Rozsivky jsou velká skupina jednobuněčných řas jejichž nejvýraznějším znakem je dvojdílná křemičitá schránka. V našich vodních nádržích představují často velmi významnou složku fytoplanktonu a znalost jejich ekologie a fyziologie je tak velmi důležitá. Protože velké rozsivky jsou perfektní objekty ke studiu mnoha biologických interakcí, ke kterým ve vodním prostředí dochází, zaměříme se v této stáži právě na ně. Schránky rozsivek poskytují prostor pro celou řadu dalších organismů (bakterií, nálevníků, parazitických hub), které na sebe mohou s rozsivkami vzájemně působit a ovlivnit tak jejich fyziologický stav. Během stáže se budeme tímto velmi zajímavým a nepříliš prozkoumaným tématem zabývat z více stran. Hlavním cílem stáže bude pomocí moderních metod fluorescenčního značení buněk charakterizovat fyziologický stav rozsivek na úrovni jednotlivých buněk i celých populací během jejich sezonního vývoje ve vybraných lokalitách, v laboratorních pokusech i v závislosti na jejich osídlení dalšími organismy. Během stáže si student/studentka vyzkouší práci v terénu i v laboratoři, seznámí se s klasickými i moderními metodami používanými v limnologii a pronikne do barevného světa fluorescenční mikroskopie, včetně digitální analýzy obrazu.

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. Možným indikátorem je produkce biomasy vybraných rostlinných druhů, které se významně podílejí na produkci lučního společenstva. Cílem práce studenta je porovnat produkci biomasy vybraných rostlinných druhů s produkcí stejných druhů nebo rodů uvedených v literatuře. Pro některé druhy, které se významně podílí na produkci biomasy na sledovaných loukách na Berounsku, nelze ani žádné literární údaje dohledat. 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. Úkolem studenta bude odebrat biomasu vybraných druhů z plochy o maximální velikosti 0,5 m2 a několikrát (3-5) ji zopakovat na jednotlivých loukách se stejným vodním režimem, podle výskytu jednotlivých druhů. Odebrané vzorky budou ještě roztříděny na funkční skupiny, aby bylo možné zjistit čistou váhu daného druhu, a kolik váhy tvoří trávy, byliny a bobovité. Biomasa bude poté usušena v sušárně a následně zvážena. Bude spočítán průměr z hodnoty sušiny pro jednotlivé druhy ze všech čtverců po jednotlivých vybraných druzích rostlin. Celkem bude takto stanovena hodnota biomasy pro 10-15 druhů bylin a trav. Výsledky budou porovnány s daty z literatury. 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 maximálně 3 x 8hod) a v srpnu a v září se všechny uvedené činnosti zopakují. Práce v terénu bude probíhat vždy za přítomnosti vědeckého pracovníka, který vše studentovi ukáže a student si bude moci vše vyzkoušet. S tříděním odebrané biomasy a určením vybraných druhů bude studentovi na začátku také pomáhat vědecký pracovník, než se student naučí rozeznávat jednotlivé druhy i funkční 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.

Pro správnou funkci mozku jsou klíčové neuronální oscilace, které si můžeme představit jako hudební melodii. Stejně jako orchestr, kde každý nástroj hraje svou roli, tak i jednotlivé nervové buňky v mozku vytvářejí tuto symfonii. Dirigenty tohoto orchestru jsou speciální typy buněk, které nazýváme interneurony. Cílem této stáže je ovlivnit aktivitu těchto interneuronů pomocí chemogenetických nebo optogenetických metod. Tyto metody umožňují, že po aplikaci specifické látky dojde k selektivnímu vypnutí právě těchto interneuronů, přičemž bude zaznamenávána mozková aktivita před a po jejich deaktivaci.

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.