Project information
Biofyzikální výzkum struktury a dynamiky biomolekul pomocí rentgenových technik, nukleární magnetické rezonance a elektronové mikroskopie
(BIFSTREAM)
- Project Identification
- MUNI/A/1420/2015
- Project Period
- 1/2016 - 12/2016
- Investor / Pogramme / Project type
-
Masaryk University
- Grant Agency of Masaryk University
- Category A
- MU Faculty or unit
-
Faculty of Science
- doc. Mgr. Karel Kubíček, PhD.
- Mgr. Pavel Brázda, Ph.D.
- Mgr. Zuzana Dunajová
- Mgr. Dušan Hemzal, Ph.D.
- Mgr. Miroslav Jurásek, Ph.D.
- Mgr. Daniel Krafčík, Ph.D.
- Mgr. Michaela Krafčíková, Ph.D.
- Mgr. Magdaléna Krejčíková
- Mgr. Tomáš Nováček
- Mgr. Martin Polák, Ph.D.
- Mgr. Kamila Réblová, Ph.D.
- Mgr. Karel Škubník, Ph.D.
- prof. RNDr. Robert Vácha, PhD.
Biofyzikální laboratoř Ústavu fyziky kondenzovaných látek (ÚFKL) PřF MU je orientována na základní výzkum v oblasti biomolekul, zejména studium struktury a dynamiky proteinů, nukleových kyselin, jejich komplexů a dále lipidů, případně lipidických membrán.
Do výzkumu, který je na ÚFKL realizován a plánován k dalšímu rozvoji v předkládaném projektu BIFSTREAM, jsou pravidelně zapojováni studenti všech úrovní vysokoškolského studia od bakalářských studentů, přes magisterské studenty až po doktorandy oborů fyziky a biofyziky.
Výzkum biomolekul je realizován jednak teoretickými metodami od kvantově chemických výpočtů (programy Gaussian, TurboMole, MolPro) přes výpočty molekulově dynamických simulací (program Amber) až po Monte Carlo výpočty "coarse-grained" simulací. Tyto simulace mají přímou návaznost a tvoří "spojené nádoby" s experimenty umožňující získání experimentálních dat až na atomární úroveň.
Hlavními technikami používanými v předkádaném projektu jsou nukleární magnetická rezonance (NMR), rentgenová difrakce pod malými úhly (SAXS), fluorescenční anizotropie (FA). Ve výsledku obdržíme trojrozměrné struktury studovaných biomolekul (domény proteinů vázajících RNA a CTD) a platinované DNA adukty.
Kombinací experimentálních dat s in silico přístupy nám umožní lépe pochopit a interpretovat vztah mezi strukturou a biologickou funkcí studovaných biomolekul.
Vysoce kompetitivní základní výzkum, který je v biofyzikální laboratoři realizován by nebyl možný bez zapojení studentů, kteří v pregraduálních fázích studia získávají správné vědecké návyky a později již produkují vlastní vědecké výsledky. Postgraduální studenti jsou již plnohodnotnými členy výzkumného týmu přispívající svými poznatky ke směřování a řešení studovaných problémů jako je např. A) vývoj a studium technik pro detekci slabých a velmi slabých interakcí B) určení struktury DNA modifikované potenciálním protinádorovým léčivem 3. generace C) studium samoorganizace membrán a amfifilních helikálních struktur D) studium struktury a dynamiky proteinů a jejich komplexů s RNA a peptidy
Studium výše uvedených systémů je možné pouze při aplikaci ověřených moderních postupů ve strukturní biologii v kombinaci s vývojem a testováním nových přístupů a technik a to jak na teoretické tak experimentální úrovni.