Stáže pro středoškoláky

Odebereme vzorky z lesních ekosystémů napříč Národním parkem Šumava a budeme se zabývat otázkou jak hospodaření v lesích ovlivňuje druhovou pestrost mikroorganismů. Jsou lesy ponechané spontánnímu vývoji pestřejší a stabilnější než hospodářské lesy? A poskytují více útočišť ohroženým druhům? Práce zahrnuje terénní odběry půdy a identifikaci půdních hub a bakterií metodou sekvenace DNA (v laboratoři). Po "přečtení" molekul DNA zjistíme (u počítače), které mikroorganismy v půdě žijí a budeme moci porovnat, nakolik lesní hospodářství ovlivňuje "zdravé" fungování půdy.

Zbarvení vajec poskytuje cenné informace o ekologii a evoluci ptačích druhů. U kukačky obecné (Cuculus canorus) a jejích hostitelů představuje barva vajec klíčový evoluční znak, protože jde o zásadní adaptaci spojenou s hnízdním parazitismem. Kukačka klade svá vejce do hnízd jiných druhů, čímž se rozmnožuje na jejich úkor, protože její mládě brzy po vylíhnutí vytlačuje vejce hostitele ven z hnízda. Hostitelé se proto v průběhu evoluce naučili kukaččí vejce rozpoznávat a odstraňovat. Kukačky si naopak v reakci na odstraňování vajec vyvinuly dokonalé mimikry – jejich vejce se nápadně podobají vejcím hostitelských druhů. Tento evoluční závod dlouhodobě sledujeme na jižní Moravě, kde kukačky často parazitují hnízda rákosníků (Acrocephalus). Vzhled kukaččích vajec odedávna fascinoval vědce a jejich podobnost s vejci hostitelů je stále předmětem intenzivního výzkumu. Ke studiu se dnes používají moderní metody, zejména standardizované fotografování vajec s následnou analýzou digitálních snímků a také detailní měření odraženého světla od skořápky pomocí spektrofotometru, z něhož se získávají křivky odrazivosti (reflektance). Student se v rámci projektu seznámí s oběma přístupy a přímo v terénu na Hodonínsku bude měřit a fotografovat vejce kukaček a jejich hostitelů, a následně doma provede analýzu získaných dat a porovná, jak se výsledky obou metod liší při hodnocení míry mimikry kukaččích vajec. Toto porovnání bude důležité pro lepší interpretaci a porovnatelnost výsledků mezi různými studiemi.

Cílem stáže je seznámit studenta s všeobecnými principy vědecké práce a poskytnout studentovi informace a možnosti, aby se mohl sám do vědecké práce aktivně zapojit. Zároveň bude student seznámen s hlavními současnými problémy v oboru krajinná ekologie. Současným velikým problémem je působení klimatické změny, která již v současnosti významně ovlivňuje současné udržitelné využívání přírodních zdrojů, zejména lesních a zemědělských ekosystémů. Z tohoto důvodu je stále aktuálním tématem sledovat a hledat vhodné indikátory pro odhad produkce rostlinných druhů v lučních ekosystémech v podmínkách klimatické změny. Možnými indikátory jsou počet rostlinných druhů, produkce biomasy a stlačená výška porostu. Cílem práce studenta je sledovat počet druhů rostlin a množství jejich biomasy na sledovaných loukách na Berounsku. Metodika: Pro sběr dat je již vybráno devět luk s třemi odlišnými typy vodního režimu. Vybrané louky se nacházejí v okrese Beroun, v blízkosti obce Loděnice. Na vybraných lokalitách již výzkum probíhá více než 7 let, je tedy na co navázat. Na každé louce bude probíhat sběr dat na pěti čtvercových studijních plochách. Na každé ploše bude proveden soupis rostlinných druhů (fytocenologický snímek) a změřena výška porostu speciálním měřícím talířem. Z každého čtverce bude poté odebrána biomasa rostlin, která bude roztříděna po jednotlivých funkčních skupinách (traviny, byliny a bobovité), usušena v sušárně a následně zvážena. Průběh stáže: Stáž bude kombinací konzultací, samostatné práce studenta a získání zkušeností při získávání dat přímo v terénu. Výstupem roční stáže bude prezentace na Studentské konferenci. Proto v zimních a jarních měsících (leden-duben) bude student zpracovávat českou i zahraniční literaturu týkající se daného tématu. Během studia a zpracování literatury proběhne několik konzultací, ale půjde z větší části o samostatnou práci, kterou student může provádět z domova. Hlavním těžištěm stáže bude terénní práce od května do září. V květnu a v červnu budou probíhat první sledování rostlinného společenstva a odběry biomasy (náročnost přibližně 3 x 8hod) a následné třídění rostlin podle funkčních skupin (náročnost přibližně 3 x 8hod) a v srpnu a v září se všechny uvedené činnosti zopakují. Práce v terénu budou probíhat vždy za přítomnosti vědeckého pracovníka, který vše studentovi ukáže a student si bude moci vše vyzkoušet. S tříděním odebrané biomasy bude studentovi na začátku také pomáhat vědecký pracovník, než se student naučí rozeznávat jednotlivé skupiny a začne pracovat samostatně. Poslední etapou stáže od října do prosince bude zpracování a porovnání získaných výsledků s výsledky z předchozích let a s výsledky jiných autorů. Závěrečným výstupem bude příprava prezentace na Studentskou konferenci.

A lot of life happens in soil and, among many other micro-organisms, it includes bacteria and fungi. They are very important for the stability of every ecosystem, in particular during times of changing climate and increasingly warm temperatures. The problem is that these new environmental conditions may affect microbial life in ways that are still unknown. So, it is important to try predicting what may happen and, to do so, we must learn which microbes are present in the soil. This is done by using DNA and RNA sequencing data which we will analyse using bioinformatics. We will learn how sequencing data works, learn the basics of programming using the R language, and learn how to investigate the microbial communities that live inside a soil sample.

Odebereme vzorky z lesních ekosystémů na území Školního lesního podniku Křtiny v Moravském krasu a budeme se zabývat otázkou jak se v průběhu času mění složení společenstva půdních mikroorganismů a které faktory jej ovlivňují. Jsou lesy ponechané spontánnímu vývoji pestřejší a stabilnější než hospodářské lesy? A dokáží se na změnu klimatu lépe adaptovat bakterie nebo houby? Práce zahrnuje terénní odběry půdy a identifikaci půdních hub a bakterií metodou sekvenace DNA (v laboratoři). Po "přečtení" molekul DNA zjistíme (u počítače), které mikroorganismy v půdě žijí a budeme moci porovnat, jak se mikroorganismy v půdě v čase mění.

Narušení lesních ekosystémů v důsledku silného větru neovlivní jenom vyvrácení stromů, ale i procesy, které se odehrají v půdě. V této stáži odebereme vzorky z lesních porostů na území Školního lesního podniku Křtiny v Moravském krasu v místech, postižených silnou vichřicí a vývraty a zároveň v sousedních, nepoškozených porostech. Budeme se zabývat otázkou, jak polomy ovlivnily složení společenstva půdních mikroorganismů a zda se postupně narušené ekosystémy obnovují. Práce zahrnuje terénní odběry půdy a identifikaci půdních hub a bakterií metodou sekvenace DNA (v laboratoři). Po "přečtení" molekul DNA zjistíme (u počítače), které mikroorganismy v půdě žijí a budeme moci porovnat mikroorganismy v půdě pod vývraty a ve stojícím lese v průběhu dvou let od vichřice.

This internship will help gather preliminary data on how synthetic additives in drinks affect the human gut microbiome. This data will support a grant proposal on the combined impact of these additives on health. Building on our 2019 study, you'll run simple in vitro tests using a broth microdilution method to check how preservatives, acidifiers, and sweetener - alone or in pairs - affect gut bacteria isolates. Focus will be on beneficial bacteria like Faecalibacterium prausnitzii and Bifidobacterium species versus potentially harmful ones like Clostridium difficile and Enterococcus faecalis. You'll measure growth inhibition, find minimal inhibitory concentrations (MICs), and look for synergistic effects. The results could reveal why some additives disrupt gut balance more than others. This knowledge could help develop safer beverage formulations and ultimately contribute to improved public health. Gain hands-on lab skills in microbiology, data analysis, and teamwork at the Institute of Microbiology, Czech Academy of Sciences. No prior experience needed, just curiosity! Student/ka bude asistovat při přípravě a provádění in vitro experimentů, které zahrnují testování citlivosti lidských střevních bakterií na syntetická aditiva do nápojů pomocí mikrodiluční bujónové metody. Zahrne to kultivaci bakterií, přípravu vzorků s různými koncentracemi aditiv a jejich kombinací, a měření růstu bakterií. Dále bude student/ka zaznamenávat a analyzovat získaná data, což zahrnuje výpočet minimálních inhibičních koncentrací (MIC) a hodnocení synergických účinků.

Bolest není jen nepříjemný pocit, ale je to také varovný signál, který nám říká, že něco není v pořádku. Aby se tento signál dostal do mozku, musí projít složitou neuronální sítí. Jednu z klíčových rolí v tomto procesu hrají neurony v tzv. dorzálních spinálních gangliích (DRG). Cílem stáže je porozumět, jak neurony v DRG reagují na různé chemické podněty a co může přenos bolesti tlumit nebo zesilovat. Výsledky pomohou odhalit, co se děje v nervovém systému těsně předtím, než bolest vstoupí do vědomí.

Hlavním předmětem stáže jsou nikotinové receptory, které v mozku zprostředkovávají účinky nejen nikotinu, ale především endogenního ligandu acetylcholinu. Receptory budeme zkoumat jak in vitro, tedy v buněčných a neuronových kulturách, tak také in vivo, přímo v různých částech myšího mozku. Zajímat nás bude exprese nikotinových receptorů, tedy to, ve kterých buňkách jsou přítomné, a v jakých buněčných či neuronových kompartmentech. Abychom to zjistili, pokusíme se receptory obarvit protilátkami a také geneticky upravit pomocí CRISPR tak, aby byly viditelné ve fluorescenčním mikroskopu. Dále nás bude zajímat funkce těchto receptorů exprimovaných cholinergními interneurony ve striatu. Proto si připravíme genetický myší model s delecí nikotinových receptorů v cholinergních neuronech a myši budeme testovat v různých behaviorálních experimentech. Obsah stáže je poměrně variabilní, může se měnit podle aktuálního stavu experimentů v laboratoři, ale může se také do jisté míry přizpůsobit zájmům konkrétních účastníků stáže.

Zajímá vás, jak fungují živé organismy a proč vznikají lidská onemocnění? Víte, že věda není nikdy dokončena, dokud není komunikována? V této speciální stáži propojíme experimentální vědu, vzdělávání a popularizaci. Nejprve poznáte, jak se udržuje zdraví buněk i celých organismů a jak nemoci vznikají už na buněčné úrovni. Vyzkoušíte si řadu metod molekulární biologie a fyziologie buněk, bioinformatickou analýzu proteinových sekvencí a modelování molekul pomocí špičkových AI nástrojů. Společně pak vytvoříme metodické postupy a atraktivní vzdělávací program, který zaujme žáky základních a středních škol. Navíc budete součástí týmu, který komunikuje nejnovější poznatky Fyziologického ústavu AV ČR široké veřejnosti.