Studijní program Bioorganická chemie
Doktorský studijní program Bioorganická chemie
1. Základní informace
- Forma studia: prezenční / kombinovaná
- Jazyk výuky: český / anglický
- Standardní doba studia: 4 roky
- Forma přijímací zkoušky: ústní
- Platnost akreditace: do 22. 05. 2029
- Oblast vzdělávání: Chemie (70 %), Farmacie (30 %)
Charakteristika programu
Program Bioorganická chemie vychovává chemicky vzdělané odborníky, zaměřené na strukturu a funkci malých organických molekul v živých organismech a možnosti ovlivnění těchto organismů jejich působením. Je zaměřen na studium všech aspektů organických látek, které jsou nezastupitelné pro stavbu a funkce živých organismů. Široké spektrum těchto látek zahrnuje molekuly se stavební (primární metabolity), signální, aktivační či deaktivační funkcí ve vztahu k proteinům s klíčovými funkcemi v živých organismech, i molekuly, které jsou těmito organismy syntetizovány (přírodní látky, resp. sekundární metabolity, metabolity xenobiotik). Základy studia jsou tak primárně zaměřeny na strukturu a syntézu organických látek, s důrazem na přírodní látky, heterocykly a další organické látky, ovlivňující nitrobuněčné děje. Neméně důležité je i zkoumání funkce těchto látek jako součástí biologických struktur, stejně jako jejich vlivu na průběh dějů v živých organismech a možnosti modifikovat tento vliv na základě změny struktury.
Bioorganická chemie tak tvoří spojovací článek mezi organickou chemií a biomedicínskými disciplínami a částečně se překrývá s farmaceutickou, resp. medicinální chemií, ale liší se od nich obecnějším zaměřením, neboť zmíněné programy jsou primárně zaměřeny na vývoj léčiv, což je užší podmnožina biologicky aktivních látek.
Informace o uplatnění absolventů
Absolvent ovládá základní principy chemických disciplín, má rozsáhlý vědní základ z oblasti organické a bioorganické chemie, orientovaný na organické molekuly, které jsou nezbytné pro život a základní funkce živých organismů, jsou těmito organismy produkovány nebo je mohou ovlivňovat. Má základní znalosti o podstatě biologických testů organických látek. Orientuje se v chemické literatuře (primární a sekundární zdroje), včetně vyhledávání informací v počítačových databázích, je schopen tyto informace samostatně získávat a kriticky je vyhodnocovat. Ovládá metody chemické laboratorní techniky (metodiky syntézy, detekce, izolace a čištění látek) a instrumentální metody, sloužící pro studium struktury látek (IR, MS, NMR). Je schopen navrhovat a hodnotit struktury sloučenin s předpokládaným účinkem na organismus a vyhodnocovat vliv změn struktury látek na jejich biologický účinek a fyzikální vlastnosti. Dovede plánovat syntézy takových látek, kriticky hodnotit navržené postupy syntéz a určovat strukturu látek pomocí instrumentálních analytických metod. Umí kriticky vyhodnocovat nejnovější poznatky v oboru, hodnotit vlastní výsledky v jejich kontextu a adaptovat se na nejnovější oborové trendy. Je schopen nezávisle uveřejňovat své výsledky v odborných časopisech, vytvářet prezentace a aktivně se účastnit národních i mezinárodních konferencí s angličtinou jako jednacím jazykem. Je schopen na odborné úrovni komunikovat s odborníky v navazujících biomedicínských a lékařských disciplínách.
Uplatní se v akademické sféře, a ve státních i firemních laboratořích, zaměřených na organické látky/produkty s definovanými, zejména biologickými, vlastnostmi, tj. primárně v chemickém či farmaceutickém průmyslu.
2. Přijímací zkoušky
Rámcový obsah přijímací zkoušky
Ústní zkouška z organické chemie - systematika a reaktivita organických sloučenin.
Část zkoušky v anglickém jazyce pro posouzení znalosti angličtiny (alespoň znalost na úrovni B2 je podmínkou).
Podmínky přijetí
- Ukončení požadovaného předchozího studia, tj. řádné ukončení studia v magisterském studijním programu
- Úspěšné složení přijímací zkoušky
Doplňující podmínky pro bonifikaci (např. praxe)
Řádně ukončené studium v magisterském studijním programu farmacie, přírodovědného nebo chemického zaměření (hodnoceno 2 body).
Diplomová práce v oboru organická, bioorganická a farmaceutická chemie (hodnoceno 3 body).
Uvedení předpokládaného školícího pracoviště a uvedení souhlasu konkrétního školitele s vedením plánovaného doktorandského projektu (hodnoceno max. 5 body).
Kritéria pro vyhodnocení přijímací zkoušky
- Úroveň odborných znalostí – posouzena na základě odpovědí na otázky z okruhu témat uvedených v Rámcovém obsahu přijímací zkoušky (lze získat max. 10 bodů)
- Předložený doktorandský projekt – hodnocena je komplexnost projektu, moderní metodické přístupy pro řešení a návaznost projektu na již řešená témata v oborové radě (lze získat max. 10 bodů)
Minimální bodová hranice pro přijetí je 20 bodů.
Děkan rozhodne o přijetí toho/těch uchazeče/uchazečů, který/kteří splnil/i podmínky přijímacího řízení a zároveň se podle počtu dosažených bodů umístil/i v pořadí odpovídajícím předem stanovenému předpokládanému počtu přijímaných uchazečů pro konkrétní program.
Termíny
3. Rámcový studijní plán
Studijní povinnosti
Studijní povinnosti se liší v závislosti na absolvovaném magisterském studiu. Absolventi magisterského studia Farmacie si zapisují Organickou chemii, Bioorganickou chemii, Fyzikální metody organické chemie a Organickou syntézu. Kromě toho je nutné složit zkoušku z anglického jazyka a studium je završeno obhajobou disertační práce a státní doktorskou zkouškou v oboru bioorganická chemie.
Absolventi magisterského studia chemických oborů přírodovědeckých / chemickotechnologických fakult si zapisují Vybrané kapitoly z farmaceutické chemie, Bioorganickou chemii, Fyzikální metody organické chemie a Organickou syntézu. Kromě toho je nutné složit zkoušku z anglického jazyka a studium je završeno obhajobou disertační práce a státní doktorskou zkouškou v oboru bioorganická chemie.
Student si může zapsat také předměty z nabídky ostatních oborů podle individuálního zaměření práce.
Požadavky na tvůrčí činnost
Tématika vlastní tvůrčí práce se odvíjí od tématiky studované a financované ze zdrojů školitele. V optimálním případě se předpokládá následující průběh experimentální, resp. tvůrčí činnosti:
- ročník: rešerše k zadanému tématu, zahájení experimentální práce (ideálně v několika směrech), výběr klíčového směru experimentální činnosti.
- ročník: pokračování experimentální práce, složení dílčích zkoušek, účast na konferencích, kursech a stážích.
- ročník: pokračování experimentální práce, příprava publikační činnosti, aktivní účast na konferenci, složení státní doktorské zkoušky.
- ročník: dokončení experimentálních prací, publikační činnost, sepsání disertační práce a její obhajoba.
Požadováno je spoluautorství studenta na 2 publikacích v časopisech s IF, z nichž alespoň u jedné práce je student prvním autorem. Případně je možné publikovat jen 1 prvoautorskou publikaci v časopise s IF nad 5 a/nebo v prvním decilu.
Požadavky na absolvování stáží
Součástí studijních povinností v doktorském studijním programu je absolvování zahraniční stáže v souhrnné délce nejméně tří měsíců.
Tato povinnost může být splněna i účastí na mezinárodním výzkumném projektu nebo účastí na významné mezinárodní konferenci.
Další studijní povinnosti
Součástí individuálního studijního plánu je prezentace výsledků na domácích i zahraničních vědeckých konferencích. Možné je i zapojení studentů do pregraduální výuky (praktická cvičení).
Témata disertačních prací
- Příklady témat obhájených disertačních prací
- Sigma-hole interakce jako účinný nástroj moderní organické chemie
- Strukturní analýza přírodních látek pomocí NMR
- Studium vztahů mezi strukturou a účinkem u potenciálních inhibitorů topoizomerázy II
- Syntetické aplikace heterodendralenů
- Syntéza a analýza bariérových lipidů a jejich prekurzorů v kůži
- Syntéza a hodnocení potenciálních antimykobakteriálních látek
- Syntéza a hodnocení sloučenin aktivních vůči rezistentním grampozitivním kokům
- Syntéza a studium značených ultra-dlouhých ceramidů
- Syntéza analogů klinicky používaného kardioprotektiva dexrazoxanu a studium vztahů mezi jejich strukturou a kardioprotektivní účinností
- Syntéza substituovaných dusíkatých heterocyklů s potenciální antimykobakteriální aktivitou
- Využití přístupu chemické biologie pro studium role topoisomerasy II v kardiotoxicitě antracyklinových cytostatik
- Témata obhájených disertačních prací - Repozitář závěrečných prací
- Aktuálně vypsaná témata disertačních prací
Státní doktorská zkouška
Státní doktorská zkouška je zaměřena na ověření znalostí kandidáta v organické chemii (základní přehled po oboru), bioorganické chemii (hluboký přehled po oboru) a dokonalá orientace v užší problematice disertační práce. Skládá se tak ze tří, relativně samostatných částí, reprezentovaných třemi otázkami:
- Organická chemie
- Bioorganická chemie
- Tématika disertační práce
4. Personální zabezpečení
Oborová rada
Předseda a garant studijního programu
- prof. RNDr. Milan Pour, Ph.D.
Členové oborové rady
- prof. PharmDr. Martin Doležal, Ph.D.
- prof. RNDr. Jan Hlaváč, Ph.D.
- prof. PharmDr. Alexandr Hrabálek, CSc.
- doc. PharmDr. Mgr. Martin Krátký, Ph.D.
- doc. PharmDr. Jiří Kuneš, CSc.
- prof. Dr., RNDr. Oldřich Lapčík
- prof. PharmDr. Kamil Musílek, Ph.D.
- doc. PharmDr. Jaroslav Roh, Ph.D.
- prof. Ing. Miloš Sedlák, DrSc.
- prof. PharmDr. Kateřina Vávrová, Ph.D.
Další členové komise pro státní doktorskou zkoušku a obhajoby disertačních prací mimo členy OR
- doc. Dipl.-Math. Erik Jurjen Duintjer Tebbens, Ph.D.
- Dr. rer. nat. Mgr. Ing. Tomáš Hodík
- PharmDr. Lukáš Opálka, Ph.D.
- PharmDr. Karel Palát, CSc.
- prof. RNDr. Jarmila Vinšová, CSc.
5. Výzkumné skupiny vedené školiteli v rámci doktorského studijního programu Bioorganická chemie
Syntézy potenciálních léčiv a studium vztahů mezi jejich chemickou strukturou, biologickou aktivitou a toxicitou
Skupina bioorganické a farmaceutické chemie
Vedoucí: doc. PharmDr. Jaroslav Roh, Ph.D.
Vývoj nových potenciálních léčiv s antimikrobiální aktivitou | Vývoj nových antituberkulotik | Syntéza analogů dexrazoxanu a chelátorů železa
Výzkum kožní bariéry
Vedoucí: prof. PharmDr. Kateřina Vávrová, Ph.D.
Organická syntéza a NMR spektroskopie
Vedoucí: prof. RNDr. Milan Pour, Ph.D.
In silico modely, statistika a další matematické postupy pro farmaceutické a biomedicinské vědy
Matematická farmacie
Vedoucí: doc. Dipl.-Math. Erik Jurjen Duintjer Tebbens, Ph.D.