Diversity and Structural Variation in Genomes of Terrestrial Cyanobacteria
Supervisor: doc. Mgr. Petr Dvořák, Ph.D.
Consultant: Mgr. Svatopluk Skoupý, Ph.D.
Understanding the genomic mechanisms that drive microbial adaptation and diversification in extreme environments remains a fundamental challenge in evolutionary biology. This dissertation will investigate genomic diversity and structural variation in terrestrial cyanobacteria, focusing on the filamentous genus Microcoleus, an ecologically important crust-forming cyanobacterium that inhabits hot and cold drylands. The research will employ comprehensive sampling strategies to establish a collection of unialgal strains from diverse geographical locations including hot and cold deserts. The strains will be sequenced using Illumina and Oxford Nanopore technologies. The study will examine patterns of structural variation across populations and environmental gradients, including analysis of pangenome architecture, while phylogenomic approaches will reconstruct population structure and evolutionary relationships. This will improve our understanding of the influence of environmental variables such as temperature, UV radiation, and precipitation on genomic diversity, addressing fundamental questions about how environmental pressures shape genome architecture in prokaryotes.
Place: Cyanobacterial Evolution Research Lab, Department of Botany, Palacký University Olomouc. The laboratory is focused on the evolution and taxonomy of cyanobacteria and algae. We established a wide network of collaborations in Europe and the USA (University of North Florida, USA; University of Florida, USA; Stockholm University, Sweden; Natural  History Museum London, UK etc.).

Vlastnosti a biologické aplikace giberelinů, rostlinných růstových regulátorů, a jejich (ne)přírodních derivátů
Properties and biological application sof giberellins, growth regulators and their (un)natural derivatives
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Přírodní makrolidy: chemie, interakce a synergický efekt
Natural Macrolides: Chemistry, Interaction & Synergy
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Modifikace a konjugace kyseliny abscisové: syntéza, metabolity a biologická aktivita
Abscisic Acid Derivatives and Conjugates: Synthesis, Metabolites & Bioactivity
Školitel: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Nekanonické regulační mechanismy cytokininové signální dráhy v Arabidopsis
Non-canonical regulation of cytokinin signaling pathway in Arabidopsis
Školitel: Mgr. David Zalabák Ph.D.

Molekulární mechanizmy interakce kryptochromových a fototropinových světelných signálních drah během vývoje a růstu rostlin
Školitel: prof. RNDr. Martin Fellner, PhD.

Syntéza a biologická aktivita derivátů asperphenamátu
Školitel: Mgr. Karel Doležal, Dr., DSc.

Hormopriming jako možný nástroj pro regulaci stresových odpovědí rostlin
Školitel: RNDr. Ondřej Plíhal, PhD.

Syntéza a studium biologických vlastností sloučenin s arylpropenylovým skeletem
Hormopriming as a potential tool for regulating plant stress responses
Školitel: prof. PharmDr. Josef Jampílek, Ph.D.

Identifikace a charakterizace neznámých metabolitů v rostlinách a houbách
Školitel: Mgr. Jiří Grúz, Ph.D.

Studium nových drah v subcelulární homeostáze fytohormonů
Školitel: Mgr. Aleš Pěnčík, PhD.

Rostlinné potraviny a jejich sekundární metabolity: studium a význam
Školitel: doc. Mgr. Danuše Tarkowská, PhD.

Primární a sekundární metabolismus rostlin: interakce a vlivy
Školitel: doc. Mgr. Danuše Tarkowská, PhD.

Studium metabolismu methioninu a příbuzných sloučenin v rostlinách
Školitel: Mgr. Michal Karady, PhD.

Molekulární mechanismy buněčné regulace v nádorové progresi a léčebné odpovědi
RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc.

Studium morfogeneze rostlin na (sub)buněčné úrovni
Školitel: prof. Mgr. Ondřej Novák, PhD.

Nové trendy v hormonomické analýze
Školitel: prof. Mgr. Ondřej Novák, PhD.

Inovativní nástroje chemické biologie: Vývoj fluorescenčně a izotopicky značených molekul pro studium rostlinných systémů
Školitel: doc. Mgr. Lucie Plíhalová Ph.D.

Vývoj a syntéza postupně uvolňovaných cytokininových derivátů imobilizovaných v inertních polymerních matricích pro řízené uvolňování v agrobiologických aplikacích
Školitel: doc. Mgr. Lucie Plíhalová Ph.D.

Modulace CDK9 pomocí inhibitorů a heterobifunkčních derivátů
Školitel: prof. RNDr. Vladimír Kryštof, Ph.D.

Operator-theoretic and AI-supported approaches for the analysis of non linear dynamics in single cell multiomics data
Školitel: prof. Ing. Miroslav Strnad, CSc., DSc.
Konzultant: . Prof. Dr. Wolfram Weckwerth

Témata, která podléhají schválení vědeckou radou

Engineering the sugar transport to enhance organ-specific yield in plants
Školitel: Mgr. Jakub Hajný, PhD.

Imidazopyridaziny a jejich deriváty jako inhibitory kinas
Školitel: Mgr. Radek Jorda, PhD.

Vývoj analytických metod pro analýzu fytohormonů spojených se stresem rostlin
Školitel: PharmDr. Jitka Široká, PhD.

Cytokinin signaling crosstalk with Brassinosteroid biosynthesis
Školitel: Mgr. Ivona Kubalová, Ph.D.

Novel auxin metabolites in crop plants
Školitel: Asta Žukauskaite, PhD.

Studium enzymů podílejících se na glykosylaci a ribosylaci cytokininů/purinů v nižších rostlinách jako např. mechu a řasách
Školitel: Mgr. David Kopečný, PhD.

Protein-proteinové interakce jako cíl farmakologické modulace signální dráhy aryl uhlovodíkového receptoru AhR
Školitel: prof. RNDr. Zdeněk Dvořák DrSc., Ph.D.

Role rostlinného proteinu RAD60 v SUMOylační odpovědi během poškození DNA
Školitel: Mgr. Eva Dvořák Tomaštíková, Ph.D.

Genetické a vývojové důsledky změn ploidie v semenech ječmene
Školitel: Ing. Anna Katarzyna Nowicka, Ph.D.

Efektivnější jednomolekulové magnety založené na komplexních sloučeninách lanthanoidů s makrocyklickými ligandy
Školitel: Doc. RNDr. Bohuslav Drahoš Ph.D.

Koordinační sloučeniny makrocyklických ligandů využitelné v oblasti teranostiky
Školitel: Doc. RNDr. Bohuslav Drahoš Ph.D.

Kontinuální průtočná chemie – nástroj pro efektivní syntézu makrocyklických ligandů a jejich komplexních sloučenin využitelných v molekulárním magnetismu
Školitel: Doc. RNDr. Bohuslav Drahoš Ph.D.

Kontinuální přeměna biomasy na produkty s přidanou hodnotou využívající průtočný reaktor: návrh procesu a scale up
Školitel: Doc. RNDr. Bohuslav Drahoš Ph.D.
Konzultant: Subodh Kumar, Ph.D.

Racionální syntéza chirálních komplexů se spinovým přechodem prostřednictvím návrhu ligandů pro laditelné dielektrické a magnetoelektrické vlastnosti
Školitel: prof. Ing. Radovan Herchel, Ph.D.
Konzultant: Dr. Sriram Sundaresan

Koordinační sloučeniny f-prvků s radikálovými ligandy
Školitel: prof. Ing. Radovan Herchel, Ph.D.

Chiralní molekulové nanomagnety pro magneto-optické jevy
Školitel: prof. Ing. Radovan Herchel, Ph.D.
Konzultant: Mgr. Kamil Kotrle, Ph.D.

Fotoaktivní magnetické molekulové přepínače
Školitel: prof. Ing. Radovan Herchel, Ph.D.

Funkční materiály na bázi MOFů
Školitel: prof. Ing. Radovan Herchel, Ph.D.
Konzultant: Mgr. Ondřej Bárta, Ph.D.

Návrh, syntéza a charakterizace komplexů obsahujících deriváty kvercetinu a studium antiproliferační aktivity
Školitel: prof. RNDr. Pavel Kopel, Ph.D.

Příprava biologicky aktivních komplexů s benzimidazoly a benzazoly
Školitel: prof. RNDr. Pavel Kopel, Ph.D.

Antibakteriální a protizánětlivé vlastnosti komplexů a nanočástic zlata a stříbra
Školitel: prof. RNDr. Pavel Kopel, Ph.D.

Nanotransportéry potenciálních léčiv na bázi koordinačních sloučenin
Školitel: prof. RNDr. Pavel Kopel, Ph.D.

Vývoj hybridních fotokatalyzátorů pro konverzi oxidu uhličitého na chemikálie s přidanou hodnotou
Školitel: prof. RNDr. Pavel Kopel, Ph.D.
Konzultant: Subodh Kumar, Ph.D.

Design a syntéza nanokatalyzátorů pro transformaci biomasy na chemikálie s přidanou hodnotou
Školitel: prof. RNDr. Pavel Kopel, Ph.D.
Konzultant: Subodh Kumar, Ph.D.

Pasivace černého fosforu jedno-molekulovými magnety
Školitel: doc. Ing. Ivan Nemec, Ph.D.

Semi-koordinace v jedno-molekulových magnetech
Školitel: doc. Ing. Ivan Nemec, Ph.D.

Multikomponentní koordinační sloučeniny pro biologické aplikace
Školitel: doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.

Liposomální formulace bioaktivních koordinačních sloučenin pro polyfarmakologii
Školitel: doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.

Komplexy platinových kovů pro medicinální chemii a katalýzu
Školitel: doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.
Konzultant: Mgr. Ondřej Bárta, Ph.D.

Heterogenizace komplexů přechodných kovů pro konverzi CO2 na průmyslově významné chemikálie
Školitel: doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.
Konzultant: Subodh Kumar, Ph.D.

Vývoj 2D nanokompozitů aktivních ve viditelném světle pro fotokatalytickou redukci vody k produkci vodíku
Školitel: doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.
Konzultant: Subodh Kumar, Ph.D.

Koordinační sloučeniny s polydentátními deriváty β-karbolinu pro medicinální aplikace
Školitel: doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.
Konzultant: Mgr. Radka Křikavová, Ph.D.
Konzultant: Mgr. Kamila Petrželová, Ph.D.

Účinná elektroluminiscenční zařízení využívající triplet-to-singlet konverzi v organických emitorech
Školitel: doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.
Konzultant: Sohrab Nasiri, Ph.D.

Vývoj vysoce výkonných světlo emitujících elektrochemických článků s využitím nových širokopásových polovodičů
Školitel: doc. Mgr. Pavel Štarha, Ph.D.
Konzultant: Sohrab Nasiri, Ph.D.

Vysvětlitelná umělá inteligence využívající fuzzy systémy
Explainable artificial intelligence using fuzzy systems
Školitel: doc. RNDr. Eduard Bartl, Ph.D.
Tématem práce je propojení soudobých přístupů umělé inteligence (zejména datově řízených modelů založených na konvolučních neuronových sítích) s fuzzy systémy. Hlavním cílem je zvýšit vysvětlitelnost těchto přístupů bez výrazné ztráty predikční přesnosti. Navržené metody budou testovány na reálných medicínských datech, především na úloze segmentace mikroskopických snímků buněk.

Analýza relačních dat
Relational data analysis
Školitel: prof. RNDr. Radim Bělohlávek, DSc.
Cílem práce je vyvinout nové metody a algoritmy pro analýzu relačních dat, zejména pro hledání shluků a pojmů v datech, závislostí v datech, faktorizace a snižování dimenzionality dat. Součástí práce bude zkoumání časové složitosti vybraných problémů a navrhovaných algoritmů a testování metod a algoritmů na datech.

Kognitivní psychologie v analýze dat
Cognitive psychology in data analysis
Školitel: prof. RNDr. Radim Bělohlávek, DSc.
Cílem práce je vyvinout nové metody analýzy dat, zejména relačních dat, které zohledňují výsledky kognitivní psychologie. Součástí práce bude formalizace relevantních pojmů z kognitivní psychologie a studium těchto formalizovaných pojmů, a to jak teoretické, tak experimentální s využitím psychologických dat.

Zjednodušování axiomatických systémů
Simplification of axiomatic systems
Školitel: doc. RNDr. Miroslav Kolařík, Ph.D.
Cílem práce je řešení vybraných otevřených problémů v oblasti zjednodušování axiomatických systémů. Práce se zaměří na studium současných teoretických přístupů a existujících softwarových nástrojů, na jejichž základě budou navrženy nové algoritmy a implementován vlastní softwarový nástroj. Ten bude schopen automaticky odvozovat nové identity z daného axiomatického systému v mezích dostupných výpočetních zdrojů a ověřovat nezávislost jednotlivých axiomů prostřednictvím vyhledávání modelů, které splňují všechny axiomy systému s výjimkou jednoho.

Relační systémy v umělé inteligenci
Relational Systems in Artificial Intelligence
Školitel: doc. RNDr. Jan Konečný Ph.D.
Cílem práce je prozkoumat a vyvinout nové metody využití relačních systémů v oblasti umělé inteligence. Zaměření bude na aplikaci relačních modelů při reprezentaci znalostí, učení a inferenci. Součástí práce bude návrh a implementace algoritmů pro zpracování relačních dat v AI, analýza jejich výpočetní složitosti a experimentální ověření na reálných datech. Výzkum může zahrnovat využití relačních neuronových sítí, logických modelů nebo metod kombinujících symbolickou a subsymbolickou AI.

Agregační teorie na svazech a uspořádaných množinách
Školitel: Prof. Mgr. Radomír Halaš Dr.
Obsahem práce bude studium některých specifických vlastností agregačních funkcí na svazech a uspořádaných množinách

Variační úlohy v diferenciální geometrii
Školitel: Prof. RNDr. Josef Mikeš DrSc.
Obsahem práce bude studium některých variačních úloh na diferencovatelných  varietách s geometrickými strukturami

Geodetická zobrazení a jejich zobecnění
Školitel: Prof. RNDr. Josef Mikeš DrSc.
Obsahem práce bude studium vlastností geodetických zobrazení a jejich zobecnění diferencovatelných  variet s geometrickými strukturami

F-planární zobrazení a fyzikální aplikace
Školitel: RNDr. Patrik Peška, PhD.
Obsahem práce bude studium vlastností geodetických zobrazení a jejich zobecnění diferencovatelných  variet s geometrickými strukturami

Reprezentace reziduovaných struktur
Školitel: Doc. Mgr. Michal Botur Ph.D.
Cílem práce bude charakterizace některých významných tříd reziduovaných svazů (nebo odvozených struktur) pomocí nových konstrukcí, jakými mohou být nové typy strukturálních součinů, či nové konstrukce inspirované takzvanými "Kites" konstrukcemi a formulace odpovídajících reprezentačních teorií.

Subredukty některých reziduovaných struktur
Školitel:prof. RNDr. Jan Kühr, Ph.D.
Práce se bude věnovat (primárně implikačním) subreduktům některých reziduovaných struktur.

Kategoriální přístup ke strukturám kvantové logiky
Školitel: Mgr. Dominik Lachman, Ph.D.
Cílem práce je studium kvantových struktur, jako jsou efektové algebry a Frobeniovy algebry, a souvisejících konstrukcí (například tenzorový součin) v kontextu teorie kategorií. Práce se zaměřuje na obohacené a monoidální kategorie a na dagger-kompaktní kategorie.

Proměny role důkazu a argumentace ve výuce planimetrie na gymnáziích v letech 1970 - 2022: Didaktická analýza učebnic
Školitel: Doc. RNDr. Petr Emanovský Ph.D.
Cílem práce bude komparace různých přístupů k dokazování ve výuce planimetrie na SŠ.

Proměny role důkazu a argumentace ve výuce planimetrie na gymnáziích v letech 1970 - 2022: Didaktická analýza učebnic
Školitel: Doc. RNDr. Petr Emanovský Ph.D.

Využití formální analýzy konceptů ve školské matematice
Školitel: Doc. RNDr. Petr Emanovský Ph.D.
Obsahem práce bude výzkum zaměřený na vybrané inovativní postupy v pregraduální přípravě učitelů matematiky.

Rozvoj konceptuálního porozumění v analytické geometrii prostřednictvím komparace Eukleidovské a Manhattanské metriky
Školitel: Doc. RNDr. Marek Jukl Ph.D.
Obsahem práce bude výzkum zaměřený na analýzu porozumění  vybraných partií učiva geometrie prostřednictvím komparace různých metrik.

Zdůvodňování a dokazování v matematickém vzdělávání
Školitel: Doc. RNDr. Petr Emanovský Ph.D.
Cílem práce bude zjistit postavení geometrie v současné školské matematice.Metody výzkumu: analýza, komparace, dotazník, případně experiment.

Analýza rovnovážných stavů
Analysis of equilibria
Školitel: Prof. RNDr. dr hab. Jan Andres CSC.,DSc.
Nonlinear and multivalued analysis of equilibria will be considered to dynamical systems and differential inclusions. Standard well known equilibria are, for instance those of Nash in the frame of the game theory. Using the fractional and topological methods (degree arguments, or so), the existence, localization, multiplicity and stability results will be of an interest.

Mnohoznačné okrajové úlohy
Multivalued boundary value problems
Školitel: Prof. RNDr. dr hab. Jan Andres CSC.,DSc.
Boundary value problems for the second-order differential inclusions with Neumann boundary conditions will be under consideration. The applied technique will be based on a combination of topological (e.g. degree) arguments and Lyapunov-type bounding functions. The existence, localization and multiplicity results will be of an interest.

Skoroperiodické posloupnosti
Almost-periodic sequences
Školitel: Prof. RNDr. dr hab. Jan Andres CSC.,DSc.
The hierarchy of almost-periodic sequences will be investigated in various metrics. The existence of almost-periodic solutions will be then considered. In the particular case of limit-periodic solutions, the difference equations will be preferably explored in the absence of global lipschitzianity imposed on the right-hand sides.

Analýza impulzních modelů
Analysis of impulsive models
Školitel: doc. RNDr. Jan Tomeček Ph.D.
Cílem této práce je vyšetřování aktuálních problémů z teorie impulzních diferenciálních rovnic.