Chromatin představuje základní stavební jednotku buněčného jádra a jeho optimální uspořádání je zásadní z hlediska zachování standardních biologických funkcí buněčného jádra, jako je replikace, transkripce, sestřih a DNA reparace. Z tohoto důvodu bude disertační práce zaměřena na studium struktury a funkce interfázních jader. Problematika struktury a funkce genomu u živých buněk bude studována v Laboratoři buněčné biofyziky Biofyzikálního ústavu AVČR v Brně, která je součástí oddělení Molekulární cytologie a cytometrie. Laboratoř je vybavena konfokálním mikroskopem s možností využití několika laserů, tudíž disertační práce bude zaměřena na optimalizaci pokročilých metod konfokální mikroskopie a FRAP techniku (Flourescence Recovery after Photobleaching). Student se zaměří na analýzu 3D-struktury genomu a na studium kinetiky vybraných proteinů v různých experimentálních modelech. Velký důraz bude kladen na analýzy důležitého proteinu heterochromatinu HP1 u lidských a myších buněk. Zaměříme se na studium jaderného upořádání a kinetiku jednotlivých HP1 izoforem, jako je HP1 alfa, HP1 beta a HP1 gama. Dále se student zaměří na analýzu funkčního významu jednotlivých domén HP1 beta proteinu u embryonálních kmenových buněk, podléhajících specificky indukované diferenciaci. Zaměříme se na studium interakcí chromodomény (CD), chromoshadow domény (CSD) a hinge oblasti HP1 beta proteinu s dalšími proteiny, post-translačně modifikovanými histony nebo přímo DNA. Jaderné charakteristiky HP1 isoforem budou studovány na ultra-strukturální úrovni. Literatura: 1. Cheutin T, McNairn AJ, Jenuwein T, Gilbert DM, Singh PB, Misteli T. Maintenance of stable heterochromatin domains by dynamic HP1 binding. Science. 2003 Jan 31;299(5607):721-5. 2. Bártová E, Pacherník J, Harnicarová A, Kovarík A, Kovaríková M, Hofmanová J, Skalníková M, Kozubek M, Kozubek S. Nuclear levels and patterns of histone H3 modification and HP1 proteins after inhibition of histone deacetylases. J Cell Sci. 2005 Nov 1;118(Pt 21):5035-46. 3. Kwon SH, Workman JL. The changing faces of HP1: From heterochromatin formation and gene silencing to euchromatic gene expression: HP1 acts as a positive regulator of transcription. Bioessays. 2011 Apr;33(4):280-9. doi: 10.1002/bies.201000138. Epub 2011 Jan 27. Review. 4. Kwon SH, Workman JL. HP1c casts light on dark matter. Cell Cycle. 2011 Feb 15;10(4):625-30. Epub 2011 Feb 15. Review.