Doktorský studijní program (obor) a návrh témat disertačních prací Vysoká škola Univerzita Palackého Součást vysoké školy Přírodovědecká fakulta Název studijního programu P1417 Chemie Název studijního oboru Bioorganická chemie Garant studijního oboru doc. RNDr. Jan Hlaváč, Ph.D. Charakteristika oboru: Doktorské studium bioorganické chemie je koncipováno jako společný studijní obor Přírodovědecké fakulty University Palackého v Olomouci, Lékařské fakulty University Palackého v Olomouci a Ústavu organické chemie a biochemie AVČR v Praze, které bude působit jako jedno ze školících pracovišť a podílet se na výuce studentů. Studium je zaměřeno na výchovu doktorandů v oblasti syntézy organických sloučenin, studia jejich biologické aktivity a vztahu mezi strukturou a aktivitou. Dále se zabývá poznáním principů a mechanismů chemických procesů v buněčných systémech, přípravou nových modifikovaných biomolekul a studiem jejich vlastností. Výstupy studovaných procesů jsou směřovány do farmacie, biologie, medicíny či chemie nových materiálů, přičemž společným motivem jsou sloučeniny s biologickou aktivitou. Ve studijním oboru bioorganické chemie je možno se profilovat směrem k chemickému nebo biologickému pojetí výzkumu biologicky aktivních látek. Ve všech zmíněných směrech výzkumu mají všichni partneři podílející se na organizaci studia bohatou mezinárodní partnerskou spolupráci, která umožňuje doktorandům absolvovat přednášky a semináře vedené mimo jiné i zahraničními lektory. Studium je vedeno v českém nebo anglickém jazyce. Studenti jsou přijímání ke studiu na Přírodovědeckou či Lékařskou fakultu v závislosti na zaměření své práce. Vstupní požadavky: Uchazeč o doktorské studium bioorganické chemie musí být absolventem magisterského studia chemického nebo molekulárně-biologického zaměření. Formální požadavky a potřebné doklady jsou součástí studijních předpisů Univerzity Palackého. U uchazečů o doktorské studium bioorganické chemie se vyžadují adekvátní znalosti základních chemických disciplín (zejména organické chemie a biochemie) a dále znalosti z oblasti buněčné biologie, molekulární biologie a farmakologie. Předpokládá se rovněž znalost analýzy organických sloučenin a struktury organických sloučenin užitím fyzikálně-chemických metod. Požadavky jsou prověřeny formou vstupního pohovoru, který je součástí přijímacího řízení. Uchazeč ze zahraničí musí prokázat, že jeho absolventský materiál odpovídá požadavkům magisterského stupně na českých vysokých školách a má odpovídající finanční zázemí (stipendium). Každý uchazeč musí prokázat, že je schopen komunikovat v anglickém jazyce.
Cíle studia: Cílem doktorandského studia bioorganické chemie je příprava vysoce kvalifikovaných vědeckých pracovníků pro tento obor. Během celého studia budou studenti formou přednášek a konzultací seznamováni s nejnovějšími poznatky v oboru organické a bioorganické chemie, jako jsou např. moderní přístupy ve stereoselektivní syntéze, studium reakčních mechanismů, syntéza přírodních látek, tvorba a funkce supramolekulárních systémů či studium vlastností a reaktivity biomolekul. Dále bude kladen důraz na vzdělávání v oblasti vývoje léčiv moderní přístupy syntézy včetně kombinatoriální chemie, testování látek zahrnující high throughput screening, design chemických knihoven, volby molekulárních cílů, apod. Další aspekt studia je možno vidět ve vytváření přehledu v oblasti studia mechanismu účinku biologicky aktivních látek, vývoje chemicko-biologických metod pro sledování biologických procesů či diagnostiku buněčné transformace, poškození buněčných kompartmentů, apod. V experimentální oblasti jsou studenti vedeni k samostatnému řešení zadaného projektu v oblasti přípravy biologicky aktivních sloučenin, jejich studia či studia biologických procesů na molekulární úrovni. Profil absolventa a jeho uplatnění v praxi: Absolvent doktorského studia Bioorganické chemie má velmi dobré znalosti z oblasti bioorganické chemie, medicinální chemie a molekulární biologie. Dovede pracovat s chemickými informacemi, orientovat se v chemické literatuře, vyhledávat v ní požadované informace a to i s využitím komerčně dostupných databází. Je schopen samostatně plánovat experimenty, vytyčovat strategii dalšího postupu v dané výzkumné oblasti, identifikovat a řešit související problémy. Absolvent ovládá korelaci vztahu struktury a vlastností připravených sloučenin, umí navrhnout design látek potenciálně aktivních vůči konkrétním molekulárním cílům, rozumí metodám používaným pro studium struktury biomolekul, jejich interakci s léčivy, sledování biologické aktivity a separátních biologických procesů. Dle zaměření své disertační práce absolvent ovládá v praxi metody laboratorní techniky organické chemie, molekulární biologie či biochemie, včetně moderních syntetických či analytických metod. Z přístrojového vybavení je detailněji zasvěcen do používání analytických separačních metod (zejména HPLC, HPLC/MS, TLC, LC ), dále spektrálních metod (zejména MS a NMR). Znalosti anglického jazyka jsou na takové úrovni, že dokáže běžně komunikovat, sepisovat a prezentovat výsledky. Studium je vedeno tak, aby absolvent byl maximálně adaptabilní a dokázal se orientovat i v nových trendech oboru, které bude přinášet postupující doba. Absolventi se uplatní při další akademické kariéře na vysokých školách, jako pracovníci státních i soukromých výzkumných laboratoří v ČR a v zahraničí. Mohou se úspěšně začlenit do plnění úkolů v laboratořích se zaměřením na výzkum a vývoj léčiv. Absolventi mají všechny předpoklady stát se vedoucími a organizačními pracovníky výzkumných týmů.
Složení oborové rady: prof. Ing. Pavel Hradil, CSc. - PřF UP Olomouc prof.mgr. Marek Šebela, Ph.D. - PřF UP Olomouc prof. RNDr. Viktor Krchňák, CSc. PřF UP Olomouc, University of Notre Dame, IN, USA doc. RNDr. Jan Hlaváč, Ph.D. - PřF UP Olomouc RNDr. Miroslav Soural, Ph.D. - PřF UP Olomouc doc. MUDr. Marián Hajdúch, Ph.D. LF UP Olomouc doc. Mgr. Jiří Drábek, Ph.D. LF UP Olomouc MUDr. Petr Džubák, Ph.D. LF UP Olomouc RNDr. Petr Kočíš, CSc. LF UP Olomouc, AstraZeneca, USA prof. Ing. Pavel Hobza, DrSc. - ÚOCHB Praha doc. Ing. Michal Hocek, DSc. ÚOCHB Praha doc. RNDr. Jan Konvalinka, CSc. ÚOCHB Praha RNDr. Zdenek Havlas, DrSc. ÚOCHB Praha Dr. habil. Ullrich Jahn, Ph.D. ÚOCHB Praha RNDr. Ivo Starý, Ph.D. ÚOCHB AVČR Praha prof. RNDr. Vladimír Král, DSc. Zentiva, a.s., Praha prof. Vladimír Křen, PhD, DSc, FRSC Mikrobiologický ústav AVČR, Praha Školitelé: prof. Ing. Pavel Hradil, CSc. PřF UP Olomouc prof. RNDr. Viktor Krchňák, CSc. PřF UP Olomouc, University of Notre Dame, IN, USA, doc. RNDr. Jan Hlaváč, Ph.D. - PřF UP Olomouc RNDr. Miroslav Soural, Ph.D. - PřF UP Olomouc doc. MUDr. Marián Hajdúch, Ph.D. LF UP Olomouc doc. Mgr. Jiří Drábek, Ph.D. LF UP Olomouc MUDr. Petr Džubák, Ph.D. LF UP Olomouc doc. RNDr. Jan Konvalinka, CSc. ÚOCHB AVČR Praha doc. Ing. Michal Hocek, DSc. ÚOCHB AVČR Praha Ing. Marcela Krečmerová, Ph.D. ÚOCHB AVČR Praha Ing. Ivan Rosenberg, CSc. ÚOCHB AVČR Praha Dr. habil. Ullrich Jahn, Ph.D. ÚOCHB AVČR Praha Dr. Jiří Šrogl, Ph.D. ÚOCHB AVČR Praha Mgr. Filip Teplý, Ph.D. ÚOCHB AVČR Praha RNDr. Ivo Starý, Ph.D. ÚOCHB AVČR Praha doc. Dr. Detlef Schröder, PhD. ÚOCHB AVČR Praha
Návrh vybraných témat prací: Development and optimization of solid-supported reactions leading to novel organic substances with potential biological activity. Development of novel approaches to high throughput syntheses of pharmacologically relevant heterocyclic compounds. Modification of biologically active compounds and biomolecules for applications in experimental medicine. Methods of detection of DNA methylation for study of demethylation agents activity Molecular studies of anticancer agents mechanism Molecular studies of drug resistance mechanism Models of cancer diseases in in-vivo mode Cell cycle inhibitors and models for their study Development of anticancer and antiviral agents based on modified nucleosides Artificial bond formation via organometallic reactivity in living systems Nucleophilic and radical transfer of fluorine-containing groups for the synthesis of biologically active compounds Total synthesis of human lipid metabolites. New Electron Transfer-Based Synthetic Methodologies for total syntheses of natural products and analogues. Synthesis of novel structurally diverse nucleoside phosphonic acids interfering with metabolism of nucleoside and nucleotide compounds. Synthesis and physico-chemical and biological evaluation of phosphonate analogs of biologically significant oligonucleotides, such as CpG motif-containing oligonucleotides, 2',5'-oligoadenylates, RNA binding oligonucleotides, etc. Syntheses of modified nucleotides and polymerase construction of functionalized nucleic acids Base-modified nucleic acids as aptamers and modulators of biological processes Development and optimization of microwave-assisted reactions leading to novel organic substances with potential biological activity. Synthesis and structure-activity relationship studies of nucleoside and nucleotide analogues. Biomimetic reactions of organosulfur compounds The synthesis of nonplanar aromatic systems and their interaction with biomolecules. Bio-inspired multiple donor-acceptor interactions and their use in programmed selfassembly.
Předměty PGS studia: Předměty jsou rozděleny do tří skupin. První skupinu tvoří předměty povinné, které jsou koncipovány tak, aby byly kompatibilní se společným základem pro všechny studijní obory na PřF resp. na LF UP. Druhou skupinu tvoří základní zkouška z oboru, kterou musí splnit všichni přihlášení studenti a která je specifická pro obor Bioorganická chemie. Třetí skupina jsou předměty volitelné, ze kterých si student vybírá minimálně dva předměty Státní závěrečná zkouška je vedena z administrativních důvodů pod dvěma kódy v závislosti na tom, na které fakultě ji bude student vykonávat. Náplň předmětu je stejná. Společný základ pro studenty zapsané na PřF UP: PRF/PGS00 Management vědy a výzkumu VCJ/PGSAJ Anglický jazyk pro doktorské studium PRF/PGS01 Vědecko-výzkumná stáž OCH/PGSDZ Státní doktorská zkouška Společný základ pro studenty zapsané na LF UP: DSPL/A010 Grantový projekt - spoluúčast na podání DSPL/AC001 Zkouška z cizího jazyka DSPL/AC020 Pedagogická praxe DSPL/AC040 Kongresová prezentace s abstraktem DSPL/A990 Státní doktorská zkouška Základní zkouška z oboru: OCH/PGSBC Bioorganická chemie (Bioorganic chemistry) Garant: doc. Ing. Michal Hocek, DSc. (ÚOCHB) Volitelné předměty (volba min. 2 předmětů) OCH/PGSPC Fyzikálně organická chemie (Physical organic chemistry) Garant: Dr. habil. Detlef Schröder (ÚOCHB) OCH/PGSRN Retrosyntetické přístupy v totální syntéze přírodních látek (Retrosynthesisbased total synthesis of natural products) Garant: Dr. habil. Ullrich Jahn OCH/PGSRM Mechanismy organických reakcí (Organic reaction mechanisms) Garant: RNDr. Ivo Starý, CSc. (ÚOCHB) OCH/PGSSA Stereochemie a asymetrická katalýza (Stereochemistry and asymmetric catalysis) Garant: Mgr. Filip Teplý, PhD. (ÚOCHB)
OCH/PGSSP Syntéza na pevné fázi a kombinatoriální chemie (Solid-phase synthesis and combinatorial chemismy) Garant: prof. RNDr. Viktor Krchňák, CSc. OCH/PGSOM Chemie organokovů (Organometallic chemistry) Garant: Dr. Jiří Šrogl, Ph.D. (ÚOCHB) OCH/PGSDR Vývoj a výzkum léčiv (Drug research and development) Garant: doc. RNDr. Jan Hlaváč, PhD. (UP) OCH/PGSMM Molekulární medicína (Molecular medicine) Garant: doc. MUDr. Marián Hajdúch, Ph.D. (UP) OCH/PGSDD Systémy pro transport léčiv (Drug delivery systems) Garant: Prof. RNDr. Vladimír Král, DSc. (Zentiva) OCH/PGSSM Supramolekulární chemie (Supramolecular chemistry) Garant: Prof. RNDr. Vladimír Král, DSc. (Zentiva)