Projekt: „Integrace experimentální a populační biologie pomocí nových metod v mezioborové problematice – cesta k excellenci s mladými vědci“, (reg.č.: CZ.1.07/2.3.00/30.0048)
Botanický ústav Akademie věd ČR, v.v.i. ve spolupráci s projektovými partnery zahájil dne 1. 12. 2012 realizaci projektu reg.č.: CZ.1.07/2.3.00/30.0048 financovaného z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu ČR podpořeného v rámci OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost.
Projekt je realizován v úzké spolupráci s partnery:
Ústav experimentální botaniky AV ČR, v.v.i.
Ústav biologie obratlovců AV ČR, v.v.i.
Projekt je zaměřen na realizaci dvou hlavních aktivit ve vazbě na cíle OP VK:
A) Podpora vytváření kvalitních týmů výzkumu a vývoje a jejich dalšího rozvoje, zejména inicializačních pracovních pozic a startovacích pracovních pozic (v rámci projektu se jedná o klíčové aktivity č. 03 a 04 – dále jen „KA“).
B) Podpora intersektorální mobility, zejména mobility mezi výzkumnými institucemi a soukromým a veřejným sektorem (v rámci projektu se jedná o KA05).
Konkrétně budou postdoktorandi zapojeni do těchto klíčových aktivit:
Zahajovací a závěrečný seminář, prezentace výstupů projektu (KA02)
Podpora vytváření kvalitních týmů – Téma 1 – Invaze a paraziti (KA03, část postdoktorandů)
Podpora vytváření kvalitních týmů – Téma 2 – Velikost geonomu a poliploidizace (KA04, část postdoktorandů)
Podpora intersektorální mobility, zejména mobility mezi výzkumnými institucemi a soukromým a veřejným sektorem (KA05)
Doktorandské kurzy, semináře a konference (KA06)
Projekt byl zahájen 1. 12. 2012 a bude ukončen k 30. 6. 2015. Celková výše podpory je stanovena na 36.620.798,50 Kč. Projekt je financován z Evropského sociálního fondu (ESF) a státního rozpočtu ČR v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost ve výši 100% uznatelných způsobilých nákladů.
Cíle projektu.
Umožnit rychlý rozvoj doktorandů a mladých vědeckých pracovníků směrem k metodicky a oborově obohacenému a obecně perspektivnějšímu výzkumu (pomocí mezioborové kooperace a témat mezioborového a mezihierarchického výzkumu v oblastech populační, reprodukční, vývojové a molekulární biologie).
Pozitivně ovliv?ovat zaměření výzkumu doktorandů a ostatních vědeckých pracovníků zúčastněných institucí.
Zvýšení funkčnosti vědecké výchovy.
Podpora a formování nových špičkových mladých vědců.
Výstupy projektu (indikátory).
Počet podpořených osob – pracovníků v dalším vzdělávání: 651 osob
Počet podpořených osob v počátečním vzdělávání – studentů celkem: 475 osob
Počet úspěšně podpořených osob v počátečním vzdělávání – studenti: 48 osob
Cílové skupiny projektu.
Mladí vědečtí pracovníci (do 45 let, primární skupina)
PhD. Studenti (primární skupina)
Ostatní VŠ studenti (sekundární skupina)
Ostatní vědečtí pracovníci VŠ (sekundární skupina)
Místo realizace projektu.
Středočeský kraj (Průhonice)
Jihočeský kraj (Třebo?)
Jihomoravský kraj (Brno)
Olomoucký kraj (Olomouc)
Vysočina (Studenec)
Seznam projektových témat.
V rámci projektu budou řešena následující témata:
Téma 1.
Subtéma 1.a.1. Postdoktorand 1:
Cílem projektu je kvantitativně sledovat zisky a výdaje plynoucí ze vzájemného vztahu mezi kaprovitými rybami hořavkami a sladkovodními mlži. Hořavky kladou jikry do žaberní dutiny mlžů a mlži prochází larválním stádiem, které parazituje na rybách. Pilotní studie ukázala, že v tomto koevolučním vztahu může mít výhodu jak ryba, tak mlž, a role hostitele a parazita mohou být převráceny. Projekt zahrnuje respirometrické, histologické, genetické i behaviorálně ekologické metodiky a je založen na srovnávacím přístupu na mezidruhové a mezipopulační úrovni. Terénní práce budou probíhat v Evropě a Číně.
Subtéma 1.a.2 Postdoktorand 2:
Cílem projektu je analyzovat vztah mezi variabilitou imunitní odpovědi (zejména na úrovni imunitních genů) a diverzitou společenstva patogenů s využitím komparativních přístupů a moderních metod genetické analýzy (next-generation sequencing). Data budou interpretována v ekologickém a evolučním kontextu – ve vztahu k životní historii, ekologii druhů a geografickým proměnným. Modelové taxony budou tvořit druhově bohaté skupiny evropských a afrotropických pěvců a myšovitých hlodavců.
Subtéma 1.b.1 Postdoktorand 3:
Cílem výzkumu budou vztahy mezi poloparazityckými rostlinami a jejich rostlinnými hostiteli se zaměřením na taxonomickou a funkční diverzitu hostitelského společenstva v podmínkách různé produktivity a se zaměřením na fylogenetické vztahy poloparazitů a jejich hostitelů. Terénní pozorování budou porovnávány s manipulativními experimenty prováděnými jak v terénu tak v laboratoři. V interakcích poloparazit-hostitel bude kladen důraz na druhově specifické rozdíly. K určení odpovědi na hostitele na parazitaci se bude využívat analýza zásobních látek (nestrukturálních polysacharidů) hostitelů.
Subtéma 1.b.2 Postdoktorand 4:
Tým se zabývá výzkumem populační biologií rostlin (s důrazem na kriticky ohrožené druhy), identifikací kritických fází životního cyklu, interakcí rostlin s herbivory a mykorhitickými houbami, a významem polyploidie pro populační biologii a úspěšnost rostlin v krajině. V rámci dosavadních studií se podařilo získat množství dílčích poznatků, které poskytují dobrý obraz o populační biologii, interakcích a roli polyploidie pro vybrané druhy. Jejich prediktivní použití na větší soubory druhů je však velkou nevyřešenou otázkou, která zatím brání jejich širšímu použití pro porozumění rozšíření druhů v krajině, jejich úbytku (u kriticky ohrožených druhů) nebo naopak invaznímu šíření. Proto tato existující (důkladná, ale omezená na relativně malý soubor druhů) data bude třeba napojit na existující databázové informace o těchto modelových druzích, a pomocí technik data mining se pokusit o jejich extrapolaci na širší soubory druhů. K tomu budou sloužit existující popisné údaje o velkých souborech druhů. Další rozvoj tohoto slibného tématu proto není možný bez masivního zapojení těchto technik. Propojení těchto témat by umožnilo prediktivní použití již existujících populačně biologických informací, a na základě toho dosáhnout skutečnému porozumění rozšíření většiny druhů v krajině, úbytku ochranářsky zajímavých druhů a invaznímu šíření.
Téma 2
Subtéma 2.a.1. Postdoktorand 5:
Analýza přechodu mezi vegetativní a reprodukční fází životního cyklu u různých zástupců rodu Chenopodium. Integrace fylogenetiky a sudia ontogeneze (tzv. evo-devo) s využitím transkriptomiky za účelem objasnění evoluce kvetení u tohoto velmi rozmanitého rodu zahrnujícího druhy o různém stupni ploidie.
Subtéma 2.a.2. Postdoktorand 6:
Studium koexistence několika linií arbuskulárně mykorhizních hub v kořenovém systému vyšších rostlin. Využití transkriptomických a genomických přístupů k pochopení vzájemných vztahů a interakcí mezi houbovými symbionty a hostitelskou rostlinou.
Subtéma 2.a.3. Postdoktorand 7:
Využiti metod sekvenování dalších generací pro studium vysoce komplexních rostlinných genomů, obsahujících repetice v důsledku polyploidizace, genové duplikace nebo rekombinace. Integrace genomických a transkriptomických dat vedoucí ke stanovení diferenciální exprese, vytvoření trankripčních map vybraných genomických úseku a odlišení exprese rodičovských genomů polyploida.
Subtéma 2.b.1 Postdoktorand 8:
Cílem projektu je osvětlit, jak procesy na úrovni celého genomu (polyploidizace, změny v množství jaderné DNA, hybridizace) ovliv?ují vlastnosti, které podmi?ují invazní chování zavlečených druhů rostlin. Studium bude probíhat pomocí spektra cytogenetických, molekulárních a ekologických technik (průtoková cytometrie, karyologie, metody in situ hybridizace, AFLP, masivní paralelní sekvenování – 454, Solexa, srovnávací kultivační experimenty). Vhodný kandidát by měl mít praktické zkušenosti s uvedenými metodickými postupy a dobré statistické znalosti. Postdoktorand bude zodpovědný zejména za následující činnosti:
analýzy absolutní i relativní velikosti genomu a stupně ploidie pomocí průtokové cytometrie, doplněné stanovením počtu chromozómů
podrobnější studium karyotypu s využitím technik in situ hybridizace (FISH, GISH)
fylogeografické analýzy s využitím tradičních molekulárních technik (AFLP, sekvenace vybraných chloroplastových a jaderných markerů)
srovnávací analýzy genomu s využitím dat z masivního paralelního sekvenování (454, Solexa)
kultivační experimenty srovnávající populace z původního a sekundárního areálu
srovnávací terénní studium populací invazních druhů v různých fázích invaze ve střední Evropě
interpretace ekologických a fenetických dat ve fylogenetickém kontextu
Subtéma 2.b.2 Postdoktorand 9:
Cílem projektu je osvětlit, jak se procesy na úrovni celého genomu (polyploidizace, změny v množství jaderné DNA, hybridizace) podílejí na diferenciaci rostlinných skupin, které prodělaly rychlou adaptivní radiaci. Studium bude probíhat pomocí spektra cytogenetických a molekulárních technik (průtoková cytometrie, karyologie, metody in situ hybridizace, AFLP, masivní paralelní sekvenování – 454, Solexa). Vhodný kandidát by měl mít praktické zkušenosti s uvedenými metodickými postupy a dobré statistické znalosti.Postdoktorand bude zodpovědný zejména za následující činnosti:
analýzy absolutní i relativní velikosti genomu a stupně ploidie pomocí průtokové cytometrie, doplněné stanovením počtu chromozómů
fylogenetické a fylogeografické analýzy s využitím tradičních molekulárních technik (AFLP, sekvenace vybraných chloroplastových a jaderných markerů)
podrobnější studium karyotypu s využitím technik in situ hybridizace (FISH, GISH)
analýzy genomu s využitím dat z masivního paralelního sekvenování (454, Solexa)
interpretace cytogenetických dat ve fylogenetickém kontextu
Subtéma 2.b.3 Postdoktorand 10:
V současné době je mezigenerační plasticita (způsobena epigenetickymi změnami) považována za důležitý mechanismus umož?ující fenotypové přizpůsobení sexuálně vzniklých jedinců lokálním podmínkám. Přestože byl dosud tento fenomén studován pouze u neklonálních rostlin, my předpokládáme, že transgenerační plasticita může hrát důležitou roli i u vegetativně odvozených potomků. Tato hypotéza bude poprvé testována na modelovém druhu klonální rostliny. Za pomoci manipulačních experimentů bude studován vliv transgenerační plasticity na chování vegetativně vzniklých potomků v podmínkách různé kompetice. Navrhovaný projekt poskytne zcela nový pohled na časovou dimenzi fenotypové plasticity klonálních rostlin a přispěje k porozumění ekologii a evoluci klonality. Jako modelovy druh bude vybrána klonalní rostlina odnožující z kořenů.
Kontakt.
Koordinátor projektu:
Dr. Jiří Doležal
Botanický ústav Akademie věd ČR, v.v.i.
email. dolezal@butbn.cas.cz
Projektový manažer:
Jiří Kahl
Botanický ústav Akademie věd ČR, v.v.i.
Email. jiri.kahl@ibot.cas.cz