<div>V&nbsp;roce 2025 získaly prestižní granty Junior STAR Grantové agentury ČR (GA ČR) dvě výjimečné mladé vědkyně –&nbsp;Filipa Oliveira&nbsp;a&nbsp;Stella Gonsales, obě původem ze&nbsp;zahraničí. Tato podpora umožňuje začínajícím vědeckým osobnostem založit vlastní nezávislé výzkumné skupiny a&nbsp;výrazně posunout svou vědeckou kariéru. Jejich projekty reprezentují špičkový výzkum v&nbsp;oblasti materiálového inženýrství a&nbsp;udržitelné chemie.Stella Gonsales je navíc i&nbsp;laureátkou Fondu Dagmar Procházkové (společně s&nbsp;Annou Valunchene), který podporuje perspektivní vědecké projekty v&nbsp;oblasti udržitelné a&nbsp;pokročilé organické chemie.Filipa i&nbsp;Stella zároveň aktivně hledají motivované studenty a&nbsp;mladé vědce do&nbsp;svých týmů. Nabízejí tak jedinečnou příležitost pracovat na&nbsp;špičkovém výzkumu v&nbsp;podporujícím prostředí.</div><div><h3>Filipa Oliveira: průkopnické tubulární MXeny pro ukládání energie v&nbsp;superkondenzátorech</h3><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/VSCHT_Praha_V_prestizni_soutezi_GACR_uspely_dve_zahranicni_vedkyne_z_VSCHT_2_da6e538579.jpeg" alt="VŠCHT Praha: V prestižní soutěži GAČR uspěly dvě zahraniční vědkyně z VŠCHT: Filipa Oliveira" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_VSCHT_Praha_V_prestizni_soutezi_GACR_uspely_dve_zahranicni_vedkyne_z_VSCHT_2_da6e538579.jpeg 235w," sizes="100vw" width="1500" height="999"><h5>Gratulujeme k&nbsp;získání grantu Junior STAR. Co pro vás tento úspěch znamená a&nbsp;jak ovlivní vaše další kroky?</h5>Děkuji. Získat tak prestižní grant je obrovský úspěch. Dává mi to možnost založit si vlastní výzkumnou skupinu tady na&nbsp;VŠCHT Praha. Program Junior STAR podporuje talentované mladé vědce v&nbsp;budování týmů a&nbsp;získávání potřebných prostředků. Znamená to, že teď mám zázemí k&nbsp;tomu, abych se&nbsp;naplno věnovala výzkumu tubulárních MXenů a&nbsp;jejich aplikacím v&nbsp;superkondenzátorech.<h5>Proč jsou tubulární MXeny tak inovativní pro ukládání energie?</h5>MXeny jsou rodina 2D materiálů s vrstvenou, „harmonikovou“ strukturou a jsou známé svou skvělou elektrickou vodivostí. Naší inovací je jejich příprava v tubulární morfologii –&nbsp;spojujeme vysokou vodivost a&nbsp;redoxní aktivitu s&nbsp;vynikajícími iontově-transportními vlastnostmi tubulárních struktur. Díky otevřené, duté struktuře roste povrch, zrychluje se&nbsp;difuze iontů a&nbsp;přenos náboje. To by se&nbsp;mohlo promítnout do&nbsp;rychlejších a&nbsp;efektivnějších superkondenzátorů, které jsou klíčové pro udržitelné energetické technologie.<h5>Jak vás vaše vědecké zájmy dovedly k&nbsp;tomuto oboru?</h5>Globální výzvy v&nbsp;oblasti zelené energie mě přivedly k&nbsp;materiálům, které mohou zlepšit ukládání energie. MXeny mě zaujaly tím, že změny ve&nbsp;složení a&nbsp;struktuře výrazně ovlivňují jejich vlastnosti. Zajímalo mě, jak zastoupení různých kovových prvků v&nbsp;tubulární morfologii ovlivní chování MXenů a&nbsp;jak je lze optimalizovat pro praktické aplikace.<h5>S&nbsp;jakými výzvami jste se&nbsp;setkala?</h5>Jednou z hlavních výzev je stabilita – MXeny se rychle oxidují, což zhoršuje jejich výkon. Dalším problémem je pochopit, jak musí být podmínky syntézy samotných MXenů i jejich prekurzorů (MAX fází) upraveny tak, aby tubulární morfologie vůbec vznikla a zachovala se, protože mechanismus jejich vzniku se liší od konvenčních MXenů. Výzvou bylo také projekt v žádosti o grant srozumitelně&nbsp;a&nbsp;přesvědčivě popsat tak, aby recenzenti viděli, proč si tuto podporu zasloužím. Díky mentorství a&nbsp;spolupráci se&nbsp;mi ale tyto překážky podařilo překonat.<h5>Co vás na&nbsp;práci na&nbsp;VŠCHT Praha motivuje nejvíc?</h5>Velkou roli hraje podpora od kolegů a vynikající technická infrastruktura – je to skvělé místo pro práci. Inspirující je také to, že jsem dříve působila ve špičkové skupině profesora Sofera, která se věnuje 2D materiálům,&nbsp;a&nbsp;právě tato zkušenost mě významně formovala a&nbsp;k tomuto úspěchu přivedla.<h5>Jak vidíte svůj profesní rozvoj do budoucna?</h5>Grant mi pomůže vybudovat vlastní tým, pořídit vybavení a&nbsp;rozvíjet spolupráce. Dlouhodobě bych chtěla významně přispět k&nbsp;udržitelným energetickým řešením a&nbsp;k vědeckému pokroku jak v&nbsp;České republice, tak na&nbsp;mezinárodní úrovni.<h5>Hledáte nové členy týmu. Jaké studenty nebo vědce potřebujete?</h5>Momentálně vítáme nadšené studenty a studentky magisterského studia, doktorandy&nbsp;i postdoky, kteří mají vášeň pro materiálovou vědu a chtějí posouvat hranice poznání v oblasti MXenů a ukládání energie. Pokud vás baví zvídavostí poháněný výzkum&nbsp;a&nbsp;chcete být součástí rostoucího mezinárodního týmu, budeme rádi, když se&nbsp;k&nbsp;nám přidáte.<h3>Stella Gonsales: katalýza jako klíč k&nbsp;recyklaci polymerů</h3><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/VSCHT_Praha_V_prestizni_soutezi_GACR_uspely_dve_zahranicni_vedkyne_z_VSCHT_3_3d0ded6274.jpeg" alt="VŠCHT Praha: V prestižní soutěži GAČR uspěly dvě zahraniční vědkyně z VŠCHT: Stella Gonsales" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_VSCHT_Praha_V_prestizni_soutezi_GACR_uspely_dve_zahranicni_vedkyne_z_VSCHT_3_3d0ded6274.jpeg 233w," sizes="100vw" width="1499" height="1000"><h5>Gratulujeme k získání grantu Junior STAR i podpory z Fondu Dagmar Procházkové. Co pro vás znamená, že jste získala tyto dva granty, a jak to ovlivní vaši práci?</h5>Děkuji. Oba granty jsou nesmírně důležité. Grant Junior STAR mi umožňuje rozšířit skupinu a&nbsp;zázemí pro výzkum katalytické recyklace polymerů, zatímco Fond Dagmar Procházkové podporuje doplňkové projekty, například syntézu nových biologicky rozložitelných polymerů. Dohromady nám to umožňuje řešit problém plastového odpadu z&nbsp;více vědeckých úhlů.<h5>Můžete svůj výzkum vysvětlit srozumitelně i&nbsp;pro laiky?</h5>Většina plastů má silné vazby uhlík–uhlík. My do&nbsp;polymerů vkládáme více snadněji štěpitelných dvojných vazeb, které lze rozbít katalytickými reakcemi nazývanými olefinová metateze. Díky tomu je recyklace na&nbsp;molekulární úrovni realističtější.<h5>V&nbsp;čem je grant Junior STAR pro váš výzkum a&nbsp;kariérní rozvoj obzvlášť důležitý?</h5>Grant Junior STAR je prestižní a velmi konkurenceschopná podpora pro špičkové vědce v rané fázi kariéry – do osmi let od získání Ph.D. Poskytuje až 25 milionů Kč na pět let, což příjemcům dovoluje vybudovat nezávislé výzkumné skupiny a věnovat se inovativním vědeckým tématům. Tento grant je klíčový pro vybudování pevného základu, pořízení nezbytného vybavení&nbsp;a&nbsp;nábor talentovaných členů týmu. Umožňuje realizovat ambiciózní projekty, které mohou významně přispět jak české vědě, tak k&nbsp;řešení globálních výzev.<h5>Jaké spolupráce váš výzkum podporují?</h5>Probíhá zde spolupráce mezi VŠCHT Praha a&nbsp;Ústavem organické chemie a&nbsp;biochemie AV ČR (ÚOCHB). Ten poskytuje především finanční a&nbsp;technickou podporu. Tato kooperace pomáhá s&nbsp;financováním, přístupem k&nbsp;pokročilému vybavení a&nbsp;provozním zázemím potřebným pro chod výzkumných projektů.<h5>Jakou radu byste dala mladým vědcům, kteří chtějí uspět?</h5>Doporučila bych nebát se&nbsp;přemýšlet „out of box“ a&nbsp;propojovat různorodé znalosti, které během kariéry získáte, abyste dokázali řešit komplexní problémy, které vás opravdu zajímají a&nbsp;dávají vám smysl.<h5>Vaše laboratoř nese jméno Otty Wichterleho a&nbsp;byla slavnostně otevřena za&nbsp;účasti profesora Kamila Wichterleho. Jak vás osobně tento odkaz inspiruje?</h5>Wichterleho inovační duch mě motivuje posouvat hranice tvořivosti a&nbsp;hledat nové cesty v&nbsp;udržitelné chemii.<h5>Jaké jsou vaše představy o&nbsp;budoucnosti?</h5>Chtěla bych vybudovat výzkumnou skupinu, která bude posouvat možnosti udržitelné recyklace polymerů a&nbsp;přispěje k&nbsp;ochraně životního prostředí i&nbsp;rozvoji cirkulární ekonomiky.<h5>Nabíráte nové členy týmu. Jaké dovednosti by měli mít?</h5>Hledáme talentované doktorandy a postdoky se zkušenostmi s katalýzou látek citlivých na vzduch. Pokud chcete přispět k průlomovému výzkumu v oblasti udržitelné chemie&nbsp;a&nbsp;přidat se&nbsp;k&nbsp;dynamickému týmu, je to skvělá příležitost.</div>

V prestižní soutěži GAČR uspěly dvě zahraniční vědkyně z VŠCHT

V čistých laboratořích výzkumné infrastruktury CEITEC Nano na CEITEC Vysokého učení technického v Brně se nachází zhruba čtyři metry vysoký transmisní elektronový mikroskop TITAN pro výzkum materiálů na atomární úrovni. A právě toto vědecké zařízení se loni dočkalo dvou významných upgradů o dvě nejmodernější technologie – korektoru aberací elektromagnetických čoček pro skenovací transmisní elektronovou mikroskopii a spektrometru energiových ztrát elektronů vybaveného kamerami s dnes nejcitlivějšími senzory. Díky těmto upgradům se z TITANU stalo špičkové zařízení, které lze v dané konfiguraci najít jen v několika nejmodernějších laboratořích na světě.Mikroskop TITAN Themis byl vyroben v roce 2015 firmou FEI (dnes Thermo Fisher Scientific) a na CEITEC VUT slouží od roku 2016. Už při svém pořízení patřil k nejvýkonnějším komerčně dostupným elektronovým mikroskopům, chyběl mu však korektor optických vad čoček formujících úzký elektronový svazek skenující vzorek. To znamenalo omezené rozlišení i nižší schopnost analyzovat chemické složení a fyzikální vlastnosti materiálů na atomární úrovni.„Korektor aberací poslední generace typu S-CORR umožňuje zaostřit elektronový svazek na velikost až dvakrát menší než atom a zároveň s vyšším elektronovým proudem. Tím došlo k zásadnímu zvýšení rozlišení i analytických schopností mikroskopu,“ vysvětluje Jan Michalička, garant mikroskopu TITAN. „Náš mikroskop tak díky novému korektoru dosahuje světově nejvyššího standardu v rozlišení, konkrétně méně než 50 pikometrů při urychlovacím napětí 300 keV.“ Pro lepší představu dodává přirovnání: „Lze si představit poměr velikosti golfového míčku a naší Země. A právě takový poměr má atom o velikosti 100 pm vůči golfovému míčku.“ Díky tomuto rozlišení jsou vědci schopni nejen zobrazit jednotlivé atomy, ale další analýzou také určit jejich chemickou podstatu. To má zásadní význam například pro vývoj nových katalyzátorů pro ekologičtější chemický průmysl.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_8ebd8d7245.jpg" alt="CEITEC/CEITEC BUT archive: Upgrade transmisního elektronového mikroskopu TITAN zařadil CEITEC mezi elitní laboratoře: Rozdíly v rozlišení před a po instalaci korektoru." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_8ebd8d7245.jpg 245w," sizes="100vw" width="1600" height="904">Nový korektor zároveň umožňuje mikroskopu vysoké rozlišení i s elektrony o nízké energii. To je klíčové pro studium velmi citlivých materiálů, jako je grafen a další dvourozměrné struktury, které by silnější elektronový svazek poškodil. „Elektrony se vzorkem silně interagují a na atomární úrovni jej mohou poškodit, například mu změnit strukturu a chemické složení. S novým korektorem dokážeme dosáhnout atomárního rozlišení i při nejnižším urychlovacím napětí 60 keV a díky tomu studovat i velmi citlivé materiály prakticky v nezměněném stavu,“ říká Jan Michalička.<h4>Dodatečná instalace korektoru v laboratoři CEITEC je světově unikátní</h4>Korektory optických vad elektromagnetických čoček je výjimečná technologie, která zcela změnila svět elektronové mikroskopie. Dlouhou dobu byly považovány za technicky nemožné a absence korektorů v podstatě bránila výzkumu struktury a vlastností materiálů na atomární úrovni. Teprve v 90. letech se čtveřici vědců – Haraldu Roseovi, Maxu Haiderovi, Knutu Urbanovi a Ondřeji Křivánkovi – podařilo tuto technologii realizovat a za svůj přínos získali v roce 2020 prestižní Kavliho cenu. „Korektory se v základu skládají z dvojice komplexních čoček, přičemž každá z nich obsahuje řadu magnetických multipólů. V případě korektorů vynalezených prvními třemi jmenovanými se vady odstraňují dvěma hexapólovými čočkami. Takový koncept má i náš nový korektor“ doplňuje Jan Michalička.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_2_c7e74d8554.jpeg" alt="CEITEC/CEITEC BUT archive: Upgrade transmisního elektronového mikroskopu TITAN zařadil CEITEC mezi elitní laboratoře: Dodaný korektor před instalací, v pozadí mikroskop TITAN." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_2_c7e74d8554.jpeg 117w," sizes="100vw" width="1600" height="2133">Dodatečná instalace korektoru je sama o sobě v dnešní době unikátní. Podobně složité technologie se zpravidla montují už při výrobě mikroskopů v továrně, v tomto případě v Holandsku. V Brně se však podařilo úspěšně upgradovat mikroskop o korektor v omezených podmínkách laboratoře. Instalace korektoru trvala zhruba čtyři měsíce a neobešla se bez demontáže velké části mikroskopu. „Touto instalací jsme se v podstatě vrátili do doby, kdy zmíněná čtveřice vědců umístila na starší mikroskop svůj prototyp korektoru, a zdokonalila tak jeho výkon,“ říká s úsměvem Jan Michalička s tím, že nejsložitější bylo precizní seřízení korektoru a celé optiky mikroskopu, aby bylo dosaženo špičkových parametrů. „I když už většinu věcí řídí počítače, na světě existuje jen málo lidí, kteří dokážou instalovat a vyladit korektor do úrovně nejvyšší přesnosti. Jsme proto nesmírně rádi, že jsme zde měli takové experty k dispozici.“<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_4_b2cf95fb5c.jpeg" alt="CEITEC/CEITEC BUT archive: Upgrade transmisního elektronového mikroskopu TITAN zařadil CEITEC mezi elitní laboratoře: Instalace korektoru - odmontování kondensoru." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_4_b2cf95fb5c.jpeg 117w," sizes="100vw" width="1600" height="2133"><h4>Nový spektrometr umožní vědcům vidět více</h4>Druhým a neméně důležitým upgradem mikroskopu TITAN je instalace nejnovější generace spektrometru energiových ztrát elektronů GIF Continuum HR od společnosti Gatan. Je to zhruba dva metry dlouhý přístroj nainstalovaný vodorovně pod mikroskopem a jeho hlavní součástí je magnetický hranol rozkládající svazek elektronů podle jejich energiových ztrát. Spektra těchto ztrát mají obrovskou vypovídající hodnotu o vzorku, a to principiálně na atomární úrovni – jsou totiž charakteristické pro daný stav atomů, například valenční uspořádání jejich elektronového obalu. V kombinaci s novým korektorem pak lze ze spekter až na úrovni jednotlivých atomů analyzovat jejich chemické vazby, uspořádání v krystalové mřížce, či celou škálu fyzikálních vlastností atomárních nanostruktur.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_8_fdab871ef5.jpeg" alt="CEITEC/CEITEC BUT archive: Upgrade transmisního elektronového mikroskopu TITAN zařadil CEITEC mezi elitní laboratoře: Instalace spektrometru pod mikroskopem, magnetický hranol." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_8_fdab871ef5.jpeg 117w," sizes="100vw" width="1600" height="2133">Zásadní součástí spektrometru jsou nejmodernější kamery K3 a Stela, které dokáží přímo detekovat a počítat jednotlivé elektrony. Zároveň jsou tyto kamery extrémně rychlé a jejich senzory pořizují data bez šumu. „Tyto vlastnosti našich kamer jsou klíčové pro měření citlivých nebo dynamicky se měnících vzorků a umožní nám získat informace, které dříve nebyly elektronovým mikroskopem vidět,“ říká Jan Michalička.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_9_d8b87903f2.jpeg" alt="CEITEC/CEITEC BUT archive: Upgrade transmisního elektronového mikroskopu TITAN zařadil CEITEC mezi elitní laboratoře: Nainstalované výkonné kamery spektrometru." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_9_d8b87903f2.jpeg 117w," sizes="100vw" width="1600" height="2133">Spektrometr v neposlední řadě otevře zcela nové možnosti pro měření magnetických vlastností atomárních struktur. K takovým experimentům bude nový spektrometr využit i v rámci projektu TERAFIT, z něhož CEITEC zařízení financoval a který je zaměřený na výzkum materiálů pro ultravysokou kapacitu, rychlost a energetickou úspornost informačních technologií. „Zařízení je plně připraveno pro pokročilé experimenty a využití moderních softwarových nástrojů včetně umělé inteligence,“ doplňuje další přednosti spektrometru Vojtěch Uhlíř, vedoucí výzkumné skupiny Nanomagnetismus a spintronika na CEITEC VUT a jeden z řešitelů projektu TERAFIT.Spektrometr dohromady s korektorem tvoří přelom v oblasti analýzy materiálových vlastností a CEITEC nyní podle Jana Michaličky disponuje jedním z nejvýkonnějších mikroskopů. „V moderní materiálové vědě, například při vývoji magnetických pamětí, kvantových materiálů nebo 2D struktur je potřeba vidět nejen atomy, ale i jejich chování v reálném čase, včetně magnetických stavů. A právě tento spektrometr posouvá hranice toho, co dokážeme vidět a analyzovat.“ Za pravdu mu dává i Michal Urbánek, vedoucí laboratoří CEITEC Nano a koordinátor velké výzkumné infrastruktury <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.czechnanolab.cz/">CzechNanoLab</a>, který na závěr dodává, že zařízení nyní může přispět k vědeckému poznání ve světovém měřítku. „Díky včlenění do velké výzkumné infrastruktury CzechNanoLab je tento špičkový mikroskop přístupný nejen vědcům z CEITEC, ale i dalších pracovišť v ČR a v zahraničí.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_10_7a2b57cc6d.jpeg" alt="CEITEC/CEITEC BUT archive: Upgrade transmisního elektronového mikroskopu TITAN zařadil CEITEC mezi elitní laboratoře: Finální stav mikroskopu TITAN po instalaci korektoru a spektrometru." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Upgrade_transmisniho_elektronoveho_mikroskopu_TITAN_zaradil_CEITEC_mezi_elitni_laboratore_10_7a2b57cc6d.jpeg 117w," sizes="100vw" width="1600" height="2133"><blockquote>Chcete vědět víc? Přečtěte si <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.ceitec.cz/upgrade-transmisniho-elektronoveho-mikroskopu-titan-zaradil-ceitec-mezi-elitni-laboratore-odborna-verze/t11696?secret=40ab0267-ec7e-11f0-8f5d-2ed9ab825d4b">odbornou verzi</a> tohoto článku.</blockquote>

Upgrade transmisního elektronového mikroskopu TITAN zařadil CEITEC mezi elitní laboratoře

Vědci z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR pronikají do detailů genové transkripce. Popsali dosud neznámý molekulární mechanismus, kterým může začínat přepis genetické informace z deoxyribonukleové kyseliny (DNA) do ribonukleové kyseliny (RNA). Zaměřili se na zvláštní molekuly nazývané alarmony, které se vyskytují v buňkách napříč organismy a jejichž hladina se často zvyšuje při buněčném stresu. Výsledky výzkumu zveřejnil prestižní vědecký časopis Nature Chemical Biology.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_bc2bfffa6c.jpg" alt="ÚOCHB/Tomáš Belloň: Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace: Dr. Hana Cahová, vedoucí vědecké skupiny Chemická biologie nukleových kyselin." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_bc2bfffa6c.jpg 234w," sizes="100vw" width="2000" height="1335"><div>RNA molekuly mohou nést na jednom konci různé chemické modifikace, označované jako tzv. „čepičky“. U eukaryotních organismů, kam patří i lidské buňky, je nejznámější čepička, která se podílí na stabilitě RNA a regulaci jejího dalšího osudu. V posledních letech se však ukazuje, že existují i alternativní, nekanonické RNA čepičky, jejichž vznik a mechanismus připojení k RNA se zatím vymyká lidským znalostem. Mezi ně patří například tzv. alarmonové čepičky, tvořené molekulami dinukleosidpolyfosfátu, alarmonů, které chrání buněčnou RNA ve chvílích, kdy je buňka v ohrožení.Tým <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://cahova.group.uochb.cz/cs">Dr. Hany Cahové</a> se ve své studii zaměřil na RNA polymerázu z bakterií a sledoval, jakým způsobem může tento enzym zahájit transkripci za využití dinukleosidpolyfosfátů (NpNs) místo běžných stavebních bloků RNA. Vědci vůbec poprvé popsali na atomární úrovni, jak může vznikat RNA s alarmonovou čepičkou přímo při zahájení přepisu genu. Navíc pozorovali, že se NpnNs vážou jiným typem párování, než je obvyklé.Na práci se zásadně podílely Valentina Serianni z týmu Hany Cahové, která prokázala schopnost dinukleosidpolyfosfátů zahajovat přepis genu, a Jana Škerlová, která se zaměřila na strukturální analýzu RNA polymerázy a na základě dat z kryogenní elektronové mikroskopie ukázala, jak se molekuly dinukleosidpolyfosfátů váží do aktivního místa RNA polymerázy, tedy do srdce enzymu, kde se genetická informace přepisuje. Jejich studie pomáhá odhalovat procesy, které provázejí přepis genetické informace z DNA do RNA.Hana Cahová k tomu dodává: „Popisujeme něco, co se v buňkách skutečně děje a co nyní dokážeme pozorovat přímo na úrovni jednotlivých molekul. Získáváme tak odpovědi na zásadní otázky týkající se buněčných procesů, například jak se buňky přizpůsobují stresu. Právě RNA totiž přenáší kaskádu informací, které stojí za jakoukoli buněčnou reakcí, např. na stav ohrožení způsobený nedostatkem živin či teplotním šokem.“<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_2_0fe88ff9e9.jpg" alt="ÚOCHB/Tomáš Belloň: Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace: Dr. Tomáš Kouba, vedoucí core facillity skupiny Kryogenní elektronová mikroskopie." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_2_0fe88ff9e9.jpg 234w," sizes="100vw" width="2000" height="1335"><div>Klíčovou roli v projektu sehrála kryogenní elektronová mikroskopie (cryo-EM), kterou vedl Dr. Tomáš Kouba, jeden z autorů článku. „Kryoelektronová mikroskopie umožňuje zmrazit biologické molekuly skoro v jejich přirozené formě a následné získat trojrozměrnou strukturu takových molekul. Díky tomu můžeme nahlédnout přímo do aktivního centra enzymů a sledovat jejich fungování až na atomární úrovni,“ vysvětluje Tomáš Kouba.ÚOCHB vloni otevřel nové <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://cryoem.group.uochb.cz/cs">centrum cryo-EM</a>, které je v českém prostředí unikátní. Špičkové kryogenní elektronové mikroskopy našly zázemí ve speciálně navržené budově a umožňují studium biologických procesů s mimořádnou strukturální přesností.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_3_4d881e7a58.jpg" alt="ÚOCHB: Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace: Tato práce ukazuje, jak malé molekuly NpnN pomáhají bakteriím zahájit přepis genetické informace. Detailní zobrazení pomocí kryogenní elektronové mikroskopie odhaluje, jak se vážou na genetickou šablonu a fungují jako nekanonické „čepičky“ RNA." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UOCHB_Vyzkum_z_UOCHB_odhaluje_dosud_nepoznany_zpusob_prepisu_geneticke_informace_3_4d881e7a58.jpg 245w," sizes="100vw" width="2000" height="1077"><blockquote><h4>Původní článek</h4><h4><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.nature.com/articles/s41589-025-02134-5#citeas">Molekulární vhled do 5′ zakončení RNA pomocí NpnNs zprostředkovaného bakteriální RNA polymerázou</a></h4>Valentina M. Serianni, Jana Škerlová, Anna Knopp Dubánková, Anton Škríba, Hana Šváchová, Tereza Vučková, Anatolij Filimoněnko, Milan Fábry, Pavlína Řezáčová, Tomáš Kouba &amp; Hana Cahova&nbsp;Nat. Chem. Biol. 21 (2026)<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://doi.org/10.1038/s41589-025-02134-5">https://doi.org/10.1038/s41589-025-02134-5</a><h6>licencováno pod <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC-BY 4.0</a></h6></blockquote><h4>Abstrakt</h4>RNA zakončená dinukleosidovými polyfosfáty byla u bakterií i eukaryot objevena teprve nedávno. Pravděpodobný mechanismus tohoto specifického typu zakončení RNA spočívá v přímém začlenění dinukleosidových polyfosfátů RNA polymerázou jako nekanonických iniciačních nukleotidů. Dosud však nebylo známo, jakým způsobem se tyto sloučeniny vážou do aktivního místa RNA polymerázy během zahájení transkripce. V této práci jsme in vitro studovali iniciaci transkripce za použití série DNA templátů v kombinaci s dinukleosidovými polyfosfáty a modelovou RNA polymerázou z bakterie Thermus thermophilus. Zjistili jsme, že místo zahájení transkripce se může lišit v závislosti na kompatibilitě konkrétního templátu a použitého dinukleosidového polyfosfátu. Struktury iniciačních transkripčních komplexů s dinukleosidovými polyfosfáty získané pomocí kryogenní elektronové mikroskopie odhalily, že obě nukleové báze v molekule mohou párovat s DNA templátem. První kódovaný nukleotid se páruje kanonickým Watsonovým–Crickovým způsobem, zatímco druhá nukleová báze se váže nekanonicky prostřednictvím reverzního Watsonova–Crickova párování. Tato práce tak poskytuje strukturní vysvětlení mechanismu, kterým dinukleosidové polyfosfáty zahajují transkripci RNA.</div></div>

Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace

Osobnosti

Věda a výzkum

Video

Článek

Je výzkumné centrum zaměřené na oblast živých věd, pokročilých materiálů a technologií.  Vznikl v roce 2011 na základech šesti významných brněnských univerzit a výzkumných institucí. Od doby jeho nedávného vzniku se daří budovat významné vědecké centrum, a již nyní se řadí mezi špičkové evropské instituce.

CEITEC

Vysoká  škola chemicko-technologická v Praze spojuje tradici s nejmodernějšími nano- a biotechnologiemi a dalšími progresivními směry a obory ve vědě a výzkumu. Spolu s vynikajícím mezinárodním renomé a špičkovým přístrojovým vybavením otevírá každému studentovi možnosti zapojit se do vědeckých projektů dle vlastního výběru, umožňuje zahraniční stáže a je následně vstupenkou k prestižnímu, dobře ohodnocenému uplatnění doma i v zahraničí.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze

ÚOCHB AV ČR je přední mezinárodně uznávaná vědecká instituce, jejímž hlavním posláním je základní výzkum v oblasti chemické biologie a medicinální chemie, organické a materiálové chemie, chemie přírodních látek, biochemie a molekulární biologie, fyzikální chemie, teoretické chemie a analytické chemie.

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR

TOFWERK TOF-ICP-MS Hmotnostní spektrometr s indukčně vázaným plazmatem

icpTOF hmotnostní spektrometrie na bázi time of flight detekce pro ultrastopovou analýzu prvků v různých matricích, ale i ke speciační analýze, nebo měření nanočástic či pro spojení s laserovou ablací.

Švýcarská firma TOFWERK, výrobce „Time of flight - TOF“ hmotnostních detektorů s nejvyšším hmotnostním rozlišením na světě, ve spolupráci se společností Thermo Fisher Scientific, přináší zařízení, které disponuje tím nejlepším ze dvou světů hmotnostních spektrometrů.
Jedním světem je hmotnostní spektrometrie s kvadrupólovým (Q-MS) filtrem a druhým světem je detekce na základě měření doby letu (TOF). Zařízení využívá spolehlivou a robustní platformu Thermo Scientific iCAP RQ – vnášecí systém, plazmový ionizační systém, extrakční a iontová optika s bezúdržbovým angulárním deflektorem (viz obrázek). V řeči zkratek lze toto zařízení popsat jako TOF-ICP-MS, nebo jak uvádí výrobce icpTOF.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_TOFWERK_Spektrometr_TOF_ICP_MS_1_3236701864.jpg" alt="Pragolab: Obr. 1: Schéma TOF-ICP-MS, vlevo single kvadrupólové měření, vpravo TOF měření"/>
Celé zařízení je postaveno na ICP-MS spektrometru iCAP RQ výrobce Thermo Fisher Scientific. Tento stroj sám o sobě vyniká minimálními nároky na prostor (75x77 cm bez nutnosti garantovat přístup do zařízení ze zadní strany - Obrázek 1), dlouhodobou stabilitou (Obrázek 2) a bezúdržbovostí (z evakuované části je potřeba pravidelně měnit pouze detektor).
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_TOFWERK_Spektrometr_TOF_ICP_MS_9d292f26b2.jpg" alt="Pragolab: Obr. 2: TOF-ICP-MS (icpTOF)"/>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_TOFWERK_Spektrometr_TOF_ICP_MS_3_8cc0d0a457.jpg" alt="Pragolab: Obr. 3: ICP-MS iCAP RQ"/>
<h5>Přístroj lze s výhodou využít pro:</h5>
<ul>
<li>ultrastopovou analýzu prvků v různých matricích</li>
<li>ke speciační analýze nebo měření nanočástic</li>
<li>pro spojení s laserovou ablací.</li>
</ul>
A právě pro analýzu nanočástic, nebo spojení s laserovou ablací lze instrumentaci icpTOF doporučit.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_TOFWERK_Spektrometr_TOF_ICP_MS_2_24fd5ff282.jpg" alt="Pragolab: Obr. 4: Dlouhodobá stabilita pro různé prvky v pitné vodě"/>
<h4>icpTOF spektrometr s detekcí iontů pomocí TOF detektoru, s platformou iCAP RQ, má řadu výhod:</h4>
<ul>
<li>Vysoká rychlost detekce, optimalizováno pro krátkodobé signály jako jsou individuální nanočástice, fluidní inkluze a body laserové ablace
</li>
<li>Umožňuje realizovat chemické mapování až 50x rychleji v porovnání s konvenčními hmotnostními spektrometry
</li>
<li>Vždy všechny ionty – TOF hmotnostní analyzátor vždy zaznamenává celé hmotnostní spektrum
</li>
<li>Přesné izotopové poměry – icpTOF měří simultánně všechny izotopy každých 30 µs
</li>
<li>Vysoké hmotnostní rozlišení umožňuje „zapomenout“ na problém řady interferencí, např. na interference ³⁴S⁺ a ¹⁸O¹⁶O⁺ nebo rozlišení forem, v nichž se prvek nachází, např. ¹⁹⁷Au⁺ vs. ¹⁸¹Ta¹⁶O⁺
</li>
<li>Potlačení dalších interferencí umožňuje unikátní technologie Thermo Scientific „Q-cell technology“ - kolizně reakční cela s možností diskriminace lehkých hmot
</li>
</ul>
<h4>Příklady aplikací:</h4>
<ul>
<li>Hmotnostní kvantifikace nanočástic různého složení
</li>
<li>Vysokorychlostní, multiprvkové mapování geologických vzorků
</li>
<li>Analýza fluidních inkluzí v minerálech
</li>
</ul>
<h4>ICP-MS – hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem</h4>
Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem je nejcitlivější ze současně běžně používaných instrumentálních metod. Umožňuje stanovovat ultrastopová množství prvků (až ppt). Vedle rutinních analýz vzorků vod, potravin, léčiv aj. lze provádět i vědecké aplikace jako spojení s laserovou ablací (měření pevných vzorku – např. geologie, archeologie), nebo analýzu nanočástic. V případě použití techniky icpTOF je možné provádět i víceprvkovou analýzu nanočástic.

Produkty z kategorie ICP/MS (TOF) - strana 1

Mohlo by Vás zajímat

Výzkum z ÚOCHB odhaluje dosud nepoznaný způsob přepisu genetické informace

Upgrade transmisního elektronového mikroskopu TITAN zařadil CEITEC mezi elitní laboratoře

V prestižní soutěži GAČR uspěly dvě zahraniční vědkyně z VŠCHT