Imunologie

Platnost akreditace: 27. 11. 2029

Předsedkyně oborové rady:
doc. RNDr. Magdaléna KRULOVÁ, Ph.D.

Katedra buněčné biologie PřF UK
Viničná 7
128 00  Praha 2
tel.: 221 951 755
e-mail: magdalena.krulova@
natur.cuni.cz

 

Kontaktní osoba:
RNDr. Nataša Šebková, Ph.D.
Katedra buněčné biologie PřF UK
Viničná 7
128 00  Praha 2
tel.: 221 951 794
e-mail: @email

 

Členové oborové rady

Charakteristika studijního programu

Imunologie je dynamicky se vyvíjející obor integrující poznatky molekulární a buněčné biologie, fyziologie, reprodukční imunologie, histologie i funkční morfologie (v kontextu evoluce i ontogenese) do jediného celku, jehož pojítkem je imunitní systém. Ten je soustavou molekul, buněk a tkání podílejících se na imunitní odpovědi. Témata jako transplantace, alergie, imunitní nedostatečnost, autoimunita, imunosuprese, imunoterapie, či protinádorová imunita jsou typickými oblastmi zájmu imunologů. Imunologie pokrývá všechny úrovně biologického poznání od molekul (cytokiny, imunoglobuliny, receptory, signalizační molekuly), přes buňky (celá plejáda imunokompetentních buněk), celé organismy (zde jsou často využívány transgenní zvířecí modely) i společenstva (frekvence různých alel genů regulujících imunitní odpověď, evoluce imunitních mechanismů). Samostatnou emancipovanou součástí imunologie je imunologie klinická, pro kterou je objektem bádání imunitní systém člověka a poznání mechanismů jeho fungování vede k vývoji případných terapeutických aplikací.

Podmínky přijímacího řízení specifické pro studijní program

Podmínky a průběh přijímacího řízení pro kombinovanou formu studia jsou stejné jako podmínky pro prezenční formu.

Doporučujeme předem kontaktovat potenciálního školitele a konzultovat s ním vhodnou formu přípravy na přijímací pohovor. Každý studijní program má svá specifika, proto vám školitel může pomoci při přípravě na přijímací zkoušku (pohovor).

Témata disertačních prací

OR nevypsala žádná témata. Uchazeč si zvolí předběžné téma individuálně a kontaktuje potenciálního školitele. Společně s ním konzultuje zvolené téma a dohodne se na jeho přesnější specifikaci. V případě nejasností doporučujeme kontaktovat rovněž předsedu OR. Ten mu může podle potřeby doporučit konzultovat téma i s dalším specialistou podle zaměření zamýšleného projektu. 

Pokud uchazeč neví, jaké téma/jakého školitele si zvolit, kontaktuje předsedu OR, s nímž konzultuje vhodné téma a potenciálního školitele. 

Tato volba je předběžná, přijímací komise může po konzultaci s uchazečem navrhnout jiného školitele.

Školitelé studijního programu

Každý školitel musí být schválen OR. Kritéria pro přijetí nových školitelů si určuje OR. Pokud navrhovaný školitel není dosud schválen OR, musí tak být učiněno nejpozději do zápisu uchazeče do studia (za předpokladu, že uchazeč bude přijat). Seznam školitelů schválených OR naleznete zde. Po rozkliku se zobrazí pracoviště školitele a kontakt na něj.

Požadavky v průběhu studia

Studijní povinnosti pro prezenční i kombinovanou formu studia jsou stejné.

Cílem studia je pokročilé vzdělání v imunologii. Student by si měl osvojit široké znalosti z vědní oblasti, být schopen řešit svůj vědecký problém, měl by být kompetentní při provádění a plánování experimentů, být vyškoleni v psaní vědeckého textu a získat kvalifikaci, díky které by byl konkurenceschopným kandidátem na pozice ve výzkumu, výuce a technologiích, a to v mezinárodním měřítku. 

  • Student musí splnit nejméně tři studijní povinnosti (kurzy) a rozvrhnout je do prvních tří let studia. Při přípravě návrhu ISP ke schválení OR v SIS by student měl do tohoto plánu zahrnout všechny tři studijní povinnosti.

Každý student musí absolvovat povinný kurz „Strategie grantové aplikace“. Po získání teoretických základů v několika přednáškách připraví student žádost o grant v angličtině, s využitím formulářů a pravidel GA ČR.

  • Student si z níže uvedeného seznamu vybere alespoň dvě studijní povinnosti. Student může konzultovat se školiteli, které přednášky a kurzy jsou pro něj vhodné s ohledem na projekt. Předpokladem pro zařazení kurzů je, že je student neabsolvoval v předchozích nebo souběžných programech studia.

Přednášky

  • Protein dynamics in development and cancer
  • Innate immunity
  • Advances in Immunology 1
  • Immunology
  • Immunology – a practical course 
  • Clinical Cases in Immunology
  • Immunology – a systems biology view
  • Animal models in immunology
  • Evolutionary and ecological immunology
  • Molekulární mechanismy evoluce imunity
  • Regulační mechanismy imunity (*)
  • Viry a imunitní systém hostitele (*)
  • Molekulární biologie rakoviny I (*)
  • Molekulární biologie rakoviny II
  • Fluorescent microscopy in cell biology
  • Advances in molecular biology and genetics (Institute of Molecular Genetics of the ASCR, v. v. i.) https://pokroky.img.cas.cz/ (according to the information for the current academic year)

(*) označené kurzy mohou být dostupné pouze v ČJ

Kurzy

(dle informací pro aktuální akademický rok)

(dle informací pro aktuální akademický rok)

(dle informací pro aktuální akademický rok)

(dle informací pro aktuální akademický rok)

Další možnosti výběru poskytuje nabídka kurzů oborových rad DSPB. Viz: http://dspb.avcr.cz/oborove-rady/

Prezentace výsledků

Student je povinen se účastnit konference doktorských studentů, která je pořádána každý rok OR. Student se aktivně podílí na organizaci konference. V rámci konference student prezentuje výsledky svéhoh projektu a diskutuje metody a otázky společného zájmu. Na konferenci jsou pozváni jak členové OR, tak školitelé.

Doporučuje se aktivní účast na mezinároduích konferencích podle zaměření a možností školitelského týmu.

Požadavky na absolvování stáží

Student vykonává část své výzkumné práce nebo kurzu v zahraniční instituci po dobu nejméně jednoho měsíce nebo se přímo účastní jiných forem mezinárodní spolupráce, jako je účast na mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí. Doporučovanou formou je zahraniční vědecká stáž (celkem po dobu nejméně tří měsíců) s důrazem na pokročilé metodiky nebo nové přístupy/ modely.

Vypsané kurzy

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

Požadavky ke SDZ

SDZ je kromě každoroční kontroly ISP důležitým kontrolním bodem studia. Zkouška prověřuje to zda student rozumí projektu a testuje jeho/ její orientaci ve vědní oblasti. Komise posuzuje hloubku a šíři znalostí ve vývojové a buněčné biologii s důrazem na oblasti spojené s projektem. Doporučeným načasováním zkoušky je 2. semestr 2. ročníku studia nebo 1. semestr 3. ročníku, aby zkouška mohla studentovi posloužit jako užitečná zpětná vazba. Odložení zkoušky po 3. ročníku bez důvodu může mít vliv na výsledek následného ročního hodnocení.

Otázky ke 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 a molekulami přirozené imunity 
  16. Antigenně specifické receptory lymfocytů, struktura a funkce, struktura a exprese genů kódujících 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" signály; "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 lymfocytů do lymfoidních vs. non-lymfoidních tkání
  23. Kostimulační molekuly; signalizace, role v aktivaci, expanzi a efektorových funkcích T a B lymfocytů
  24. Efektorové mechanismy buněčné imunity
  25. Efektorové mechanismy humorální imunity
  26. Struktura a funkce komplementových receptorů, Komplementová kaskáda; regulace komplementového systému
  27. Cytokiny, chemokiny a další rozpustné imunoregulační molekuly
  28. Použití živých organismů v imunologickém výzkumu, mutantní, transgenní a "knock-out" organizmy

II. Fyziologické a patofyziologické aspekty imunity

  1. Mechanismy vzniku zánětu; mediátory zánětu
  2. Imunologický význam kojení, vztah imunitního systému matky a plodu
  3. Imunodeficity - příčiny, typy, principy terapie 
  4. Primární imunodeficity
  5. Získané (sekundární) imunodeficity
  6. Imunopatologické reakce doprovázející fyziologické imunitní odpovědi 
  7. Autoimunitní onemocnění – příčiny, typy, terapie
  8. Imunitně podmíněné choroby GIT, 
  9. Imunitně podmíněné choroby dýchacího systému a kůže
  10. Imunitně podmíněné choroby nervového systému, 
  11. Imunitně podmíněné endokrinopatie
  12. Systémové imunitně podmíněné choroby 
  13. Imunopatologické reakce (přecitlivělosti) obecně: typy, mechanismy, možnosti terapie 
  14. Lymfoproliferativní onemocnění
  15. Mechanismy protiinfekční imunity (specifika pro různé typy patogenů)
  16. Mechanismy úniku mikroorganismů před imunitními reakcemi
  17. Mechanismy tkáňového poškození patogeny a imunopatologickými reakcemi
  18. Protinádorová imunita-nádorové antigeny, mechanizmy
  19. Mechanizmy úniku nádorových buněk imunitnímu systému 
  20. Imunoterapie – základní principy a přístupy (stimulace, suprese)
  21. Antigenně specifická imunoterapie (vakcíny, pasivní imunizace, specifická imunosuprese), adjuvancia a mechanismy jejich působení
  22. Experimentální modely imunopatologických stavů
  23. Transplantační imunologie, principy, xenotransplantace, reakce štěpu proti hostiteli
  24. Klasické a neklasické HLA antigeny, metody typizace HLA, terapeutické přístupy transplantační imunologie 
  25. Imunologicky privilegovaná místa 

B. Molekulární a buněčná biologie

Bílkoviny

  1. Struktura proteinů (primární, sekundární, terciární, kvarterní)
  2. Metabolický obrat proteinů (proteosyntéza vs. degradace, proteazómy)
  3. Posttranslační modifikace bílkovin (glykosylace, fosforylace, acylace, prostetické skupiny)
  4. Membránové proteiny (místo vzniku, typy asociace s membránou, příklady)

Struktura a funkce buňky

  1. Struktura membrány (dvojvrstevnost, amfipatie, laterální difúze, fosfolipidy, steroidy, proteiny), funkce membrány (semipermeabilita, kompartmentace, asymetrie, transportéry, receptory, transport jádro-cytosol, jaderný pór, dynamika během mitózy, laminy)
  2. Energetický metabolismus buňky, mitochondrie (DNA, elektron transportní řetězec, uncoupling proteiny, protonový gradient)
  3. Endoplasmatické retikulum (drsné vs. hladké, postranslační modifikace proteinů, syntéza lipidů)
  4. Signální sekvence proteinů (logika adresování bílkovin, SRP, mechanismus transportu přes membránu)
  5. Golgiho systém (lokalizace, funkce, glykosylace, sorting molekul do různých destinací)
  6. Lysozómy (endocytóza, klatrin, kyselé pH,  hydrolázy, manóza 6-fosfát receptor)
  7. Endocytóza a exocytóza (princip, endozómy - časné, klatrin, recyklující, pozdní, regulace exocytózy)
  8. MHC I a ER (mechanismus plnění MHC I peptidy, transportéry peptidů, transport k plasm. membr.) 
  9. MHC II a endozómy (mechanismus plnění MHC II peptidy, invariantní řetězec, pozdní endosomy)
  10. Srovnání jednotlivých typů cytoskeletu (logika stavby, shody a odlišnosti ve struktuře a funkci)

Mezibuněčná signalizace

  1. Typy mezibuněčné signalizace (autokrinní, parakrinní, endokrinní, závislé na buň. kontaktu, synaptické)
  2. Typy receptorů (povrchové vs. intracelulární, kinázy, cyklázy, iontové kanály, asociované molekuly)
  3. Typy signalizačních molekul (oxid dusnatý, oxid uhelnatý, steroidy, peptidy, proteiny, prostaglandiny…)
  4. Typy druhých poslů (cyklické GMP a AMP, Ca2+, diacylglycerol, inositol fosfáty)
  5. Typy signalizačních drah (receptory spojené s G-proteiny, iontovými kanály, kinázovou aktivitou)
  6. Receptory spřažené s G-proteiny (trimerní G-protein, struktura receptorů, cAMP, cGMP, PKA, diacylglycerol, fosfolipáza C-β, IP3, Ca2+, PKC, kalmodulin)
  7. Receptory využívající enzymatickou aktivitu (receptorové tyrosin-kinázy, tyrosin-kinázy asociované s receptory, receptorové tyrosin-fosfatázy, receptorové serin/threonin-kinázy, receptorové guanylyl-cyklázy)
  8. Přenos signálu pomocí protein-tyrosinkináz (receptorové PTK, autofosforylace, dimerizace, SH2 domény, adaptorové proteiny, kinázy rodiny Src, PLC-γ, Ras proteiny, MAP- kinázová dráha, PI 3-kináza)

Buněčný cyklus a programovaná buněčná smrt

  1. Definice buněčného cyklu (G1, G2, M, S fáze, interfáze, modifikace, délka)
  2. Regulace buněčného cyklu (kontrolní body, příklady sensorů – Rb protein a p53, Cdk, cykliny)
  3. Maligní transformace (mechanismy vzniku nádorové buňky, klíčové faktory a molekuly)
  4. Apoptóza (definice, apoptóza vs. nekróza, kaspázy, role mitochondrií, Fas, Bcl-2, fosfatidylserin), apoptóza v imunitním systému 
  5. Autofágie

Metody 

  1. Reverzní genetika (transgeny, knock-out, knock-in, Crispr-Cas9, RNA interference, ES buňky). 
  2. Průtoková cytometrie, principy, aplikace
  3. Hybridomová technologie (imunizace, myelomová buňka, selekce)
  4. Hmotnostní spektrometrie (použití, výhody, omezení) 
  5. Detekce DNA a RNA (fluorescenční a radioaktivní sondy, in situ hybridizace, sekvenace)
  6. Klonování DNA (restrikční endonukleázy, vektory, amplifikace)
  7. PCR (princip, termostabilní DNA polymerázy, primery, varianty PCR))
  8. Metody určování struktury proteinů (X-ray krystalografie, cryo EM)
  9. Metody založené na interakci antigenu s protilátkou (ELISA, Western blot, nefelometrie)
  10. Světelná mikroskopie (rozlišovací schopnost, fluorescenční mikroskopie, konfokální mikroskopie, elektronová mikroskopie (rozlišovací schopnost, skenovací vs. transmisní)
  11. Využití fluorescenčních proteinů (logika, in vivo studie, fúzní proteiny, FRAP, FRET)

Požadavky na publikační činnost

Uchazeč musí být autorem/spoluautorem nejméně dvou publikací přijatých v časopisech s recenzním řízením indexovaných ve WOS (optimálně s IF nad mediánem oboru), přičemž alespoň u jedné publikace musí být prvním autorem (sdílené první autorství by mělo být ex ante komunikováno s oborovou radou). V individuálních výjimečných a jasně zdůvodněných případech může OR rozhodnout jinak. Typickým příkladem zde může být jediná excelentní prvoautorská publikace.

Požadavky k obhajobě

Disertační práce by měla být psána jako stručná, objektivní a ucelená informace o vědeckých výsledcích studenta. Práce by měla umožnit recenzentům a komisi posoudit, zda student získal teoretické znalosti i metodické dovednosti jako předpoklad pro samostatnou vědeckou práci v oboru. Student by měl v práci postihnout vědecký problém i otevřené otázky projektu a formulovat na ně svoje nezávislé názory.

Disertační práce obsahuje:

a) Abstrakt – měl by shrnout cíle a výsledky projektu pro veřejnost, obsah by neměl překročit 500 slov.

b) Úvod – měl by být nastíněn jako stručný přehled současných znalostí vztahujících se k projektu.

c) Metody a výsledky – V těchto částech by měly být podrobně popsány metody a výsledky experimentů prováděných studentem, které se nestaly součástí publikovaných prací / předložených rukopisů. Publikované práce / předložené rukopisy by měly být zahrnuty jako přílohy.

d) Diskuse – Tato část dává autorovi příležitost představit své nezávislé názory na výsledky a jejich význam. Měla by odrážet úroveň znalostí k datu odevzdání práce a měla by uvádět relevantní literaturu obsahující jak podporující tak případně protichůdné výsledky. Minimální délka je 10 stran.

e) Shrnutí – shrnutí hlavních výsledků. Doporučená délka je jedna strana.

f) Doprovodné oddíly – seznam zkratek, seznam odkazů, případné informace o depozitářích dat nebo webových stránkách, prohlášení popisující roli žadatele v publikovaných pracích, včetně podrobného prohlášení o jeho úloze při přípravě textů publikací.

g) Publikace a předložené rukopisy, které obsahují výsledky získané studentem.

Text v částech a) až e) by měl být napsán studentem a nesmí být obsažen jinde. Text nelze kopírovat, a to ani jeho část, z publikací v oddíle g) ani z jiných textů. Text může být psán v angličtině, češtině nebo slovenštině. Formátování textu, obrázků, tabulek a doprovodných údajů by mělo být v souladu s pravidly relevantního časopisu, například toho, kde byl publikován jeden z autorových článků.

OR nevyžaduje autoreferát.

Profil absolventa studijního programu

Absolvent má výborné imunologické znalosti, a to v plné šíři od teoretických molekulárních a buněčných základů, přes praktické metodické aspekty experimentální imunologie až po základy klinické imunologie. Kromě specializovaných znalostí imunologie v užším slova smyslu má dobré teoretické znalosti a základní praktické experimentální dovednosti v příbuzných oborech molekulární a buněčné biologie, biochemie a mikrobiologie. Po vypracování doktorské práce je dobře prakticky obeznámen se specializovanými experimentálními metodami, prací s odbornou literaturou a s obecnými principy vědecké práce včetně hlubokého porozumění etickým pravidlům. Je schopen samostatně řešit teoretické i praktické problémy se kterými se ve své výzkumné činnosti setká. Komunikuje plynně v termínech pokročilé vědecké angličtiny.

Předpokládané uplatnění absolventů

Absolvent se uplatňuje především ve vědeckých i pedagogických pozicích na domácích i zahraničních vysokých školách a ve vědeckých ústavech zabývajících se základním a aplikovaným mikrobiologickým výzkumem nebo příbuznými obory a také ve stejně zaměřených výzkumných a technologických centrech. V neakademické sféře se uplatňuje v aplikovaném výzkumu na vývojových pracovištích a podnikových laboratořích například v oblastech: biotechnologická a farmaceutická produkce, klinická mikrobiologie - molekulární a biochemická diagnostika infekčních nemocnění, potravinářská mikrobiologie, bioremediace, vodohospodářství.

Vytvořeno: 19. 5. 2021 / Upraveno: 8. 3. 2022 / Odpovědná osoba: ThDr. Jitka Sýkorová, Ph.D.