Elektronová mikroskopie je metodou, která v posledních letech poutá pozornost vědeckého i průmyslového světa, díky čemuž je v intenzivním rozmachu a těší se pozornosti široké vědecké komunity od fyziků, matematiků, chemiků až po strukturní biology. Automatizace procesu sbírání dat a jejich následné analýzy se vyvíjí velmi rychlým tempem, díky čemuž je množství vyřešených struktur pomocí elektronové mikroskopie velmi rychle přibývající položkou v PDB databázi. Nicméně, stejně jako u mnoha ostatních fyzikálně-chemických metod, i v případě elektronové mikroskopie platí, že abychom mohli metodu úspěšně aplikovat, je třeba mít vhodný vzorek, v případě strukturní biologie biomolekulu nebo jejich komplexy.

Zatímco u mnoha vzorků se zdá, že elektronová mikroskopie je aplikovatelná a poskytuje uspokojivé výsledky bez potíží u flexibilních a malých (50-200 kDa) a/nebo multidoménových proteinů je třeba prověřit celou řadu podmínek přípravy purifikovaného vzorku než se podaří připravit vhodné síťky se vzorkem a naměřit dostatečné množství dat k určení 3D struktury studované biomolekuly.

Cílem bakalářské práce je, aby se student/ka seznámil/a s principy elektronové mikroskopie a to od přípravy vzorků, přes měření EM-snímků až po analýzu a určování 3D struktury biomolekul. Práce bude prováděna ve spolupráci s CryoEM centrální laboratoří CEITEC MU. Budou připravovány vzorky připravené v laboratoři „Strukturní biologie genové regulace“ a zpracována budou data buď přímo z měření v rámci bakalářské práce případně z dostupných veřejných databází.

Práce může být vypracována v anglickém nebo slovenském jazyce.

• Joachim Frank: Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies: Visualization of Biological Molecules in Their Native State 2nd Ed., Oxford University Press, 2006
• Grant J. Jensen : Cryo-EM Part A Sample Preparation and Data Collection, Methods in Enzymology 2010 Vol. 481
• Grant J. Jensen : Cryo-EM Part A 3D Reconstruction, Methods in Enzymology 2010 Vol. 482
• Sjors H.W. Scheres: RELION: Implementation of a Bayesian approach to cryo-EM structure determination, Journal of Structural Biology, 2012, 180(3), 519-530
• Sjors H.W. Scheres: A Bayesian View on Cryo-EM Structure Determination, Journal of Molecular Biology, 2012, 415(2), 406-418