Imunologie ****************************************************************************************** * ****************************************************************************************** Imunologie je dynamicky se vyvíjející obor integrující poznatky molekulární a buněčné biol reprodukční imunologie, histologie i funkční morfologie (v kontextu evoluce i ontogenese) celku, jehož pojítkem je imunitní systém. Ten je soustavou molekul, buněk a tkání podílejí imunitní odpovědi. Témata jako transplantace, alergie, imunitní nedostatečnost, autoimunit imunoterapie, či protinádorová imunita jsou typickými oblastmi zájmu imunologů. Imunologie úrovně biologického poznání od molekul (cytokiny, imunoglobuliny, receptory, signalizační buňky (celá plejáda imunokompetentních buněk), celé organismy (zde jsou často využívány tr modely) i společenstva (frekvence různých alel genů regulujících imunitní odpověď, evoluce mechanismů). Samostatnou emancipovanou součástí imunologie je imunologie klinická, pro kte bádání imunitní systém člověka a poznání mechanismů jeho fungování vede k vývoji případnýc aplikací. Studijní povinnosti Povinností studenta doktorského studijního programu je prohlubovat své odborné znalosti z magisterského stupně studia. Jedním z cílů doktorského studia je osvojit si metody vědecké tak, aby absolvent byl schopen samostatně vytyčit a řešit vědecký problém, kriticky posoud výsledky a připravit jejich publikaci v mezinárodně uznávaných odborných časopisech s náro řízením.  Po dohodě se školitelem volí student nejméně dva kurzy z nabídky OR Imunologie, popř. nabí MB151P107/ MB151P107E Protein dynamics in development and cancer MB150P90E Innate immunity MB150P78 Advances in Immunology MB150P14E Immunology MB151C15E Immunology - a practical course MB151P108 Clinical Cases in Immunology MB151P103E Immunology - a systems biology view MB151P99E Animal models in immunology MB170P84 Evolutionary and ecological imunology MB151P94 Molekulární mechanismy evoluce imunity MB150P13 Regulační mechanismy imunity MB140P72 Viry a imunitní systém hostitele MB150P89 Molekulární biologie rakoviny I MB151P96E Fluorescent microscopy in cell biology B90041 Pokroky v molekulární biologii a genetice/ Advances in molecular biology and geneti "https://pokroky.img.cas.cz/"]   (kurz pořádá Ústav molekulární genetiky AV ČR, v.v.i.) Další možnosti výběru poskytuje nabídka kurzů oborových rad DSPB Biomedicína na webu: http oborove-rady/ [ URL "http://dspb.avcr.cz/oborove-rady/"] V přípravě je po dohodě se školiteli vstupní metodický kurs zobrazovacích a OMICS technolo s pracovišti BIOCEV, který by se měl stát povinnou součástí ISP, pro akademický rok 2019/2 studijní povinnost volitelnou. Požadavky na tvůrčí činnost Uchazeč musí být autorem/spoluautorem nejméně dvou publikací přijatých v časopisech s rece indexovaných ve WOS (optimálně s IF nad mediánem oboru), přičemž alespoň u jedné publikace autorem (sdílené první autorství by mělo být ex ante komunikováno s oborovou radou). V ind výjimečných a jasně zdůvodněných případech může oborová rada rozhodnout jinak. Typickým př být jediná excelentní prvoautorská publikace. Dizertační práce Dizertační práce má být objektivní a ucelenou informací o vědeckých výsledcích uchazeče. P příslušné komisi a oponentům posoudit, zda uchazeč získal teoretické znalosti i praktické předpoklad pro samostatnou vědeckou práci v oboru a zda umí formulovat a řešit vědecké pro pod vedením školitele dosažené výsledky ve vysoce konkurenčním prostředí světové vědy. Dizertační práce obsahuje a) autorský text, který podává rozbor současného stavu problematiky, která bezprostředně s studovaným tématem (cca 20 stran), b) publikace či rukopisy v procesu submitování, které v rámci projektu vznikly, c) autorský text, který detailně popisuje experimenty provedené uchazečem, které se nestal publikovaných prací/ rukopisů, d) diskusi všech výsledků z pohledu uchazeče aktualizovanou tak aby odrážela úroveň poznán práce (min 10 stran), e) standardní doprovodné oddíly jako seznam citací, seznam zkratek etc. Autorským textem se rozumí původní text, jehož žádná část se nevyskytuje v jiném textu či Součástí práce nicméně mohou být publikace nebo rukopisy, které v rámci projektu vznikly, takové jasně označeny. Připouštějí se modality v členění práce. Práce musí obsahovat jedno určení podílu uchazeče na prezentovaných datech, včetně určení jeho podílu při sepisování může být sepsána v angličtině, češtině nebo ve slovenštině. Autoreferát není požadován. Požadavky na absolvování stáží Součástí studijních povinností je absolvování části studia na zahraniční instituci v souhr nejméně jednoho měsíce nebo další forma přímé účasti studenta na mezinárodní spolupráci, n mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí apo formou je zahraniční vědecká stáž (optimálně v souhrnu po dobu alespoň tří měsíců) s důraz metodiky a osvojení unikátních modelů. Další studijní povinnosti Součástí studia je aktivní účast na konferenci doktorských studentů, která je pořádána kaž radou. V rámci konference studenti prezentují výsledky svých projektů a diskutují problémy a metodické otázky. Na konferenci jsou zváni jak členové oborové rady, tak školitelé stude je také aktivní účast na mezinárodních konferencí. Státní doktorská zkouška  Státní doktorská zkouška je kromě každoroční kontroly ISP klíčovým kontrolním bodem doktor kdy je zjišťována kompetence, znalosti a orientace ve výzkumném projektu a dále jsou testo znalosti s důrazem na porozumění kontextům, mechanismům a oborovým přesahům. Doporučované doktorské zkoušky je druhá polovina druhého ročníku studia/první semestr ročníku třetího, studia byla efektivní a komise mohla poskytnout využitelnou zpětnou vazbu. Pokud dochází k doktorské zkoušky, studenti jsou a budou aktivně vyzývání garantem k jejímu absolvování. Oborová rada IMUNOLOGIE Tématické okruhy pro SDZ: A. Imunologie I. Základní komponenty a principy imunitního systému 1. Funkce T lymfocytů, neklasické T lymfocyty, ILC, funkční metody studia T lymfocytů 2. Funkce B lymfocytů, funkční metody studia B lymfocytů 3. Vývoj a funkce monocytů/makrofágů 4. Vývoj a funkce granulocytů a žírných buněk 5. Ontogeneze imunity, Imunologický vývoj dítěte 6. Imunologická paměť 7. Mukózní imunitní systém, Proteiny a peptidy s antimikrobni aktivitou 8. Mechanismy eliminace autoreaktivních lymfocytů 9. Regulace imunitní odpovědi – obecné principy 10. Regulační buňky imunitního systému, MDSC 11. Regulace imunitních reakcí pomocí nervového a endokrinního systému a mikrobiomu 12. Fylogeneze imunity 13. Mechanismy imunologické tolerance 14. Vztah a spolupráce přirozené a adaptivní imunity 15. Buněčné složky přirozené imunity a jejich funkce, rozpoznávání mikroorganismů buňkami přirozené imunity 16. Antigenně specifické receptory lymfocytů, struktura a funkce, struktura a exprese genů antigenně specifické receptory, 17. Vývoj T a B lymfocytů a selekce repertoáru jejich receptorů, molekulární mechanismy 18. Buňky prezentující antigen, molekulární mechanismy jejich funkce 19. Mechanismy přenosu signálu povrchovými receptory lymfocytů; "pozitivní" a "negativní" "aktivace" T a B lymfocytů 20. Struktura a funkce secernovaných imunoglobulinů, afinita, avidita 21. Struktura a funkce MHC glykoproteinů, Biologický význam polymorfismu MHC glykoproteinů 22. Adhezivní molekuly leukocytů, role v aktivaci a efektorové funkci lymfocytů, migrace T lymfoidních vs. non-lymfoidních tkání 23. Kostimulační molekuly; signalizace, role v aktivaci, expanzi a efektorových funkcích T 24. Efektorové mechanismy buněčné imunity 25. Efektorové mechanismy humorální imunity 26. Struktura a funkce komplementových receptorů, Komplementová kaskáda; regulace kompleme 27. Cytokiny, chemokiny a další rozpustné imunoregulační molekuly 28. Použití živých organismů v imunologickém výzkumu, mutantní, transgenní a "knock-out" o II. Fyziologické a patofyziologické aspekty imunity 29. Mechanismy vzniku zánětu; mediátory zánětu 30. Imunologický význam kojení, vztah imunitního systému matky a plodu 31. Imunodeficity - příčiny, typy, principy terapie 32. Primární imunodeficity 33. Získané (sekundární) imunodeficity 34. Imunopatologické reakce doprovázející fyziologické imunitní odpovědi 35. Autoimunitní onemocnění – příčiny, typy, terapie 36. Imunitně podmíněné choroby GIT, 37. Imunitně podmíněné choroby dýchacího systému a kůže 38. Imunitně podmíněné choroby nervového systému, 39. Imunitně podmíněné endokrinopatie 40. Systémové imunitně podmíněné choroby 41. Imunopatologické reakce (přecitlivělosti) obecně: typy, mechanismy, možnosti terapie 42. Lymfoproliferativní onemocnění 43. Mechanismy protiinfekční imunity (specifika pro různé typy patogenů) 44. Mechanismy úniku mikroorganismů před imunitními reakcemi 45. Mechanismy tkáňového poškození patogeny a imunopatologickými reakcemi 46. Protinádorová imunita-nádorové antigeny, mechanizmy 47. Mechanizmy úniku nádorových buněk imunitnímu systému 48. Imunoterapie – základní principy a přístupy (stimulace, suprese) 49. Antigenně specifická imunoterapie (vakcíny, pasivní imunizace, specifická imunosuprese mechanismy jejich působení 50. Experimentální modely imunopatologických stavů 51. Transplantační imunologie, principy, xenotransplantace, reakce štěpu proti hostiteli 52. Klasické a neklasické HLA antigeny, metody typizace HLA, terapeutické přístupy transpl imunologie 53. Imunologicky privilegovaná místa B. Molekulární a buněčná biologie Bílkoviny 54. Struktura proteinů (primární, sekundární, terciární, kvarterní) 55. Metabolický obrat proteinů (proteosyntéza vs. degradace, proteazómy) 56. Posttranslační modifikace bílkovin (glykosylace, fosforylace, acylace, prostetické sku 57. Membránové proteiny (místo vzniku, typy asociace s membránou, příklady) Struktura a funkce buňky 58. Struktura membrány (dvojvrstevnost, amfipatie, laterální difúze, fosfolipidy, steroidy funkce membrány (semipermeabilita, kompartmentace, asymetrie, transportéry, receptory, tra cytosol, jaderný pór, dynamika během mitózy, laminy) 59. Energetický metabolismus buňky, mitochondrie (DNA, elektron transportní řetězec, uncou protonový gradient) 60. Endoplasmatické retikulum (drsné vs. hladké, postranslační modifikace proteinů, syntéz 61. Signální sekvence proteinů (logika adresování bílkovin, SRP, mechanismus transportu př 62. Golgiho systém (lokalizace, funkce, glykosylace, sorting molekul do různých destinací) 63. Lysozómy (endocytóza, klatrin, kyselé pH, hydrolázy, manóza 6-fosfát receptor) 64. Endocytóza a exocytóza (princip, endozómy - časné, klatrin, recyklující, pozdní, regul 65. MHC I a ER (mechanismus plnění MHC I peptidy, transportéry peptidů, transport k plasm. 66. MHC II a endozómy (mechanismus plnění MHC II peptidy, invariantní řetězec, pozdní endo 67. Srovnání jednotlivých typů cytoskeletu (logika stavby, shody a odlišnosti ve struktuře Mezibuněčná signalizace 68. Typy mezibuněčné signalizace (autokrinní, parakrinní, endokrinní, závislé na buň. kont 69. Typy receptorů (povrchové vs. intracelulární, kinázy, cyklázy, iontové kanály, asociov 70. Typy signalizačních molekul (oxid dusnatý, oxid uhelnatý, steroidy, peptidy, proteiny, 71. Typy druhých poslů (cyklické GMP a AMP, Ca2+, diacylglycerol, inositol fosfáty) 72. Typy signalizačních drah (receptory spojené s G-proteiny, iontovými kanály, kinázovou 73. Receptory spřažené s G-proteiny (trimerní G-protein, struktura receptorů, cAMP, cGMP, diacylglycerol, fosfolipáza C-?, IP3, Ca2+, PKC, kalmodulin) 74. Receptory využívající enzymatickou aktivitu (receptorové tyrosin-kinázy, tyrosin-kináz receptory, receptorové tyrosin-fosfatázy, receptorové serin/threonin-kinázy, receptorové g 75. Přenos signálu pomocí protein-tyrosinkináz (receptorové PTK, autofosforylace, dimeriza adaptorové proteiny, kinázy rodiny Src, PLC-?, Ras proteiny, MAP- kinázová dráha, PI 3-kin Buněčný cyklus a programovaná buněčná smrt 76. Definice buněčného cyklu (G1, G2, M, S fáze, interfáze, modifikace, délka) 77. Regulace buněčného cyklu (kontrolní body, příklady sensorů – Rb protein a p53, Cdk, cy 78. Maligní transformace (mechanismy vzniku nádorové buňky, klíčové faktory a molekuly) 79. Apoptóza (definice, apoptóza vs. nekróza, kaspázy, role mitochondrií, Fas, Bcl-2, fosf apoptóza v imunitním systému 80. Autofágie Metody 81. Reverzní genetika (transgeny, knock-out, knock-in, Crispr-Cas9, RNA interference, ES b 82. Průtoková cytometrie, principy, aplikace 83. Hybridomová technologie (imunizace, myelomová buňka, selekce) 84. Hmotnostní spektrometrie (použití, výhody, omezení) 85. Detekce DNA a RNA (fluorescenční a radioaktivní sondy, in situ hybridizace, sekvenace) 86. Klonování DNA (restrikční endonukleázy, vektory, amplifikace) 87. PCR (princip, termostabilní DNA polymerázy, primery, varianty PCR)) 88. Metody určování struktury proteinů (X-ray krystalografie, cryo EM) 89. Metody založené na interakci antigenu s protilátkou (ELISA, Western blot, nefelometrie 90. Světelná mikroskopie (rozlišovací schopnost, fluorescenční mikroskopie, konfokální mik elektronová mikroskopie (rozlišovací schopnost, skenovací vs. transmisní) 91. Využití fluorescenčních proteinů (logika, in vivo studie, fúzní proteiny, FRAP, FRET) A. Immunology I. Basic components and principles of the immune system 1. Functions of T lymphocytes, non-classical T cells, ILC, functional methods of studying 2. Function of B lymphocytes, functional methods of studying B lymphocytes 3. Development and functions of monocytes/macrophages 4. Development and functions of granulocytes and mast cells 5. Ontogenesis of immunity, immunological development of the child 6. Immunological memory 7. Mucosal immune system, proteins and peptides with antimicrobial activity 8. Mechanisms of elimination of autoreactive lymphocytes 9. Regulation of the immune response - general principles 10. Regulatory cells of the immune system, MDSCs 11. Regulation of immune responses by the nervous and endocrine systems, and microbiome 12. Phylogeny of immunity 13. Mechanisms of immunological tolerance 14. Relationship and cooperation of innate and adaptive immunity 15. Cellular components of innate immunity and their functions, recognition of microorgani immunity cells and molecules 16. Antigen-specific lymphocyte receptors: structure and function, structure and expressio encoding antigen-specific receptors 17. Development of T and B lymphocytes and selection of the repertoire of their specific r molecular mechanisms 18. Antigen-presenting cells, molecular mechanisms of their function 19. Mechanisms of signal transduction by lymphocyte surface receptors; "positive" and "neg "activation" of T and B lymphocytes 20. Structure and function of secreted immunoglobulins, affinity and avidity 21. Structure and function of MHC glycoproteins, the biological significance of MHC glycop polymorphism 22. Leukocyte adhesive molecules, role in lymphocyte activation and effector function, mig lymphocytes to lymphoid vs. non-lymphoid tissues 23. Costimulatory molecules; signaling, role in activation, expansion and effector functio lymphocytes 24. Effector mechanisms of cellular immunity 25. Effector mechanisms of humoral immunity 26. Structure and function of complement receptors, complement cascade, regulation of the 27. Cytokines, chemokines and other soluble immunoregulatory molecules 28. Use of living organisms in immunological research, mutant, transgenic and knock-out mo II. Physiological and pathophysiological aspects of immunity 29. Mechanisms of inflammation; inflammatory mediators 30. Immunological importance of breastfeeding, the relationship between the immune system the fetus 31. Immunodeficiency - causes, types, principles of therapy 32. Primary immunodeficiencies 33. Acquired (secondary) immunodeficiencies 34. Immunopathological reactions accompanying physiological immune responses 35. Autoimmune diseases - causes, types, therapy 36. GIT immune disorders 37. Immune disorders of the respiratory system and skin 38. Immune disorders of the nervous system, 39. Immune disorders of endocrine system 40. Systemic immune-mediated diseases 41. Immunopathological reactions (hypersensitivity)-general principles, types, mechanisms, options 42. Lymphoproliferative diseases 43. Mechanisms of anti-infective immunity (specifics for different types of pathogens) 44. Mechanisms of the evasion of immune responses by microorganisms 45. Mechanisms of tissue damage by pathogens and immunopathological reactions 46. Mechanisms of the antitumor immunity, tumor antigens 47. Mechanisms of the evasion of immune responses by tumor cell 48. Immunotherapy - basic principles and approaches (stimulation, suppression) 49. Antigen-specific immunotherapy (vaccines, passive immunization, specific immunosuppres and their mechanisms of action 50. Experimental models of immunopathological conditions 51. Transplant immunology, principles, xenotransplantation, graft-versus-host disease 52. Classical and non-classical HLA antigens, HLA typing methods, therapeutic approaches o immunology 53. Immunologically privileged sites B. Molecular and cell biology Proteins 54. Protein structure (primary, secondary, tertiary, quaternary) 55. Metabolic turnover of proteins (proteosynthesis vs. degradation, proteasomes) 56. Posttranslational protein modifications (glycosylation, phosphorylation, acylation, pr 57. Membrane proteins (origin, types of association with the membrane, examples) Cell structure and function 58. Membrane structure (bilayer, amphipathic properties, lateral diffusion, phospholipids, proteins), membrane function (semi-permeability, compartmentalization, asymmetry, transpor nuclear-cytosol transport, nuclear pore, dynamics during mitosis, lamins) 59. Cell energy metabolism, mitochondria (DNA, electron transport chain, uncoupling protei gradient) 60. Endoplasmic reticulum (rough vs. smooth ER, posttranslational protein modifications, l 61. Protein signal sequences (address labeling, SRP, membrane transport mechanism) 62. Golgi system (localization, function, glycosylation, sorting of molecules to different 63. Lysosomes (endocytosis, clathrin, acidic pH, hydrolases, mannose 6-phosphate receptor) 64. Endocytosis and exocytosis (principle, endosomes - early, clathrin, recycling, late en regulation of exocytosis) 65. MHC I and ER (mechanism of MHC I peptide loading, peptide transporters, transport to p 66. MHC II and endosomes (mechanism of MHC II peptide loading, invariant chain, late endos 67. Comparison of the types of the cytoskeleton (logic of structure, similarities and diff structure and function) Extracellular signaling 68. Types of extracellular signaling (autocrine, paracrine, endocrine, cell contact-depend 69. Types of receptors (surface vs. intracellular, kinases, cyclases, ion channels, associ 70. Types of signaling molecules (nitric oxide, carbon monoxide, steroids, peptides, prote prostaglandins…) 71. Types of second messengers (cyclic GMP and AMP, Ca2 +, diacylglycerol, inositol phosph 72. Types of signaling pathways (receptors associated with G-proteins, ion channels, kinas 73. G-protein-coupled receptors (trimeric G-protein, receptor structure, cAMP, cGMP, PKA, phospholipase C-?, IP3, Ca2 +, PKC, calmodulin) 74. Receptors utilizing enzymatic activity (receptor tyrosine kinases, tyrosine kinase ass receptors, receptor tyrosine phosphatases, receptor serine/threonine kinases, receptor gua 75. Signal transduction by protein tyrosine kinases (receptor PTK, autophosphorylation, di domains, adapter proteins, Src family kinases, PLC-?, Ras proteins, MAP kinase pathway, PI Cell cycle and programmed cell death 76. Cell cycle definition (G1, G2, M, S phase, interphase, modification, duration) 77. Cell cycle regulation (checkpoints, examples of sensors - Rb protein and p53, Cdk, cyc 78. Malignant transformation (mechanisms of tumor cell formation, key factors and molecule 79. Apoptosis (definition, apoptosis vs. necrosis, caspases, role of mitochondria, Fas, Bc phosphatidylserine), apoptosis in the immune system 80. Autophagy Methods 81. Reverse genetics (transgenes, knock-out, knock-in, Crispr-Cas9, RNA interference, ES c 82. Flow cytometry: principles, applications 83. Hybridoma technology (immunization, myeloma cell, selection) 84. Mass spectrometry (use, advantages, limitations) 85. DNA and RNA detection (fluorescent and radioactive probes, in situ hybridization, sequ 86. DNA cloning (restriction endonucleases, vectors, amplification) 87. PCR (principle, thermostable DNA polymerases, primers, PCR variants – real-time, neste modifications) 88. Methods for determining the structure of proteins (X-ray crystallography, cryo-EM) 89. Methods based on antigen-antibody interaction (ELISA, Western blot, nephelometry) 90. Light microscopy (resolution, fluorescence microscopy, confocal microscopy, electron m (resolution, scanning vs. transmission) 91. Use of fluorescent proteins (logic, in vivo studies, fusion proteins, FRAP, FRET)