline Environments. In Life at Extremes: Environments, Organisms and Strategies for Survival; Bell, E.M., Ed.; CAB International: Oxfordshire, UK, 2012 Oren, A. Life in Hypersaline Environments. In Their World: A Diversity of Microbial Environments, Advances in Environmental Microbiology; Hurst, C.J., Ed.; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2016 Ventosa, A.; Márquez, M.C.; Sánchez-Porro, C.; de la Haba, R.R. Taxonomy of Halophilic Archaea and Bacteria. In Advances in Understanding the Biology of Halophilic Microorganisms; Vreeland, R.H., Ed.; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 2012 Current scientific literature
doc. RNDr. Peter Pristaš, CSc., univerzitný profesor
RNDr. Jana Kisková, PhD.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Črevný mikrobióm ako terapeutický cieľ: Multi-omické skúmanie úlohy mikrobiómu v črevných a systémových ochoreniach.
V posledných rokoch zažíva výskum ľudského mikrobiómu revolúciu, pričom čoraz viac dôkazov naznačuje, že naše zdravie nie je len otázkou genetiky, ale aj zloženia mikroorganizmov, ktoré s nami spolunažívajú. Najväčší záujem sa sústreďuje na črevný mikrobióm, ktorý zohráva kľúčovú úlohu vo vývoji a správnom fungovaní imunitného systému. Keď sa rovnováha črevných baktérií naruší – dysbióza – môže to viesť k závažným ochoreniam, ako sú zápalové ochorenia čriev (napr. ulcerózna kolitída), metabolické poruchy alebo dokonca neurovývinové poruchy. Fascinujúcim objavom posledného desaťročia je prepojenie medzi črevnou mikrobiotou a mozgom prostredníctvom tzv. osi črevo – mozog ("gut-brain axis"). Táto komunikácia môže ovplyvniť nielen vývoj CNS, ale aj správanie a vznik porúch autistického spektra (PAS). Práve preto sa čoraz väčšia pozornosť venuje mikrobiálnym terapeutickým prístupom, ako sú fekálna mikrobiálna terapia, probiotiká a synbiotiká, ktoré môžu predstavovať nový spôsob liečby týchto komplexných ochorení. Ich potenciál je však ešte len na začiatku objavovania. Ak chceš byť súčasťou priekopníckeho výskumu, ktorý prepája imunológiu, neurovedu a mikrobiológiu, ponúka sa ti jedinečná príležitosť. Pri skúmaní mechanizmov vzniku týchto ochorení budeme využívať najmodernejšie metódy molekulárnej biológie, ako sú vysokokapacitné technológie sekvenovania novej generácie (NGS), RNA-seq a ďalšie pokročilé analytické prístupy. Zapoj sa do výskumu, ktorý môže priniesť nové terapeutické možnosti a zásadne ovplyvniť budúcnosť medicíny. Táto PhD téma je ideálna pre ambicióznych študentov, ktorí chcú posúvať hranice poznania a hľadať odpovede na otázky, ktoré môžu zmeniť životy mnohých ľudí.
Hlavným cieľom tejto práce je preskúmať vplyv črevného mikrobiómu a metabolických procesov na priebeh a liečbu ulceróznej kolitídy a porúch autistického spektra (PAS). Na tento účel bude využitý inovatívny animálny gnotobiotický model, ktorý umožní detailne analyzovať mechanizmy ovplyvňujúce vývoj a progresiu týchto ochorení.
Odborné knihy a vedecké publikácie na danú tému.
RNDr. Vlasta Demečková, PhD., univerzitná docentka
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Diverzita a ekológia chvostoskokov (Hexapoda, Collembola) jaskynných vchodov na širšej geografickej škále
1. Preštudovať diverzitu a štruktúru spoločenstiev Collembola v prostredí mikroklimatických gradientov jaskynných vchodov Západných Karpát a Balkánu. 2. Vyhodnotiť distribúciu funkčných skupín chvostoskokov na mikroklimaticky a topograficky odlišných stanovištiach jaskynných vchodov.
Wallwork, J.A. 1970. Ecology of Soil Animals. McGraw-Hill, England, 283 pp. Gaston, K. J. 2000. Global patterns in biodiversity. Nature, 405(6783), 220–227. Kováč, Ľ., Elhottová, D., Mock, A., Nováková, A., Krištůfek, V., Chroňáková, A., Lukešová, A., Mulec, J., Košel, V., Papáč, V., Ľuptáčik, P., Uhrin, M., Višňovská, Z., Hudec, I., Gaál, Ľ., Bella, P., 2014.The cave biota of Slovakia. Speleologia Slovaca 5. State Nature Conservancy SR, Slovak Caves Administration, Liptovský Mikuláš, 192 pp. Moldovan, O.T., Kováč, Ľ., Halse, S., 2018. Cave Ecology. Ecological Studies. Springer, 235, 545 pp.
RNDr. Natália Raschmanová, PhD., univerzitná docentka
prof. RNDr. Ľubomír Kováč, CSc.
molekulárna cytológia a genetika (MCGdAj)
Ekogenetika a ekogenomika extrémnych prostredí
Ekogenetika a ekogenomika sú nové oblasti výskumu, ktoré skúmajú zložité vzťahy medzi genetickými variáciami a environmentálnymi faktormi, najmä v extrémnych prostrediach, ako sú hlboko morské prieduchy, polárne oblasti a soľné panvy a pramene. Tieto extrémne podmienky vyvíjajú jedinečné selektívne tlaky, ktoré formujú genetickú architektúru organizmov a riadia adaptácie na fenotypovej aj molekulárnej úrovni. Cieľom projektu je odhaliť mechanizmy adaptácie, odolnosti a diverzity medzi prokaryotickými hypersalínnymi extrémofilmi pomocou integrácie ekologických a genomických údajov. Získané údaje nielen rozšíria naše chápanie biodiverzity a evolučných procesov u mikroorganizmov, ale môžu byť základom pre moderné biotechnologické aplikácie, ochranu životného prostredia a pochopenie potenciálnych možností existencie foriem života mimo našej Zeme.
Cieľom práce je s využitím kombinácie kultivačných a nekultivačných prístupov študovať genetické mechanizmy adaptácie na extrémne prostredia u prokaryotických organizmov
Hurst, C.J., Ed.; Their World: A Diversity of Microbial Environments, Advances in Environmental Microbiology; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2016 Graham, A. and Kopania, E. Genomics of Adaptations to Extreme Environments.Genome Biology and Evolution, 16, 2024: Current scientific literature
doc. RNDr. Peter Pristaš, CSc., univerzitný profesor
RNDr. Jana Kisková, PhD.
molekulárna cytológia a genetika (MCGd)
Ekogenetika a ekogenomika extrémnych prostredí
Ekogenetika a ekogenomika sú nové oblasti výskumu, ktoré skúmajú zložité vzťahy medzi genetickými variáciami a environmentálnymi faktormi, najmä v extrémnych prostrediach, ako sú hlboko morské prieduchy, polárne oblasti a soľné panvy a pramene. Tieto extrémne podmienky vyvíjajú jedinečné selektívne tlaky, ktoré formujú genetickú architektúru organizmov a riadia adaptácie na fenotypovej aj molekulárnej úrovni. Cieľom projektu je odhaliť mechanizmy adaptácie, odolnosti a diverzity medzi prokaryotickými hypersalínnymi extrémofilmi pomocou integrácie ekologických a genomických údajov. Získané údaje nielen rozšíria naše chápanie biodiverzity a evolučných procesov u mikroorganizmov, ale môžu byť základom pre moderné biotechnologické aplikácie, ochranu životného prostredia a pochopenie potenciálnych možností existencie foriem života mimo našej Zeme.
Cieľom práce je s využitím kombinácie kultivačných a nekultivačných prístupov študovať genetické mechanizmy adaptácie na extrémne prostredia u prokaryotických organizmov
Hurst, C.J., Ed.; Their World: A Diversity of Microbial Environments, Advances in Environmental Microbiology; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2016 Graham, A. and Kopania, E. Genomics of Adaptations to Extreme Environments.Genome Biology and Evolution, 16, 2024: Current scientific literature
doc. RNDr. Peter Pristaš, CSc., univerzitný profesor
RNDr. Jana Kisková, PhD.
molekulárna cytológia a genetika (MCGdAj)
Epigenetická modulácia fungálnych endofytov z rodu Hypericum pre biotechnologickú produkciu protinádorových liečiv
Hypericín je fotodynamická látka známa svojimi farmakodynamickými vlastnosťami, ktoré zahŕňajú antineoplastické, antivírusové a antibakteriálne aktivity. V rastlinnej ríši sa nachádza výlučne v niektorých zástupcoch rodu Hypericum, ale spolu s príbuznými antrachinónmi sa pomerne často vyskytuje vo fungálnych endofytických mikroorganizmoch. Úplná biosyntetická dráha hypericínu a gény kódujúce kľúčové enzýmy biosyntetickej dráhy zostávajú stále neobjasnené. Naviac, genetická a epigenetická regulácia prekurzorov, reaktívnych intermediátov a produkovaných antrachinónov nebola dosiaľ detailne študovaná ani v rastlinách, ani v endofytoch. Cieľom tejto doktorandskej práce je skúmať možnosti aktivácie biosyntetických génových klastrov (BGC) zodpovedných za syntézu prírodných látok s protinádorovou aktivitou pomocou epigenetickej modulácie in vitro s dôrazom na antrachinóny. V práci sa budú primárne skúmať dva kmene fungálnych endofytov, Canariomyces subthermophilus a Diaporthe eres, v ktorých bol v predchádzajúcich experimentoch na našom pracovisku identifikovaný hypericín a ďalšie antrachinóny. Na zvýšenie produkcie antrachinónov a ďalších bioaktívnych látok sa fungálny epigenóm bude modifikovať pomocou nízkomolekulových chemických epigenetických modulátorov, ktoré spôsobujú cielený remodeling chromatínu. Epigenetická stimulácia sa bude kombinovať s použitím prekurzorov a s indukciou aktivácie BGC na základe sekvenačných a anotačných dát. Okrem toho sa vytvoria profily exprimovaných génov endofytov so zvýšenou produkciou študovaných látok, ktoré budú korelované s metabolomickými dátami. Tieto prístupy budú integrované s predikciami cieľových metabolitov in silico a molekulovým dokovaním. Perspektívnym cieľom je využitie epigeneticky modulovaných fungálnych endofytov so zvýšenou produkciou bioaktívnych metabolitov pre udržateľnú produkciu klinicky relevantných protinádorových liečiv, predovšetkým antrachinónov.
Cieľom tejto doktorandskej práce je skúmať možnosti aktivácie biosyntetických génových klastrov (BGC) zodpovedných za syntézu prírodných látok s protinádorovou aktivitou pomocou epigenetickej modulácie in vitro s dôrazom na antrachinóny. Perspektívnym cieľom je využitie epigeneticky modulovaných fungálnych endofytov so zvýšenou produkciou bioaktívnych metabolitov pre udržateľnú produkciu klinicky relevantných protinádorových liečiv, predovšetkým antrachinónov.
Priv.-Doz. Souvik Kusari, Dr. rer. nat., univerzitný profesor
prof. RNDr. Eva Čellárová, DrSc.
molekulárna cytológia a genetika (MCGd)
Epigenetická modulácia fungálnych endofytov z rodu Hypericum pre biotechnologickú produkciu protinádorových liečiv
Hypericín je fotodynamická látka známa svojimi farmakodynamickými vlastnosťami, ktoré zahŕňajú antineoplastické, antivírusové a antibakteriálne aktivity. V rastlinnej ríši sa nachádza výlučne v niektorých zástupcoch rodu Hypericum, ale spolu s príbuznými antrachinónmi sa pomerne často vyskytuje vo fungálnych endofytických mikroorganizmoch. Úplná biosyntetická dráha hypericínu a gény kódujúce kľúčové enzýmy biosyntetickej dráhy zostávajú stále neobjasnené. Naviac, genetická a epigenetická regulácia prekurzorov, reaktívnych intermediátov a produkovaných antrachinónov nebola dosiaľ detailne študovaná ani v rastlinách, ani v endofytoch. Cieľom tejto doktorandskej práce je skúmať možnosti aktivácie biosyntetických génových klastrov (BGC) zodpovedných za syntézu prírodných látok s protinádorovou aktivitou pomocou epigenetickej modulácie in vitro s dôrazom na antrachinóny. V práci sa budú primárne skúmať dva kmene fungálnych endofytov, Canariomyces subthermophilus a Diaporthe eres, v ktorých bol v predchádzajúcich experimentoch na našom pracovisku identifikovaný hypericín a ďalšie antrachinóny. Na zvýšenie produkcie antrachinónov a ďalších bioaktívnych látok sa fungálny epigenóm bude modifikovať pomocou nízkomolekulových chemických epigenetických modulátorov, ktoré spôsobujú cielený remodeling chromatínu. Epigenetická stimulácia sa bude kombinovať s použitím prekurzorov a s indukciou aktivácie BGC na základe sekvenačných a anotačných dát. Okrem toho sa vytvoria profily exprimovaných génov endofytov so zvýšenou produkciou študovaných látok, ktoré budú korelované s metabolomickými dátami. Tieto prístupy budú integrované s predikciami cieľových metabolitov in silico a molekulovým dokovaním. Perspektívnym cieľom je využitie epigeneticky modulovaných fungálnych endofytov so zvýšenou produkciou bioaktívnych metabolitov pre udržateľnú produkciu klinicky relevantných protinádorových liečiv, predovšetkým antrachinónov.
Cieľom tejto doktorandskej práce je skúmať možnosti aktivácie biosyntetických génových klastrov (BGC) zodpovedných za syntézu prírodných látok s protinádorovou aktivitou pomocou epigenetickej modulácie in vitro s dôrazom na antrachinóny. Perspektívnym cieľom je využitie epigeneticky modulovaných fungálnych endofytov so zvýšenou produkciou bioaktívnych metabolitov pre udržateľnú produkciu klinicky relevantných protinádorových liečiv, predovšetkým antrachinónov.
https://www.upjs.sk/en/PF/employee/souvik.kusari/
Priv.-Doz. Souvik Kusari, Dr. rer. nat., univerzitný profesor
prof. RNDr. Eva Čellárová, DrSc.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Experimentálne stratégie na liečbu paraplégie spôsobenej úrazom miechy
V súčasnosti neexistuje účinná klinická liečba na výraznejšie zlepšenie neurologickej funkcie po úrazovom poškodení miechy (SCI). Navrhovaná dizertačná práca bude využívať rôzne liečebné prístupy, akými sú farmakologické intervencie a rehabilitácia na uľahčenie obnovy funkcií po SCI. Vplyv odlišných liečebných postupov na regeneráciu funkcie bude hodnotený funkčnými, molekulárnymi a morfologickými technikami. Cieľom dizertačnej práce bude skúmanie mechanizmu a vplyvu poúrazovej liečby. Výsledky danej práce môžu v budúcnosti vyústiť do klinickej praxe.
Cieľom dizertačnej práce bude skúmanie mechanizmu a vplyvu poúrazovej liečby. Výsledky danej práce môžu v budúcnosti vyústiť do klinickej praxe.
Kucharova K, Stallcup WB. 2017. Distinct NG2 proteoglycan-dependent roles of resident microglia and bone marrow-derived macrophages during myelin damage and repair. PLoS One 12(11): e0187530. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0187530 Kucharova K, Stallcup WB. 2015. NG2-proteoglycan-dependent contributions of oligodendrocyte progenitors and myeloid cells to myelin damage and repair. J Neuroinflammation 12:161. doi: https://doi.org/10.1186/s12974-015-0385-6 Bradbury EJ and Burnsid ER. 2019. Moving beyond the glial scar for spinal cord repair. Nature communications 10:3879 https://doi.org/10.1038/s41467-019-11707-7 Hu X, Xu W, Ren Y, Wang Z,He X, Huang R, Ma B, Zhao J, Zhu R, Cheng L. 2023. Spinal cord injury: molecular mechanisms and therapeutic interventions. Signal Transduct Target Ther. 26;8(1):245. doi: https://doi.org/10.1038/s41392-023-01477-6 Li Z, Yu S, Hu X, Li Y, You X, Tian D, Cheng L, Zheng M, Jing J (2021) Fibrotic Scar After Spinal Cord Injury: Crosstalk With Other Cells, Cellular Origin, Function, and Mechanism. Front Cell Neurosci. 15:720938. https://doi.org/10.3389/fncel.2021.720938
MUDr. Karolína Kuchárová, PhD.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Geopriestorová analýza výskytu a šírenia ixodidových kliešťov v kontexte strednej Európy
Kliešte patria k najnebezpečnejším krv cicajúcim článkonožcom, ktoré parazitujú na ľuďoch aj zvieratách. Ich význam zdôrazňuje skutočnosť, že sú prenášačmi pôvodcov viacerých závažných chorôb. Ako parazity priamo závislé na vplyvoch vonkajšieho prostredia, kliešte reagujú na klimatické zmeny zmenami v ich rozšírení a životných cykloch. Téma je zameraná na výskum jedného z najvýznamnejších a najrýchlejšie sa šíriacich kliešťov Strednej Európy, pijaka lužného Dermacentor reticulatus na území Slovenska. Špecifickým javom v priestore a čase je jeho mozaikovité rozšírenie v nížinách až pahorkatinách s afinitou na blízke okolie riek. Hlavným cieľom projektu sú priestorové analýzy a modelovanie vzťahov výskytu a hustoty populácií kliešťa D. reticulatus na vegetácii a environmentálnych faktorov využitím geopriestorových technológií (GIS) s mapovým vyjadrením. Špeciálne sa bude analyzovať výskyt kliešťov na zelených plochách urbánneho a periurbánneho prostredia a výskyt, šírenia a potenciál šírenia v rámci celého Slovenska.
Hlavným cieľom tejto práce je 1. zistiť súčasné rozšírenie Dermacentor reticulatus na Slovensku vo vzťahu k typom biotopu, vegetácii, klimatickej oblasti a v mestskom a prímestskom prostredí, 2. priestorová analýza a modelovanie využitím geografických informačných technológií
Lansdell S., Zorto A., Seto M., Negera E., Sharif S., Cutler S. Insights into the contribution of multiple factors on Ixodes ricinus abundance across Europe spanning 20 years using different machine learning algorithms (2025) Ticks and Tick-borne Diseases, 16 (1), art. no. 102437 Ramsey M.L., Kollath D.R., Antoninka A.J., Barker B.M. Proposed Relationships Between Climate, Biological Soil Crusts, Human Health, and in Arid Ecosystems (2025) GeoHealth, 9 (1), art. no. e2024GH001217 Földvári, G., Široký, P., Szekeres, S. et al. Dermacentor reticulatus: a vector on the rise. Parasites Vectors 9, 314 (2016). https://doi.org/10.1186/s13071-016-1599-x Karbowiak, G, The occurence of the dermacentor reticulatus ticks – its expansion to new areas and possible causes. Annals of Parasitology 214, 60(1), 37-47
RNDr. Igor Majláth, PhD.
doc. Mgr. Michal Gallay, PhD.
fyziológia rastlín (FRd)
Chemická komunikácia medzi lišajníkmi a machorastami a ich odpoveď na biotický stres.
Machy a lišajníky často zdieľajú svoje mikrobiotopy, ktoré trpia rovnakými zmenami prostredia, t. j. biotické aj abiotické interakcie. V tejto problematike by sme sa zamerali na vzťah medzi vybranými druhmi machov a lišajníkov a cieľom by bolo zistiť, ako komunikujú chemicky. Existuje veľa zložených interakčných typov, ale našim cieľom by bolo vysvetliť, ako mach reaguje na prítomnosť určitých lišajníkov vrátane vývojových, biochemických, fyziologických a chemických zmien. Cieľom štúdia budú aj alelopatické účinky lišajníkov na klíčenie spór machov či motilitu. Očakávané výsledky sú založené na hypotéze, že machorasty budú mať pravdepodobne špecifické interakcie, pozitívne aj negatívne. V ďalšom kroku štúdia sa bude analyzovať prekrývanie podobných interakcií, aby sa špecifikoval mechanizmus zahrnutý v párových vzťahoch a zlúčeniny zahrnuté v jemnej chemickej komunikácii medzi testovanými druhmi machov a lišajníkov.
Cieľom dizertačnej práce je štúdium interakcií medzi lišajníkmi a machmi na úrovni chemickej komunikácie. Ďalším cieľom tejto práce je prehĺbenie vedomostí a poznatkov v oblasti alelopatie medzi týmito silnými skupinami kryptogamov. Štúdium mechanizmov adaptácie a reakcie na chemickej úrovni bude tiež predmetom štúdia v tejto téme.
odborné články z databázy Web of Science a Scopus
prof. Dr. rer. nat. Marko Sabovljević, Dr. rer. nat.
doc. RNDr. Michal Goga, PhD.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Kliešťami prenášané patogény v urbánnom a prírodnom prostredí
Kliešte prenášajú celé spektrum patogénov od vírusov, cez baktérie až po parazity, ktoré spôsobujú ochorenia u ľudí a zvierat. Rozšírenie kliešťov je závislé od viacerých faktorov prostredia a v posledných desaťročiach pozorujeme enormý nárast populácie kliešťov aj v urbánnom prostredí. Programy mestského zazeleňovania zahŕňajú výsadbu stromov a kvetov, zazeleňovanie budov a vytváranie parkov a lesov. Súčasťou týchto iniciatív je aj vytváranie zeleno-modrých sietí, ktoré spájajú vodné plochy, so zelenými priestormi, akými sú poľnohospodárske oblasti, parky a nevyužívané územia. Cieľom týchto opatrení je vytvárať alebo zachovávať útočiská biodiverzity a uľahčovať pohyb druhov cez ekologické koridory. Súvislosť medzi iniciatívami mestského zazeleňovania a prítomnosťou kliešťov spojených s potenciálnymi zdravotnými rizikami zostáva často prehliadaná. Zelené plochy v mestách predstavujú obmedzené mikrohabitaty, ktoré poskytujú optimálne podmienky pre zvieratá, ako sú malé hlodavce, vtáky a jašterice, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu ako hostitelia kliešťov v ich vývojovom cykle a slúžia ako rezervoár patogénov. V rámci témy doktorandského štúdia sa budú sledovať patogény bakteriálneho pôvodu a analyzovať zapojenie stavovcov do cirkulácie týchto patogénov. Druhové spektrum patogénov bude študované molekulárnymi prístupmi, sekvenovaním novej generácie a následnom genetickou analýzou vybraných druhov s potenciálom spôsobovať ochorenia. Pre analýzu rizika sa bude porovnávať urbánne prostredie s prírodným a identifikujú sa rizikové zóny v mestách.
Hlavným cieľom tejto práce je 1. Zistiť kvantitatívne a kvalitatívne charakteristiky spektra vektorov a patogénov v mestskom a prirodzenom prostredí. 2. Vyhodnotiť zapojenie hostiteľov do prenosu patogénov v závislosti od prostredia.
Lansdell S., Zorto A., Seto M., Negera E., Sharif S., Cutler S. Insights into the contribution of multiple factors on Ixodes ricinus abundance across Europe spanning 20 years using different machine learning algorithms (2025) Ticks and Tick-borne Diseases, 16 (1), art. no. 102437, Ramsey M.L., Kollath D.R., Antoninka A.J., Barker B.M. Proposed Relationships Between Climate, Biological Soil Crusts, Human Health, and in Arid Ecosystems (2025) GeoHealth, 9 (1), art. no. e2024GH001217 Maldonado-Ruiz P. The Tick Microbiome: The “Other Bacterial Players” in Tick Biocontrol (2024) Microorganisms, 12 (12), art. no. 2451, Rosso F., Ferrari G., Weil T., Tagliapietra V., Marini G., Dagostin F., Arnoldi D., Girardi M., Rizzoli A.Temporal Changes in Tick-Borne Pathogen Prevalence in Questing Ixodes ricinus Across Different Habitats in the North-Eastern Italian Alps (2024) MicrobiologyOpen, 13 (6), art. no. e010 multiple factors on Ixodes ricinus abundance across Europe spanning 20 years using different machine learning algorithms (2025) Ticks and Tick-borne Diseases, 16 (1), art. no. 102437, Ramsey M.L., Kollath D.R., Antoninka A.J., Barker B.M. Proposed Relationships Between Climate, Biological Soil Crusts, Human Health, and in Arid Ecosystems (2025) GeoHealth, 9 (1), art. no. e2024GH001217 Egan S.L., Taylor C.L., Banks P.B., Northover A.S., Ahlstrom L.A., Ryan U.M., Irwin P.J., Oskam C.L. The bacterial biome of ticks and their wildlife hosts at the urban– wildland interface (2021) Microbial Genomics, 7 (12), art. no. 000730.
RNDr. Viktória Majláthová, PhD., univerzitná docentka
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Molekulárne mechanizmy reakcií skorých embryonálnych buniek na faktory prostredia
Preimplantačné embryo cicavcov (t.j embryo v období od oplodnenia vajíčka po implantáciu blastocysty do maternice) je schopné dokončiť svoj vývin do štádia blastocysty relatívne autonómnym spôsobom a v in vitro podmienkach v pomerne jednoduchých kultivačných médiách. Najnovšie poznatky však ukazujú, že narušené materské prostredie významne ovplyvňuje vývinový potenciál oocytov, kvalitu preimlantačných embryí, úspešnosť implantácie a môže byť príčinou neúspešnej gravidity tak u ľudí ako aj u zvierat. Naviac, v súlade s hypotézou DOHaD (Developmental Origin Health and Diseases), poruchy v skorom embryonálnom vývine môžu mať aj dlhodobé následky prejavujúce sa na zdravotnom stave v dospelosti. Výskum bude zameraný najmä na úlohu nízkomolekulárnych ligandov a ich receptorov. Experimenty budú uskutočňované prevažne na modeli laboratórnej myši, pričom budú využité in vivo aj in vitro prístupy, vrátane modelu myšacích embryonálnych kmeňových buniek. Analýza bunkových receptorov, aktivovaných signálnych dráh a fyziologických reakcií skorých embryonálnych buniek bude vykonávaná pomocou moderných biochemických metód, techník molekulárnej biológie a využité budú aj morfologické metódy.
1) Analyzovať expresiu vybraných bunkových receptorov viažucich nízkomolekulárne ligandy v preimplantačných embryách 2) Analyzovať vplyv aktivácie identifikovaných bunkových receptorov na skoré embryonálne bunky 3) Analyzovať možné dlhodobé efekty aktivácie identifikovaných bunkových receptorov na fyziologický / zdravotný stav potomstva
DePamphilis M. 2016. Mammalian preimplantation development. Academic Press, Elsevier, 447pp. Leese HJ and Brison DR. 2015 Cell Signaling during mammalian early embryo development. Springer, 213pp. Niakan KK et al. Human pre-implantation embryo development. Development. 2012 Mar;139(5):829-41. doi: 10.1242/dev.060426. Leese HJ .Metabolism of the preimplantation embryo: 40 years on. Reproduction 2012 Apr;143(4):417-27. doi: 10.1530/REP-11-0484. Duranthon V et al. Preimplantation embryo programming: transcription, epigenetics, and culture environment. Reproduction 2008 Feb;135(2):141-50. doi: 10.1530/REP-07-0324.
RNDr. Štefan Čikoš, DrSc.
RNDr. Alexandra Špirková, PhD.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Molekulárno-biologická analýza mechanizmu ischemickej tolerancie pri zmierňovaní následkov cievnej mozgovej príhody formou kondicionovania
Rozpoznanie mechanizmov aktivácie neuroprotektivity po ischemickom poškodení mozgu na molekulovej úrovni je nevyhnutné pre pochopenie tohto procesu. Vieme, že periférna krv veľmi citlivo a špecificky reflektuje zmeny expresie ako génov, tak aj proteínov v mozgu.
1) Identifikovať potenciálne markery (génové/proteínové) aktivácie ischemickej tolerancie. 2) Zatriedenie a špecifikácia génov aj proteínov v ich signálnych dráhach s vytvorením reakčnej mapy molekulových kaskád špecifických pre mechanizmus ischemickej tolerancie vo vzorkách krvi človeka a na potkaňom modeli.
Yunoki, Masatoshi, et al. "Ischemic tolerance of the brain and spinal cord: a review." Neurologia medico-chirurgica 57.11 (2017): 590-600. Zhao, Wenbo, et al. "Remote ischemic conditioning: challenges and opportunities." Stroke 54.8 (2023): 2204-2207. Furman, Marek, et al. "Quantitative analysis of selected genetic markers of induced brain stroke ischemic tolerance detected in human blood." Brain Research 1821 (2023): 148590. Bonova, Petra, et al. "Blood cells serve as a source of factor‐inducing rapid ischemic tolerance in brain." European Journal of Neuroscience 44.11 (2016): 2958-2965. Furman, Marek, et al. "Modifications of gene expression detected in peripheral blood after brain ischemia treated with remote postconditioning." Molecular Biology Reports (2022): 1-9.
RNDr. Rastislav Mucha, PhD.
fyziológia rastlín (FRd)
Multiplikácia genómu v morfogenéze rastlín a s ňou asociovaná dynamika zmien na úrovni buniek a pletív.
Multiplikácia genómu, alebo endopolyploidizácia, predstavuje opakované zdvojenie celého jadrového genómu bunky alebo len jeho časti a je jedným z mechanizmov zmeny ploidnej úrovne na bunkovej úrovni. Vedie k vzniku polyploidných buniek a vyskytuje sa počas morfogenézy, t.j. diferenciácie rôznych orgánov rastlín. Úroveň endopolyploidie je výsledkom interakcie viacerých faktorov ako sú systematická pozícia rastlinného druhu, ploidná úroveň, veľkosť genómu a štádium vývinu rastlín, typ pletív a orgánov a environmentálne podmienky. Endopolyploidia je fylogeneticky podmienená a je častá aj v ekonomicky významných čeľadiach krytosemenných rastlín, ako sú Fabaceae, Brassicaceae, Solanaceae alebo Orchidaceae. Doterajšie poznatky o zmenách endopolyploidie v rastlinných bunkách a s nimi spojenou variabilitou v raste buniek a orgánov sú skôr kusé, získané štúdiom predovšetkým modelového druhu Arabidopsis thaliana. Ohromná taxonomická a morfologická diverzita krytosemenných rastlín predstavuje neprebádaný zdroj vhodných modelov pre štúdium morfogenézy spojenej s endopolyploidiou indukovanými zmenami na úrovni buniek a pletív. Štúdium nových modelových rastlín a objektov (buniek, pletív a orgánov) odlišných od A. thaliana prinesie nové poznatky a lepšie pochopenie úlohy endopolyploidie v morfogenéze rastlín.
Cieľom dizertačnej práce bude charakterizovať úroveň endopolyploidie a morfologické zmeny na úrovni buniek a pletív počas morfogenézy i) stresom indukovaných patologicky zmenených rastlinných orgánov, ii) variabilných morfotypov normálne sa vyvýjajúcich orgánov vo vybraných modelových druhoch vybraných polysomatických krytosemenných rastlín. Doktorand bude mať k dispozícii širokú paletu výskumných objektov, ktorých morfogenéza doteraz nebola študovaná s ohľadom na variabilnú úroveň endopolyploidie. Počas štúdia si doktorand osvojí viaceré výskumné metódy, napr. prietoková cytometria, DIC a fluorescenčná mikroskopia, histochemické metódy alebo biologické 3D konfokálne zobrazovacie techniky.
odborné články z databázy Web of Science a Scopus
Mgr. Vladislav Kolarčik, PhD., univerzitný docent
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Obojživelníky v antropogénnej krajine
Obojživelníky sú ako ohrozená skupina v antropogénnej krajiny konfrontované s mnohými ekologickými faktormi. Tieto podmienky môžu viesť k rôznym adaptačným alebo behaviorálnym zmenám naprieč populáciami. Štúdium týchto adaptácií a zmien s dôrazom na ontogenézu a toku génov vybraných populácií obojživelníkov v antropogénne modifikovanej krajine tak môže odhaliť mikrovelučné alebo fenotypové mechanizmy prežívania v týchto podmienkach.
1) V experimentálnych podmienkach analyzovať rozdiely v ontogenetických parametroch metamorfózy mestských obojživelníkov z rôznych prostredí. 2) Analyzovať typy bariér antropogénnej krajiny v populáciách vybraných druhov obojživelníkov.
Dodd C. K. Jr., 2009: Amphibian ecology and conservation: a handbook of techniques. Oxford University Press, New York. Moreno-Rueda G. & Comas M., 2023: Evolutionary Ecology of Amphibians. CRC Press, Boca Raton. Vitt L. & Caldwell J. P., 2014: Herpetology. An introductory biology of amphibians and reptiles. Fourth edition. Academic Press.
doc. RNDr. Marcel Uhrin, PhD., univerzitný profesor
Mgr. Peter Kaňuch, PhD.
molekulárna cytológia a genetika (MCGdAj)
Aktivácia fungálnych endofytov zameraná na produkciu protinádorových liečiv pomocou prístupu OSMAC (One Strain Many Compounds)
Prístup OSMAC (One Strain Many Compounds) predstavuje významnú stratégiu pri objavovaní liečiv, najmä pri využívaní potenciálu fungálnych endofytov na výskum a produkciu protinádorových látok. Fungálne endofyty sú cenným zdrojom bioaktívnych zlúčenín vrátane rôznych látok známych svojimi protinádorovými vlastnosťami. Podstatou prístupu OSMAC je princíp zvyšovania diverzity metabolitov. Tento zámer sa dosahuje rôznymi technikami, ako je modifikácia nutričných a kultivačných parametrov, čím sa tento prístup odlišuje od tradičných metód produkcie metabolitov. Táto dizertačná práca bude skúmať aktiváciu biosyntetických génových klastrov (BGC) zodpovedných za syntézu prírodných látok s protinádorovým účinkom vo vybraných endofytických hubách izolovaných zo zástupcov rodu Hypericum s využitím prístupu OSMAC. Cieľom výskumu je optimalizovať prístup OSMAC úpravou rôznych fyzikálno-chemických parametrov kultivácie a implementáciou abiotických a biotických stresových faktorov. Medzi kľúčové fyzikálno-chemické parametre patrí teplota, pH, zdroj dusíka, zdroj uhlíka, svetlo a prevzdušňovanie. Experimenty OSMAC budú integrovať tzv. feeding experimenty s využitím neoznačených a označených prekurzorov spolu so spúšťačmi a induktormi na aktiváciu BGC, a to na základe sekvenačných a anotačných dát. Profily exprimovaných génov a metabolomické dáta získané z epigeneticky modifikovaných endofytov sa budú korelovať s in silico predikciami a molekulárnymi dokovacími analýzami cieľových protinádorových látok. Na základe výsledkov testov bioaktívnych účinkov extraktov a frakcií z fungálnych endofytov v spolupráci s partnerskými laboratóriami sa na identifikáciu účinných látok využijú pokročilé metódy ako je hmotnostná spektrometria s vysokým rozlíšením a NMR. Cieľom tohto procesu je vytvoriť chemický „fingerprint“ bioaktívnych zlúčenín z endofytických húb, katalogizovať kľúčové metabolity a zamerať sa na protinádorové látky, ako sú antrachinóny. Metabolomika na základe výsledkov bioaktívnych účinkov prinesie aj nové poznatky o interakciách medzi fytopatogénmi rodu Hypericum a endofytmi z hľadiska ich synergických, resp. antagonistických účinkov. Prístup OSMAC pomôže vylúčiť neaktívne zlúčeniny a zároveň sa zameria na sľubné metabolity s protinádorovým účinkom. Cieľom tejto dizertačnej práce je využiť fungálne endofyty modifikované pomocou OSMAC na perspektívnu produkciu klinicky relevantných protinádorových liečiv, najmä antrachinónov.
Táto dizertačná práca bude skúmať aktiváciu biosyntetických génových klastrov (BGC) zodpovedných za syntézu prírodných látok s protinádorovým účinkom vo vybraných endofytických hubách izolovaných zo zástupcov rodu Hypericum s využitím prístupu OSMAC. Cieľom tejto dizertačnej práce je využiť fungálne endofyty modifikované pomocou OSMAC na perspektívnu produkciu klinicky relevantných protinádorových liečiv, najmä antrachinónov.
Priv.-Doz. Souvik Kusari, Dr. rer. nat., univerzitný profesor
prof. RNDr. Eva Čellárová, DrSc.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Regulácia neurogenézy v mozgu dospelých jedincov
Najväčšou neurogénnou oblasťou v dospelom mozgu je subventrikulárna zóna (SVZ) bočných mozgových komôr. Jej špecifikom je, že bunky vznikajúce v SVZ putujú na dlhé vzdialenosti tzv. rostrálnou migračnou dráhou do bulbus olfactorius, kde sa začleňujú do už existujúcich neurónových okruhov. Poznanie regulačných mechanizmov adultnej neurogenézy je nevyhnutné pre jej prípadné terapeutické využitie. Cieľom dizertačnej práce bude skúmať mechanizmy regulujúce migráciu buniek v rostrálnej migračnej dráhe potkana na základe histologických metód a tiež pomocou in vitro metód.
Cieľom dizertačnej práce bude skúmať mechanizmy regulujúce migráciu buniek v rostrálnej migračnej dráhe potkana na základe histologických metód a tiež pomocou in vitro metód.
(1) Saghatelyan A. Role of blood vessels in the neuronal migrtion. Semin. Cell Dev. Biol. 2009, 20:744-750. (2) Lim, D.A., Alvarez-Buylla A. The adult ventricular-subventricular zone (V-SVZ) and olfactory bulb (OB neurogenesis. Cold Spring Harb. Perspect Biol. 2016, 8a018820. (3) Garcia-González, D., Khodosevich, K., Watanabe, Y., Rollenhagen, A., Lübke, J.H.R., Monyer H. Serotonergic projections govern postnatal neuroblast migration. Neuron 2017,94:534-549. (4) Martončíková, M., Alexovič Matiašová, A., Ševc, J. Račeková, E. Relationship between blood vessels and migration of neuroblasts in the olfactory neurogenic region of the rodent brain. Int. J. Mol. Sci. 2021, 11506. (5) Angelidis, A., Račeková, E., Arnoul, P., Závodská, M., Raček A., Martončíková, M. Disrupted migration and proliferation of neuroblasts after postnatal administration of angiogenesis inhibitor. Brain Res. 2018, 1698:121-129.
RNDr. Marcela Martončíková, PhD.
fyziológia rastlín (FRd)
Sekundárne metabolity v rode Sorbus a ekofyziologicky modulovaná variabilita v obsahu vybraných fytochemických látok.
Rod Sorbus L. s.l. (jarabina, čeľaď Rosaceae) je vysoko cenená skupina rastlín s vysokým obsahom etnofarmakologicky významných prírodných chemických zlúčenín s pozitívnymi účinkami pri respiračných a gastrointestinálnych ochoreniach, reumatizme, ako aj pri rakovinových a diabetických ochoreniach. Plody niektorých druhov sa používajú ako vhodný funkčný doplnok stravy pre vysoké množstvá antioxidačných látok. Rod Sorbus zahŕňa približne 250 druhov stromov a krov vyskytujúcich sa prevažne na severnej pologuli a je známy výskytom hybridných polyploidných fakultatívne apomiktických druhov a preukázne neustále prebiehajúcou speciáciou na mikroevolučnej úrovni. Mnohé hybridné typy, dodnes bez náležitého opisu a taxonomického spracovania, reprezentujú vysoko cenený a málo preskúmaný zdroj prírodných fytochemických látok s vysokým farmakologickým potenciálom.
Cieľmi dizertačnej práce je s využitím širokého spektra dostupných metód (separačné techniky, HPLC-MS, identifikácia látok, cytogenetika) charakterizovať sekundárne metabolity a ich variabilitu vo vybraných skupinách jarabín v kontexte druhovej špecificity a ekologickej variability lokalít ich výskytu. Zvlášť: 1. Identifikovať a stanoviť množstvo chemických látok vo vybraných orgánoch (listy, plody). 2. Objasniť variabilitu v obsahu látok v závislosti od stupňa vývinu orgánov a v závislosti od ekofyziologických podmienok. 3. Odhadnúť potenciál mikroevolučných procesov (hybridizácie a polyploidizácie) pri snahe o získanie kvalitatívne vhodnej kombinácie fytochemických látok.
odborné články z databázy Web of Science a Scopus
Mgr. Vladislav Kolarčik, PhD., univerzitný docent
fyziológia rastlín (FRd)
Stresové metabolity v rode Lotus a ich význam v odpovedi na stres.
Rastliny v stresových podmienkach vytvárajú sekundárne metabolity, ktoré významnou mierou prispievajú k ich obranyschopnosti. Okrem toho vykazujú často aj antibakteriálne alebo iné biologické účinky, ktoré môžu byť zaujímavé aj farmaceutického, alebo medicínskeho hľadiska. Práca má byť zameraná na výskum biosyntézy a akumulácie flavonoidov a izoflavonoidov v stresových podmienkach v modelovom druhu Lotus japonicus, v odrodách druhu L. corniculatus, ktoré sa pestujú ako krmivo, prípadne aj ďalších druhoch. Látky budú analyzované chomatografickými metódami a identifikované pomocou LC-MS. Bude tiež sledovaná biosyntéza týchto látok na úrovni expresie génov pre biosyntetické enzýmy, alebo transkripčné faktory. Druhy rodu Lotus vo významnej miere akumulujú izoflaván vestitol, pri ktorom budeme sledovať jeho význam v rastlinách ako obranného metabolitu. Prípadne sa zameráme aj na ďalšie významné izoflavonoidy.
Cieľom práce je sledovanie biosyntézy a akumulácie flavonoidov a izoflavonoidov v stresových podmienkach pomocou modelového druhu Lotus japonicus, vrátane jeho mutantných línií a jej porovnanie s odrodami L. corniculatus, ktoré sa pestujú ako krmivo, prípadne aj ďalších druhoch vplyvom vonkajších faktorov. Látky budú analyzované chomatografickými metódami a identifikované pomocou LC-MS. Bude tiež sledovaná biosyntéza týchto látok na úrovni expresie génov pre biosyntetické enzýmy, alebo transkripčné faktory. Sledovanie akumulácie vestitolu, objasnenie jeho významu ako obranného metabolitu, prípadne aj ďalších významných izoflavonoidov.
odborné články z databázy Web of Science a Scopus
doc. RNDr. Peter Paľove-Balang, PhD.
fyziológia rastlín (FRd)
Štúdium mechanizmov detoxikácie ťažkých kovov v lišajníkoch so zameraním na využitie vo fytoremediácii pôd
Kvôli výhodám symbiózy, lišajníky môžu rásť v biotopoch, kde žiadny zo symbiontov nemôže prežiť ako samostatný organizmus. Lišajníky dokážu akumulovať ťažké kovy v množstvách, ktoré prevyšujú ich nutričné požiadavky, až do 10% ich suchej hmotnosti. V rámci projektu plánujeme študovať zmeny v zložení zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou, vrátane cysteínu, glutatiónu a fytochelatínov, ako aj zmeny obsahu kyseliny askorbovej, ktorá sa považuje za jeden z najdôležitejších antioxidantov v bunkách. Budeme analyzovať aj zmeny v zložení kyselín, ktoré sú súčasťou Krebsovho cyklu a produkcii reaktívnych foriem kyslíka a dusíka. Expresia vybraných proteínov reagujúcich na nadbytok ťažkých kovov v prostredí (napr. proteíny tepelného šoku) sa bude analyzovať s využitím techník Western blotting a RT-PCR.
Hlavným cieľom dizertačnej práce je štúdium fytoremediačného potenciálu lišajníkov, spojeného s pochopením druhovo špecifických mechanizmov toxicity ťažkých kovov, resp. tolerancie voči nim.
odborné články z databázy Web of Science a Scopus
prof. RNDr. Martin Bačkor, DrSc.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Teplotná tolerancia a aklimácia chvostoskokov (Collembola, Hexapoda) z kontrastných habitatov
Ektotermné bezstavovce v prostredí s viac fluktuačnými teplotami by mali byť adaptované na širší rozsah teplotných podmienok. Táto hypotéza klimatickej variability (CVH) bude testovaná na chvostoskokoch ako modelovej skupine článkonožcov a aplikovaná v prostredí jaskynných vchodov. Tieto prostredia sú charakterizované teplotnou a vegetačnou inverziou. Podľa CVH hypotézy predpokladáme, že najvyššiu odolnosť voči nízkym a vysokým teplotám (veľký rozsah teplotnej tolerancie) zistíme u druhov obývajúcich prostredie s výrazne kolísajúcimi teplotami, a úzke teplotné rozsahy budú mať druhy adaptované na teplotne viac stabilné podmienky prostredia. Toto štúdium sa zameria aj na preskúmanie vplyvu sezóny a aklimácie na tepelnú toleranciu (prežívanie) vybraných reliktných taxónov. Laboratórne aklimačné experimenty zamerané na štúdium fenotypovej plasticity by mohli vniesť viac svetla do problematiky teplotnej tolerancie testovaných druhov obzvlášť v kontexte klimatických zmien.
1.Odhaliť chladovú toleranciu a odolnosť k vysokým teplotám u selektovaných druhov chvostoskokov z klimaticky odlišných prostredí jaskynných vchodov. 2.Vyhodnotiť vplyv sezóny a aklimačných teplôt (forma fenotypovej plasticity) na prežívanie Collembola z kontrastných prostredí.
HOPKIN S. P. 1997. Biology of the Springtails: Insecta: Collembola. Oxford University Press Inc, New York, pp. 341. ISBN: 0-19-854084-1. Wallwork, J.A. 1970. Ecology of Soil Animals. McGraw-Hill, England, 283 pp. MARGESIN R., SCHINNER F. 1999. Cold-Adapted Organisms—Ecology, Physiology, Enzymology and Molecular Biology. Springer-Verlag, Berlin, 416 pp. WILLMER P., STONE G., JOHNSTON I. 2004. Environmental Physiology of Animals. Wiley-Blackwell 768 pp Denlinger, D. L. and R. E. Lee. 2010. Low Temperature Biology of Insects. Cambridge: Cambridge University Press. 390 pp.
RNDr. Natália Raschmanová, PhD., univerzitná docentka
prof. RNDr. Ľubomír Kováč, CSc.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZde)
Tribus Leptodirini, Lacordaire, 1854 (Coleoptera, Leiodidae, Cholevinae) z Európy a Stredného východu
Po nedávnej revízii založenej na fylogenetickom štúdiu sa kmeň Leptodirini (Coleoptera, Leiodidae, Cholevinae) delí na dva podkmene, Adelopsellina Fresneda et al. 2024 a Leptodirina Lacordaire, 1854. Ich geografický areál zahŕňa stredomorskú oblasť, rozšírenú od Pyrenejského polostrova po Irán. Výnimkou je tretí podkmeň Platycholeina Horn, 1880, ktorého zástupcovia sú rozšírení v Severnej Amerike od Britskej Kolumbie po Kaliforniu. Dva podkmene z Európy a Blízkeho východu zahŕňajú hyperdiverzné adaptačné radiácie Coleoptera s 229 rodmi a takmer 1340 druhmi a poddruhmi (Fresneda et al. 2024). Typicky sa vyskytujú v rôznych podzemných prostrediach, ako sú jaskyne, jamy, povrchové podzemné biotopy, bane a hlboká pôda. Tieto taxóny majú veľmi obmedzený zrak alebo sú úplne slepé a vykazujú ďalšie rôzne adaptácie na život v afotických jaskynných zónach s oligotrofnými podmienkami.
1. komplexná analýza dvoch subteránnych subtribov Leptodirini - Adelopsellina a Leptodirina: druhová rozmanitosť, biológia, evolúcia a zákonitosti geografického rozšírenia, 2. populačná analýza vysoko adaptovaného subteránneho druhu Anthroherpon cylindricollis Apfelbeck, 1889: morfológia, molekulárne znaky a fylogenéza, 3. populačná analýza vysoko adaptovaného podzemného druhu Speoplanes biocovensis bosnicus Vrbica et al. 2024: morfológia, molekulárne znaky a fylogenéza, 4. revízia rodu Katobatizon Knirsch, 1928, vysoko adaptovaného na subteránne prostredie.
1. Fresneda, J., Giachino, P. M., Salgado, J. M., Faille, A., Bourdeau, C., Cieslak, A. e Ribera†, I. (2024) A phylogenetic classification of Leptodirini (Coleoptera, Leiodidae, Cholevinae), Memorie della Società Entomologica Italiana, 101 (1), 3–936. 2. Gunn, J. (2004) Encyclopedia of caves and karst science. ISBN: 1579583997, Fitzroy Dearborn 3. Hlaváč, P., Perreau, M. & Čeplík, D. (2017) The subterranean beetles of the Balkan peninsula. Czech University of Life Sciences Prague, Faculty of Forestry and Wood Sciences 4. Jeannel, R. (1924) Monographie des Bathysciinae. Archives de Zoologie expérimentale et générale, 63 (1), 436 pp. 5. Moldovan, O.T., Kováč, Ľ. & Halse, S. (2018) Cave Ecology. Ecological studies 235, Springer Nature 6. Perreau, M. (2015) Leiodidae. In: Löbl, I. & Löbl, D. (Eds.), Catalogue of Palaearctic Coleoptera. Hydrophiloidea—Staphylinoidea. Brill
prof. RNDr. Ľubomír Kováč, CSc.
zoológia a fyziológia živočíchov (ZFZd)
Vplyv polynenasýtených mastných kyselín na preimplantačný vývin embryí
Podľa najnovších výskumov, ktoré zverejnila WHO, neplodnosťou trpí 17,5% dospelej populácie čo predstavuje približne 1 zo 6 ľudí. V posledných dekádach však bol zaznamenaný znepokojujúci pokles aj v reprodukčnej výkonnosti hospodárskych zvierat. Straty embryí v skorých štádiách vývinu predstavujú pre farmárov zložitý problém, keďže fundamentálnym prvkom mäsovej a mliečnej produkcie je úspešná reprodukcia zvierat. Správnym manažmentom výživy zvierat a ľudí v období pred graviditou však možno bojovať proti týmto problémom. Vhodnou stratégiou na zníženie frekvencie reprodukčného zlyhania by mohlo byť skrmovanie diét obohatených benefične pôsobiacimi lipidmi. Výskumy preukázali, že polynenasýtené mastné kyseliny (PNMK) sú mimoriadne dôležité a takmer nevyhnutné počas tehotenstva, najmä v poslednom trimestri. Tieto kyseliny sú kľúčové pre správny vývoj mozgu a očí plodu. Niektoré z nich nielen prechádzajú placentou do tela rastúceho plodu, ale po narodení pokračujú do tela novorodenca prostredníctvom materského mlieka. Ich prítomnosť je zásadná aj pre ďalší vývoj jedinca. Potenciál PNMK pôsobiť benefične v období tesne pred a po oplodnení však doposiaľ nebol zhodnotený. Hlavným cieľom dizertačnej práce preto bude vyšetriť vplyv obohatenia diéty o PNMK na úspešnosť oplodnenia a určiť schopnosť PNMK znižovať riziko skorých embryonálnych strát na zvieracom modeli - samiciach myší. V experimentoch bude použitá komplementárna sada relevantných a moderných metód fyziológie, morfológie, molekulovej biológie a biochémie. Získané výsledky bude možné využiť v chove hospodárskych zvierat, veterinárnej praxi ako aj v humánnej reprodukčnej medicíne.
1. Vyhodnotiť vplyv skrmovania diéty obohatenej o PNMK na základné reprodukčné parametre samíc myší. 2. Vyšetriť mechanizmy vplyvu PNMK na ovuláciu a skorý embryonálny vývin u myší. 3. Zhodnotiť potenciál skrmovania diéty obohatenej PNMK pôsobiť preventívne pri reprodukčných poruchách.
Burkuš, J. et al. (2015) The Journal of reproduction and development. doi: 10.1262/jrd.2015-012 Čikoš, Š. et al. (2019) Biology of Reproduction, 100(2), pp. 351–364. doi: 10.1093/biolre/ioy196. Diskin, M. G. et al. (2016) Reproduction, Fertility and Development, 28(2), p. 83. doi: 10.1071/RD15366. Geisert, R. D. and Schmitt, R. A. M. (2002) Journal of Animal Science, 80(E-suppl_1), pp. E54–E65. doi: 10.2527/ANIMALSCI2002.0021881200800ES10009X. Leroy, J. L. M. R. et al. (2013) Anim. Reprod., 10, n.3, pp.258-267. https:/ Šefčíková, Z. et al. (2018) Toxicology, 410, pp. 214–221. doi: 10.1016/j.tox.2018.08.008. Šefčíková, Z. et al. (2021) Reproductive Toxicology, 105, pp. 62–71. doi: 10.1016/j.reprotox.2021.08.006. Vlčková, R. et al. (2018) Animal reprod. science, 193, pp. 171–181. doi: 10.1016/J.ANIREPROSCI.2018.04.066. Vlčková, R., Sopková, D., et al. (2022) Life, 12(8). doi: 10.3390/life12081152. Vlčková, R., Andrejčáková, Z., et al. (2022) General physiology and biophysics, 41(3), pp. 205–219. doi: 10.4149/GPB_2022003.
RNDr. Janka Babeľová, PhD.
RNDr. Veronika Kovaříková, PhD.