Animal physiology, immunology and developmental biology
This doctoral study programme is organized by the Faculty of Science in English and the studies are subject to tuition. There is an alternative option for the international applicants to be accepted in the free programme administered in Czech with the possibility of receiving a scholarship. The study language of the programme is still English (Czech is the administrative language). Before officially applying, please contact us at admission@sci.muni.cz to find all the necessary information related to the scholarship and see our FAQ’s.
What will you learn?
The aim of the program is to prepare top specialists in specific scientific fields developed within the Department of Animal Physiology and Immunology at the Institute of Experimental Biology, Faculty of Science, Masaryk University. Graduates are prepared for further scientific careers at workplaces of basic or applied research at the international level, but also for possible employment in companies with a research background, in medical facilities and as professional lecturers.
The program focuses on the research formation of students in the rapidly developing fields of physiology, immunology and developmental biology. Students are trained to conduct research in the areas ranging from cellular to organ level to models of whole animal organisms from cells to human. Modern molecular biology techniques and state-of-the-art imaging techniques are applied. The program covers research topics ranging from veterinary through biomedical applications to general basic research issues. In particular, the most represented topic is the research of cellular signaling, which is crucial for understanding the processes controlling embryonic development, tissue differentiation and regeneration, as well as processes of carcinogenesis or immune regulation. The program integrates methodological approaches of molecular biology, molecular embryology and cell biology with morphological and behavioural approaches.
The course is designed to motivate prospective students through checkpoints. A greater number of methodologically oriented courses, internships and openness to contacts with biotechnology companies ensure interconnection with the practice of modern biological research. Emphasis is placed on using English as a basic tool for scientific work.
Students are motivated by the high professional quality of research in an open and friendly environment. The performance of individual students is appreciated both financially and, for example, through participation in prestigious international conferences.
Practical training
In accordance with international practice, the preferred form of dissertation is a collection of articles or manuscripts with an introductory article that logically links the individual articles and places them in the context of contemporary knowledge. In this initial article, the only author, which is a doctoral student, must prove his / her professional overview and orientation in the given field. The dissertation in this form usually contains three, but at least two articles or manuscripts of the author's articles. The best form is to submit the whole work in English.
Formal requirements for the work structure are given on the program website. The dissertation must be based on its own and original scientific results. A necessary condition for its acceptance is that its most important results are published or accepted for publication. The minimum requirements are met if the doctoral candidate is the first author of one work published in a journal of the first two quartiles of periodicals of the relevant focus (according to the Journal Citation Reports). Another article of the same quality (at least one) can be arbitrarily co-authored. If the doctoral dissertation articles are written with co-authors, the doctoral candidate in the dissertation must clearly define his / her specific contribution to each of them (not only the percentage). In cases of shared authoring, the Commission will generally apply stricter standards for publication quality. The work will be judged by 2-3 opponents, whereas at least two of them will have to be from another workplace, preferably foreign.
Career opportunities
Graduates of the doctoral study program are entitled to carry out independent scientific and research activities in the field of basic and applied research. In a broader sense, they are prepared to carry out all scientific work activities, and deal with conceptual issues, scientific-organizational activities, and teaching.
Admission requirements
Data from the previous admission procedure (2 Jan – 15 Dec 2024)
Admission board checks the candidates' professional capacities in an entrance interview that is conducted in English. The candidates submit a structured CV and in the course of the interview, they will present a brief proposal of their PhD project, will define the anticipated outputs, and suggest a methodical procedure. Written plan of candidate's suggested research project is also mandatory and will be submitted to the board. Recommended length of the plan is two pages and the structure is as follows: Title, Name of applicant, Name of supervisor, Home institution, Synopsis, Aims, Methodology, Financial covering. In a discussion with the admission board and in the presence of their supervisor they have to demonstrate that their respective thesis topic is scientifically well-grounded and experimentally manageable. A necessary prerequisite for admission is a demonstrable capability of professional conversation in English. The sufficient financial coverage of the candidate's scientific project will be assessed by the admission board within the terms of the entrance interview and further within the terms of the PhD Workshop in the 3rd semester.
The admission board assesses the candidates’ knowledge and prerequisites for the independent scientific work (0-200 points) and the capability of communication in English (0-100 points).
More information about admission process for international applicants in general can be found in the section Admission Process.
Date of the entrance exam
The applicants will receive information about the entrance exam by e-mail usually at least 10 days before the exam.
Please, always check your e-mails, including spam folders.
Conditions of admission
To be admitted, the candidate must obtain at least 120 points in the professional and at least 60 points in the language part of the interview.
Successful applicants are informed of their acceptance by e-mail and subsequently receive an invitation to the enrolment.
Programme capacity
The capacity of a given programme is not fixed; students are admitted based on a decision by the Doctoral Board after assessing their aptitude for study and motivation.
Study options
Single-subject studies
-
Full-time studies in English
What will you learn? -
Combined studies in English
What will you learn?
Dissertation topics
Single-subject studies
Acute and chronic exposition of the early growth phases of plants to the mixture of antiinflamatory compounds
Supervisor: doc. RNDr. Marie Kummerová, CSc.
Je známo, že vedle vodního také suchozemské prostředí a zejména zemědělské půdy jsou stále více kontaminovány léčivy a produkty jejich transformace, jejichž zdrojem jsou nedostatečně vyčištěné odpadní vody, kaly a odpady. Nemalý podíl na znečištění půd mají i léčiva používaná při profylaktické léčbě hospodářských zvířat. Účinky této kontaminace na necílové organismy včetně rostlin jako primárních producentů v potravním řetězci se zabývá řada studií. Léčiva mohou být významným akutním, a nebo chronickým environmentálním stresorem zejména v suchých oblastech, kde je zvýšené využití odpadních vod pro závlahu. Předmětem zájmu jsou nejen antibiotika a hormonální preparáty, ale také široce používané nesteroidní protizánětlivé léky (NSAID). Tato léčiva mohou potenciálně ovlivnit všechny vývojové etapy rostlin od klíčení po reprodukci. Kritickými etapami určujícími následný růst a vývoj rostlin (u kulturních plodin i výnos) jsou raná stádia ontogeneze: klíčení semen, tvorba kořenového systému a růst klíčních rostlin. Lze předpokládat, že v tomto relativně krátkém období, kdy dochází k mobilizaci zásob v semenech a transformaci z heterotrofní výživy na autotrofní, rostliny nedisponují dostatečnou detoxikační schopností nebo účinnými obrannými mechanismy.
Současné literární zdroje přináší poznatky o účinku jednotlivých léčiv ze skupiny NSAID. V přirozeném prostředí se však tyto látky vyskytují ve směsi a její toxikologický účinek nelze spolehlivě posoudit pouze na základě znalostí toxicity jednotlivých složek z důvodu jejich doposud neznámých interakcí.
Studie může přinést nové původní informace týkající se vlivu směsi léčiv ze skupiny NSAID na klíčivost semen, elongaci kořene a růst klíčních rostlin vybraných kulturních plodin.
Supervisor
Analysis of photosynthetic activity of selected species of bryophytes, vascular plants and woody plants using biophysical methods, especially in vivo chlorophyll fluorescence and spectral reflectance.
Supervisor: prof. Ing. Miloš Barták, CSc.
Téma je zaměřeno zejména na kvantifikaci vztahu mezi vybranými
parametry fluorescence chlorofylu charakterizující primární procesy
fotosyntézy a vybranými charakteristikami spektrální odrazivosti (indexy
reflektance), a to ve vztahu k fyziologickému stavu rostlinného materiálu
tří typů modelových rostlin. V případě mechů půjde zejména o analýzu výše
uvedeného vztahu v závislosti na relativním obsahu vody ve stélce, teplotě
stélky a vitalitním stupněm charakterizovaným zbarvením stélky (barevné
třídy: svěže zelená, zelená, žlutozelená, žlutá, hnědá) a PI indexem. V případě cévnatých rostlin půjde o analýzu ve vztahu k nedostatečné
zásobenosti listů vodou a vysokou teplotou. V případě semenáčků dřevin
půjde o analýzu výše uvedených charakteristik ve vztahu k fenoménu vysokou
teplotou indukované časné senescence listu a sezónní dynamice
ekofyziologických parametrů jehlic. Ve všech třech modelových skupinách
rostlin je cílem rovněž analýza aktivace ochranných mechanismů fotosyntézy
(zejména komponent nefotochemického zhášení) při působení výše uvedených
experimentálních faktorů a v souladu s dlouhodobým zaměřením pracoviště
určení vhodného parametru spektrální reflektance pro interpretaci
multispektrálních snímků vegetace pomocí přístupu remote sensing.
Engl:
The topic is mainly focused on quantifying the relationship between selected
chlorophyll fluorescence parameters characterizing primary processes
photosynthesis and selected spectral reflectance characteristics (indices
reflectance), in relation to the physiological state of plant material
of three types of model plants. In the case of mosses, this will involve in particular the analysis of the above
the above relationship as a function of the relative water content of the stem, the temperature
of the stem and the vitality level characterised by the colour of the stem (colour
classes: fresh green, green, yellow-green, yellow, brown) and the PI index. V vascular plants, the analysis will be in relation to the lack of
leaf water supply and high temperature. In the case of seedlings of woody plants
the analysis of the above characteristics in relation to the phenomenon of high
temperature-induced early leaf senescence and seasonal dynamics
ecophysiological parameters of needles. In all three model groups
plants, the aim is also to analyse the activation of protective mechanisms of photosynthesis
(in particular the components of non-photochemical quenching) under the action of the above
experimental factors and in accordance with the long-term focus of the institute
determination of a suitable spectral reflectance parameter for interpretation
multispectral images of vegetation using a remote sensing approach.
Supervisor
Cryoresitance of bryophytes with different acclimation potential to low temperature studied by biophysical methods
Supervisor: prof. Ing. Miloš Barták, CSc.
Bude doplněno později. Byude využita(1) metoda lineárního ochlazování a (2) stanovení teplotní stability za souběžného měření parametrů fluorescence chlorofylu.
Supervisor
Ecophysiology of photosynthesis and production in selected cryptogamic plants and tree species from Svalbard
Supervisor: prof. Ing. Miloš Barták, CSc.
Předmětem tématu doktorské disertační práce je sledování fotosyntetické aktivity vybraných druhů mechů, cévnatých rostlin (bylin) a dřevin pomocí biofyzikálních metod, zejména fluorescence chlorofylu in vivo a metod spektrální reflektance. Cílem doktorské disertační práce je kvantifikovat důležitost jednotlivých faktorů prostředí (chlad, mráz, nedostatek/přebytek vody, sluneční záření, teplota vzduchu, sněhová pokrývka) pro limitaci biofyzikálních a biochemických procesů fotosyntézy. V průběhu řešení bude uplatňován především přístup řízených laboratorních experimentů, součástí práce může být (v závislosti na úspěšnosti žádostí o granty) i terénní výzkum in situ.
Supervisor
Genotypic variability in induction and localization of protection mechanisms in plants after stimulation by environmental factors
Supervisor: doc. RNDr. Vít Gloser, Ph.D.
Během evoluce si rostliny vyvinuly několik adaptačních mechanismů, které jim zajišťují přežití a reprodukci v podmínkách stresu. Tyto mechanismy zahrnují například adaptace v růstu a morfologii orgánů a zvýšenou biosyntézu metabolitů s nízkou molekulární hmotností (převážně sekundárních metabolitů) s různými ochrannými rolemi a funkcemi, např. antioxidační, UV stínící nebo osmoprotektivní. Řada těchto mechanismů navíc působí v těsné souhře s působením rostlinných hormonů, zejména auxinů a cytokininů, které se pak podílí na jejich translokaci či na indukci fyziologické nebo morfologické odezvy. Kromě přímého působení ochranných látek v rostlině může tedy docházet k orchestraci působení těchto molekul s fytohormony (funkce růstového regulátoru) a také k modulačnímu vlivu na mikrobiom kořenů při jejich vylučování do rhizosféry. Práce se bude zabývat analýzou procesu indukce ochranných mechanismů vlivem působení významných environmentálních faktorů jako je intenzita záření, jeho spektrální složení (zejména pak vliv UV záření a modrého světla) a dostupnosti vody a živin (především dusíku). Analýza by měla objasnit zejména význam transportu syntetizovaných nízkomolekulárních látek a jejich působení i mimo místo původní syntézy (indukce a syntéza v listech a ochranné či regulační působení v kořenech nebo dokonce v půdním prostředí přes kořenové exsudáty).
Práce se bude zabývat analýzou procesu indukce ochranných mechanismů vlivem působení významných environmentálních faktorů jako je intenzita záření, jeho spektrální složení (zejména pak vliv UV záření a modrého světla) a dostupnosti vody a živin (především dusíku). Analýza by měla objasnit zejména význam transportu syntetizovaných nízkomolekulárních látek a jejich působení i mimo místo původní syntézy (indukce a syntéza v listech a ochranné či regulační působení v kořenech nebo dokonce v půdním prostředí přes kořenové exsudáty).
Ke splnění výše uvedených cílů bude v experimentech v řízených podmínkách v hydroponickém a aeroponickém systému sledována reakce nejprve několika vybraných hospodářsky využívaných rostlinných druhů z různých funkčních skupin (C3 rostliny – ječmen, řepka, hrách, slunečnice) i některé C4 druhy (např. kukuřice, čirok). V další fázi bude pak zkoumána odezva několika funkčně odlišných odrůd stejného druhu.
Reakce rostlin budou hodnoceny metodami růstové analýzy, sledováním funkcí rostlin na celostní úrovni (výměna plynů, fluorescence chlorofylu a hyperspektrální zobrazování). Dále budou využity metabolomické metody pro identifikaci změn ve složení a množství hlavních ochranných látek v rostlině i látek vylučovaných kořeny a také hodnocení změn poměru C:N v biomase. Budou také sledovány změny základních fytohormonů v průběhu stresové reakce. V neposlední řadě bude ke kvantifikaci toků látek v rostlině i do rhizosféry využito značení stabilními izotopy.
Předpokládanými praktickými výstupy práce budou zjištění: (i) jak změna podmínek prostředí v souvislosti se změnou klimatu ovlivní indukci ochranných mechanismů (ii) a jestli moderní dlouhodobě šlechtěné odrůdy mohou být více negativně ovlivněné, (iii) zda a jakým způsobem mohou indukované ochranné mechanismy v rostlině vést k modulaci interakcím rostlin s půdními mikroorganismy nebo s abiotickými faktory půdního prostředím.
Supervisor
The effect of the mixture of selected anfiinflamatory compounds on plants
Supervisor: doc. RNDr. Marie Kummerová, CSc.
Stále rostoucí lidská populace, industrializace a konzumní způsob života je příčinou neustálého vstupu různých organických polutantů, včetně léčiv, do životního prostředí. Léčiva a produkty jejich transformace vstupují do prostředí různými cestami, například z komunálních a průmyslových odpadů, nebo z odpadních vod ze zdravotních zařízení. Důvodem kontaminace jsou často zastaralé nebo neúčinné technologie čištění odpadních vod. Využívání zejména volně dostupných léčiv je v současnosti stále nedostatečně regulováno, a jejich osud v prostředí a potenciální dopad na necílové organismy, jako jsou rostliny, není dosud dostatečně prozkoumán.
Léčiva jsou vytvářena s cílem zajistit jejich vysokou účinnost již při velmi nízkých koncentracích, proto mohou být pro řadu organismů toxická již jejich rezidua v prostředí. Léčiva se navíc vyskytují ve směsích s možnými synergickými, aditivními nebo antagonistickými účinky, které mohou být toxičtější než jednotlivé složky. Jejich neustálý vstup vytváří podmínky chronické expozice, která může být rizikovější než akutní vliv.
Předmětem této studie bude posouzení chronického vlivu směsi léčiv ze skupiny nesteroidních protizánětlivých léčiv (NSAID) na růst vybraných kulturních plodin. K hodnocení růstu budou využity biochemické a fyziologické stresové markery, zejména s důrazem na významný anabolický proces, fotosyntézu.
Supervisor
Supervisors
- Mgr. Gabriela Ambrožová, Ph.D.
- doc. MVDr. Martin Anger, CSc.
- prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
- doc. RNDr. Marcela Buchtová, Ph.D.
- Mgr. Lukáš Čajánek, PhD.
- doc. RNDr. Milan Číž, Ph.D.
- MVDr. Martin Faldyna, Ph.D.
- Mgr. Jakub Harnoš, Ph.D.
- RNDr. Vendula Hlaváčková Pospíchalová, Ph.D.
- doc. RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D.
- doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D.
- Mgr. Pavlína Janovská, Ph.D.
- doc. Mgr. Lukáš Kubala, Ph.D.
- RNDr. Miroslav Machala, CSc.
- MVDr. Ján Matiašovic, Ph.D.
- Mgr. Jiří Pacherník, Ph.D.
- doc. Mgr. Karel Souček, Ph.D.
- MVDr. Boris Tichý, Ph.D.
- Konstantinos Tripsianes, Ph.D.
- Mgr. Kristýna Turková, Ph.D.
- doc. RNDr. Martin Vácha, Ph.D.
- Mgr. Jan Víteček, Ph.D.
- prof. RNDr. Jan Vondráček, Ph.D.
Study information
| Provided by | Faculty of Science | |
|---|---|---|
| Type of studies | Doctoral | |
| Mode | full-time | Yes |
| combined | Yes | |
| distance | No | |
| Study options | single-subject studies | Yes |
| single-subject studies with specialization | No | |
| major/minor studies | No | |
| Standard length of studies | 4 years | |
| Language of instruction | English | |
| Collaborating institutions |
|
|
| Doctoral board and doctoral committees | ||
|
Tuition fees
The studies are subject to tuition, fees are paid per academic year |
€3,000 Find out more |
|