We are always open to new enthusiastic team members!
See below for current opportunities.
Didn’t find exactly what you were looking for or do you have your own topic in mind? Contact us!
Do your Postdoc with us:
No Postdoc opportunities are available at the moment. Come back later or try to ask via e-mail.
Do your PhD dissertation with us:
No PhD opportunities are available at the moment. Come back later or try to ask via e-mail.
Do your master’s thesis with us:
The McMurdo Dry Valleys of Antarctica are one of the coldest and driest places on Earth. Yet, glaciers melt here every summer during the 24-hour sunlight, creating meltwater streams that serve as an oasis for life in an otherwise barren landscape. In these streams, three major community types are present, referred to as ‘mat types’: green mats (formed by chlorophytes), black mats (formed by the cyanobacterial genus Nostoc), and orange mats (formed by the filamentous cyanbacterial genera such as Phormidium). All three mat types also harbor diatoms, which are unicellular algae representing some of the greatest diversity of any organismal group in Antarctica. These mat types occupy different parts of the streambed, and have different responses to varying hydrological conditions. Thus, as the climate warms, it is likely that some mat types will become more common than others, potentially favoring some diatom taxa, and creating climate change ‘winners’ and ‘losers’. Therefore, the objective of this Masters thesis will be to compare diatoms from these three different mats types, which were collected over various streams from the McMurdo Dry Valleys in the 2024-2025 summer. The project will be carried out in collaboration with investigators from our department, as well as will colleagues in the United States.
ENG: Although the development of environmental sequencing has caused a revolution in microbial ecology, traditional microbial cultivation still has its irreplaceable place. It is irreplaceable, for example, in the experimental study of adaptations, phenotypic plasticity, and ecological valences, where it is necessary to work with individual genetic lines, i.e. microbial strains. It also has its irreplaceable place in the construction of DNA reference databases of microorganisms, according to which microbes are identified/determined as part of environmental DNA sequencing. However, the problem is the so-called Great Plate Anomaly, i.e. an assumption that most microbial species cannot be cultivated under laboratory conditions. While it has been shown that in bacteria the proportion of these non-cultivable species can be as high as 99%, in other microbial groups we have no idea of the extent of this problem. It is not different for diatoms, one of the most diverse (possibly 200,000 extant species) and most important (in addition to their natural environmental roles, they are also used in biomonitoring, biotechnology, industry, etc.) microbial groups. Nevertheless, in terms of the completeness of reference DNA databases, they are practically the worst among microbes. As part of this thesis, the student, in cooperation with the supervisor, will perform an experiment based on the comparison of the results of classic laboratory and in situ (i.e. in the original environment) cultivation. This will reveal (1) the extent of the Great Plate Anomaly in diatoms and (2) whether it can be circumvented through new methods of in situ cultivation. In the course of the work, the student will learn to create clonal microbial strains through the isolation of individual cells, maintain microbial cultures and evaluate the results. According to her/his preferences, she/he can also participate in the design of the experiment, the development of in situ cultivation devices, the morphological and genetic characterization of the obtained microbial strains, or the statistical and bioinformatic processing of the data. Many of these skills are transferable beyond academia, for example to the realm of commercial biotechnology. The supervisor’s preference is to prepare the diploma thesis in the form of a publishable scientific manuscript, of which the student would be the main author. In such a case, the thesis would be written in English. Nevertheless, it can be written also in Czech (or Slovak).
CZ: Přestože rozvoj environmentálního sekvenování zapříčinil v mikrobiální ekologii revoluci, tradiční mikrobiální kultivace má pořád své nezastupitelné místo. Je nenahraditelná například při experimentálním studiu adaptací, fenotypové plasticity i ekologických valencí, kdy je zapotřebí pracovat s jednotlivými genetickými liniemi, tj. mikrobiálními kmeny. Své nezastupitelné místo má i při budování DNA referenčních databází mikroorganismů, podle nichž jsou mikroby v rámci sekvenování environmentální DNA identifikovány/determinovány. Problémem nicméně je tzv. Great Plate Anomaly, tedy předpoklad, že většina mikrobiálních druhů je v laboratorních podmínkách nekultivovatelná. Zatímco se ukázalo, že u bakterií může těchto nekultivovatelných druhů být až 99 %, u jiných mikrobiálních skupin nemáme o rozsahu problému ani potuchy. Nejinak je tomu u rozsivek, které jsou jednou z nejrozmanitějších (až 200,000 druhů) a nejvýznamnějších (mimo jejich přirozené environmentální role se užívají i v biomonitoringu, biotechnologiích, průmyslu aj.) mikrobiálních skupin vůbec. Přesto jsou na tom z hlediska plnosti referenčních DNA databází mezi mikroby prakticky nejhůř. V rámci této diplomové práce proto student ve spolupráci se školitelem provede experiment založený na porovnání výsledků klasické laboratorní a in situ (tj. v původním prostředí) kultivace. To umožní odhalit (1) rozsah Great Plate Anomaly u rozsivek i to, zda (2) ji lze obejít prostřednictvím nových metod in situ kultivace. V průběhu práce se student naučí zejména vytvářet klonální mikrobiální kmeny prostřednictvím izolace jednotlivých buněk, udržovat mikrobiální kultury a vyhodnotit výsledky. Dle svých preferencí se dále může podílet na designování experimentu, vývoji in situ kultivačních zařízení, morfologické a genetické charakterizaci získaných mikrobiálních kmenů, či statistickém a bioinformatickém zpracování dat. Mnohé z těchto dovedností jsou přenositelné mimo akademickou půdu, například do sféry komerčních biotechnologií. Preferencí školitele je vypracování diplomové práce formou publikovatelného manuskriptu, jehož by byl student hlavní autor. V tomto případě by práce měla být v angličtině, může být ale i v češtině.
Click here for more information.
Do your bachelor’s thesis with us:
ENG: Diatoms, unicellular algae encased in intricate silica frustules, have shaped not only aquatic ecosystems but also human technology, science, and medicine. This literature-based thesis reviews the diverse ways in which diatoms have contributed to scientific discovery, industrial innovation, and technological development from the nineteenth century to the present. Beginning with historical milestones – such as Alfred Nobel’s use of diatomite in dynamite, Cleve’s early mapping of ocean currents through plankton distribution, and the rise of diatomite-based filtration – the study traces how diatom research and materials have influenced fields as varied as environmental monitoring, molecular biology, and nanotechnology. Contemporary applications include the use of diatomite in chromatography and biosensors, the inspiration of diatom frustule nanostructures for photonics and drug delivery, and the development of genetically engineered diatoms as living silica factories. By cataloguing these intersections between biology and technology, the thesis will highlight diatoms as a remarkable example of how natural microscopic diversity has inspired and enabled scientific, industrial, and medical progress.
CZ: Rozsivky, jednobuněčné řasy obklopené složitými křemičitými schránkami, ovlivnily nejen vodní ekosystémy, ale i lidskou technologii, vědu a medicínu. Tato bakalářská práce založená na literární rešerši shrnuje rozmanité způsoby, jakými rozsivky přispěly k vědeckým objevům, průmyslovým inovacím a technologickému rozvoji od 19. století až po současnost. Počínaje historickými milníky – například využitím křemeliny Alfredem Nobelem při výrobě dynamitu, Cleveho ranými pokusy o mapování oceánských proudů na základě rozšíření planktonu a vzestupem křemelinových filtrů – a mapuje, jak výzkum rozsivek a odvozených materiálů ovlivnili tak různorodé obory, jako je environmentální monitoring, molekulární biologie či nanotechnologie. Současné aplikace zahrnují využití křemeliny v chromatografii a biosenzorech, inspiraci nanostrukturami rozsivek ve fotonice a cílený transport léčiv či vývoj geneticky modifikovaných rozsivek jako „živých továren“ na oxid křemičitý. Katalogizací těchto průniků mezi biologií a technologií práce potvrdí rozsivky jako pozoruhodný příklad toho, jak mikroskopická rozmanitost přírody inspirovala a umožnila vědecký, průmyslový a medicínský pokrok.
Click here for more information.
ENG: The genus Didymosphenia includes species of diatoms that are known for their ability to form massive slime-like coatings in freshwater ecosystems, which can have significant ecological and economic consequences. The most famous invasive species is Didymosphenia geminata, which has spread outside of its former range in recent decades, disturbing river ecosystems on several continents. Nonetheless, there is still considerable debate as to whether D. geminata is an invasive species, or alternatively a widespread diatom that has recently become more abundant due to climate and landscape change. For this thesis, the student should review the literature on the historical freshwater distributions, fossil evidence, ecology, and life history of D. geminata, and in light of recent conversations in the field of microbial ecology (e.g. climate change, the ubiquity hypothesis) make a diagnosis as to origin and spread of this diatom, as well as surmise different ways in which their hypothesis could be tested. This could be the aim of the potential master thesis.
CZ: Rod Didymosphenia zahrnuje druhy rozsivek, které jsou známé svou schopností vytvářet masivní slizovité povlaky ve sladkovodních ekosystémech, což může mít významné ekologické a ekonomické důsledky. Nejznámějším invazním druhem je Didymosphenia geminata, která se v posledních desetiletích šíří mimo svůj původní areál a narušuje říční ekosystémy hned na několika kontinentech. Přesto existují pochyby, zda je D. geminata skutečně invazním druhem, anebo jde jen o široce rozšířenou rozsivku, jejíž masivní nárůst je důsledkem změn klimatu a krajiny. Cílem této bakalářské práce je literární rešerše její diverzity a geografického rozšíření, včetně fosilních záznamů, ekologie a životního cyklu. Na základě aktuálních diskusí v oblasti mikrobiální ekologie (např. dopady klimatických změn, hypotéza o všudypřítomnosti mikroorganismů) by měl student vyhodnotit původ a šíření tohoto druhu a navrhnout způsoby, jak výslednou hypotézu empiricky ověřit. To se může stát cílem případné navazující diplomové práce.
Click here for more information.
The River Continuum Concept is a conceptual framework that describes how lotic ecosystem characteristics change from small headwaters to large rivers. While its predictions have been well explored in terms of physico-chemical characteristics, benthic algae, organic matter composition, and macroinvertebrate communities, much less attention has been directed towards applying this ‘traditional’ framework to microbes, despite their disproportionately high taxonomic and functional diversity in stream ecosystems. Here, I would like a student to evaluate the literature in terms of microbial diversity (both taxonomic [i.e. species] and functional [i.e. genes]) in streams, and how these current data align with predictions made by the River Continuum Concept and its derivatives, such as the Serial Discontinuity Concept, Flood-Pulse Concept, etc.).
Click here for more information.
Extracellular enzymes are used by microbes to acquire important elements, such as carbon, nitrogen, and phosphorus, from organic matter. Thus, understanding controls on different enzyme classes and their associated activities are important for predicting nutrient limitation, as well as processes such as organic matter decomposition and remineralization. This is timely given widespread eutrophication from nutrient loading, as well as climate change due to ongoing carbon emissions. For this thesis, I would like a student to investigate how extracellular enzymes operate in streams and lakes, summarize common field and lab methodologies for measuring their activity, explain how they can be used in water quality monitoring, and what these data can ultimately tell us about the ecosystems they are analyzed from.
Click here for more information.
Do your internship with us:
We have interns in our lab regularly, so feel free to contact us in case of interest. In our lab, you may learn different light and electron microscopy techniques, microbial culturing and permanent slide preparations, molecular biology techniques (for both microbial cultures and environmental DNA), phylogenetic and community data analysis and/or fieldwork. We usually do not have devoted funds for interns, though, so external funding to cover your living costs in Prague (e.g., via EU’s Erasmus+ programme) are usually needed.