Konkurs na stypendium doktoranckie w projekcie badawczym OPUS-23
Zrozumienie wieloskalowych mechanizmów antybakteryjnej odporności wrodzonej na poziomie pojedynczych komórek
finansowanym, ze środków Narodowego Centrum Nauki.
BSP/DSP/110-46/2023
INSTYTUCJA: Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
MIASTO: Warszawa
STANOWISKO: stypendysta/doktorant
DYSCYPLINA NAUKOWA: Inżynieria biomedyczna,
TERMIN SKŁADANIA OFERT: 6 grudnia 2023
Informacje o projekcie:
Kierownik projektu: dr hab. inż. Paweł Paszek
Okres trwania: 36 miesięcy
Instytucja: Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Pracownia Modelowania w Biologii i Medycynie.
Stanowisko dostępne od 1 listopada 2023.
Budżet przewidziany w projekcie na stypendia 5000PLN/miesiąc. Doktorant może ubiegać się o dodatkowe fundusze ze szkoły doktorskiej, np. TIB PAN http://ibib.waw.pl/pl/szkoly-doktorskie/tib-pan.
CELE PROJEKTU
Głównym celem projektu jest zrozumienie mechanizmów koordynacji wrodzonych odpowiedzi immunologicznych na infekcje bakteryjne na poziomie pojedynczych komórek. W przeciwieństwie do poprzednich badań, skupimy się na oddziaływaniach charakteryzowanych poprzez fizjologicznie niskie wielości infekcji oraz efektu podwyższanej temperatury (gorączki), które powodują niejednorodne i stochastyczne efekty w zakażonej populacji gospodarza. Zbadamy oddziaływania pomiędzy makrofagami układu wrodzonej odporności z bakterią Listeria monocytogenes, która powoduje wysoką zachorowalność i śmiertelność u ludzi. Nasze dane pokazują, że oddziaływania między L. monocytogenes i makrofagami, kluczowe dla przebiegu ogólnej infekcji, krytycznie zależą od niewielkiej części patogenów, które replikują i rozprzestrzeniają się w populacji komórek gospodarza.
METODOLOGIA
Aby kompleksowo zrozumieć niejednorodny i dynamiczny charakter infekcji, zastosujemy podejście biologii systemów na poziomie pojedynczych komórek. Wykorzystamy przyżyciową mikroskopię konfokalną do monitorowania aktywacji NF-kB/STAT/IRF w czasie rzeczywistym wraz z wirulencja regulonu PrfA i zachowaniem L. monocytogenes. smFISH i immunofluorescencja posłuży do pomiarów ekspresji genów zależnych w różnych subpopulacjach komórek gospodarza. Stochastyczne i deterministyczne modele matematyczne opiszą ilościowo strategie obronne gospodarza i dostarczenia nowych predykcji.
Wybrany kandydat zostanie przeszkolony w zakresie następujących metodologii (w zależności od jego wykształcenia i zainteresowań):
- obrazowanie mikroskopowe żywych komórek gospodarza i patogenu przy użyciu markerów fluorescencyjnych, umożliwiających obserwację zachowania i genów wirulencji bakterii oraz aktywacji głównych białek układu odpornościowego gospodarza
- obrazowanie mikroskopowe utrwalonych komórek, które umożliwią obserwację większej liczby komponentów układu odpornościowego w określonych punktach czasowych (immunofluorescencja oraz smFISH).
- analizę białek oraz ekspresji genów i produkcji cytokin zaangażowanych w odpowiedź antywirusową przy pomocy RT-PCR, digital PCR, Western blot, ELISA i innych odpowiednich technik, np. metod CRISPR do tworzenia fluorescencyjnych linii komórkowych.
- Istnieje również możliwość nabycia umiejętności w zakresie modelowania matematycznego i programownia do opisania infekcji bakteryjnych, wewnątrz- i międzykomórkowego przekaźnictwa sygnału, aktywacji komórek gospodarza, obserwacji losu bakterii w heterogennych populacjach komórek.
LABORATORIUM
Poszukujemy entuzjastycznych i zmotywowanych naukowców do pracy w nowo powstałym laboratorium immunologii systemów kierowanym przez dr hab. inż. Pawła Paszka (grant OPUS-23 w wysokości 1,9 mln zł z NCN oraz grant Polskie Powroty w wysokości 1,6 mln zł z NAWA https://nawa.gov.pl/nawa/aktualnosci/nawa-polskie-powroty-nabor-rozstrzygniety). Wybrani kandydaci stworzą zespół 5 naukowców stosujących interdyscyplinarne metody do badania odpowiedzi immunologicznej na infekcje bakteryjne.
Projekt będzie prowadzony w Pracowni Modelowania w Biologii i Medycynie (PMBM) IPPT PAN, która zapewnia w pełni wyposażone laboratorium BSL-2, swobodny dostęp do najnowocześniejszej aparatury mikroskopowej (w tym urzadzeń mikroprzepływowych) oraz wiedze w zakresie modelowania matematycznego (https://pmbm.ippt.pan.pl/web/Main_Page).
Dr Paszek jest z wykształcenia inżynierem (MSc teoria sterowania, Politechnika Śląska, 2001; PhD statystyka, Rice University, 2006; Postdoc w Centre for Cell Imaging, Liverpool, UK, 2006-11), ale od wielu lat stosuje eksperymentalne metody badania regulacji ścieżek sygnałowych układu odpornościowego (https://research.manchester.ac.uk/en/persons/pawel.paszek/). Do niedawna pracował na Wydziale Biologii, Medycyny i Zdrowia na Uniwersytecie w Manchesterze w Wielkiej Brytanii, gdzie kierował laboratorium immunologii systemów. Dr Paszek opracował platformy do ilościowego obrazowania odpowiedzi komórkowych i ekspresji genów, włączając pomiary dynamiki odpowiedzi układu immunologicznego i transkrypcji. Jest współautorem manuskryptów w Science, Nature Communications, PNAS, eLife, Cell Systems i Science Signalling. Ostatnio opracował protokoły do ilościowej badania interakcji typu gospodarz-patogen Listerii monocytogenes, ważnego bakteryjnego patogenu człowieka. We wrześniu 2023 dr Paszek przeniósł się do IPPT PAN.
Wymagania:
Proces rekrutacyjny zostanie przeprowadzony zgodnie z zasadami Narodowego Centrum Nauki udostępnionymi poniżej:
https://www.ncn.gov.pl/sites/default/files/pliki/uchwaly-rady/2022/uchwala27_2022-zal1.pdf
oraz z „Regulaminem Przyznawania Stypendiów Naukowych NCN w Projektach Badawczych Finansowanych ze Środków Narodowego Centrum Nauki”, określonym uchwałą Rady NCN nr 25/2019 z dnia 14 marca 2019 r.
(https://ncn.gov.pl/sites/default/files/pliki/uchwaly-rady/2019/uchwala25_2019-zal1.pdf)
Stypendysta musi być uczestnikiem studiów doktoranckich lub doktorantem w szkole doktorskiej, np. TIB PAN http://ibib.waw.pl/pl/szkoly-doktorskie/tib-pan
Poszukujemy kandydatów z doświadczeniem (udokumentowanym publikacjami) w jednym z podanych obszarów:
- Immunologia, mikrobiologia lub biologia molekularna. Pożądana znajomość technika ssaczych i bakteryjnych hodowli komórkowych, obserwacji z użyciem mikroskopu konfokalnego, Real Time/digital PCR, Western blot, sortowania komórek oraz innych technik wymienionych w opisie projektu powyżej.
- Matematyczna biologia systemów, zwyczajne i cząstkowe równania różniczkowe, programowanie
Doświadczenie w obu obszarach będzie traktowane jako dodatkowy atut.
Wymagane dokumenty:
1. Dokument potwierdzający uzyskanie stopnia magistra. Można także załączyć dyplomy studiów licencjackich.
2. CV zawierające informację na temat:
- publikacji naukowych
- prezentacji konferencyjnych
- nagród i stypendiów
- doświadczenia badawczego, osiągnieć, pozycji naukowej i innych kwestii, które mogą być pomocne przy ocenie kandydata
- dane kontaktowe do dwóch osób udzielających referencji kandydatowi.
3. List motywacyjny (jedna strona).
Prosimy o zawarcie w CV następującej klauzuli: „Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych dla potrzeb przeprowadzenia procesu rekrutacyjnego przez Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, znajdujący się pod adresem Pawińskiego 5B w Warszawie, zgodnie z art. 13 Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE”
Dokumenty powinny zostać dostarczone w terminie do 29. grudnia 2023 na adres mailowy kierownika projektu, dr. Pawła Paszka Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. wraz z kopią do sekretariatu Zakładu Biosystemów i Miękkiej Materii (Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.). W toku postępowania kandydaci mogą zostać proszeni o kontakt i zaproszeni na rozmowę rekrutacyjną. Rekrutacja będzie odbywać się w trybie 2-tygodniowym. W przypadku wyłonienia kandydata/tki, konkurs zostanie rozstrzygnięty przed 29. grudnia br.
PhD position in the research project OPUS-23
Understanding multi-scale innate immune defences against bacterial pathogens at the single-cell level
Financed by the National Science Centre, Poland
BSP/DSP 110-46/23
INSTITUTION: Institute of Fundamental Technological Research
(IPPT PAN)
CITY: Warsaw
POSITION: PhD student
SCIENTIFIC DISCIPLINE: Biomedical engineering,
Deadline: December 29, 2023
Information about the project and stipend
Principal Investigator: dr hab. inż. Pawel Paszek
Project duration: 36 months
Institution: Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences.
We offer 5000 PLN/month stipend for 36 months. Additional financial support can be obtained from the doctoral school such as TIB PAN http://ibib.waw.pl/en/doctoral-schools/tib-pan.
Position available from 1st November, 2023.
PROJECT OBJECTIVES
The main aim of the project is to understand mechanisms involved in the muti-scale coordination of innate immune responses against bacterial pathogens at the single cell level. In contrast to previous studies, we will focus on events occurring at low physiological multiplicities of infection and physiological febrile temperature range, which give rise to heterogenous and stochastic effects in the infected population. We will study direct interactions between innate immune macrophages and the important food-borne bacteria Listeria monocytogenes that causes significant levels of human morbidity and mortality. Our data demonstrate that interactions between L. monocytogenes and macrophages, a key event controlling the overall infection critically rely on a small fraction of ‘successful’ pathogens, which can effectively replicate and spread within the infected host cell population.
TECHNIQUES
In this project, we will use systems biology approaches including live-cell imaging, smFISH and mathematical modelling to dissect host-pathogen interactions at the single cell level. Confocal microscopy will be used to monitor the activation of NF-kB/STAT/IRF in individual host cells in real-time together with L. monocytogenes growth and PrfA virulence. These will be combined with multiplex single molecule fluorescent in situ hybridisation (smFISH) and immunostaining to understand target effector responses in different subpopulations of cells. Stochastic and deterministic single cell and agent-based population models of signalling responses to Lm will be used to mechanistically dissect host defence strategies and provide experimentally testable predictions.
The successful candidate will be trained in the following methodologies (subject to his/her background and interests):
- Live-cell confocal imaging approaches using monocytogenes encoding fluorescent proteins and reporters of PrfA virulence, human and mouse cells expressing fluorescently tagged transcription factors and cytokines.
- Immunostaining and smFISH. Simultaneous measurement of regulatory proteins and mRNAs involved in regulation of immune responses in single cells.
- Gene expression, protein analysis and cytokine production in infected cell populations using RT-PCR, digital PCR, Western Blotting, ELISA, generation of reporter lines using molecular cloning and CRISPR, and other relevant techniques.
- Mathematical modeling and programming to describe activation of the immune response in heterogeneous cell populations, cellular communication, density and temperature effect, different outcomes of infection (killing, persistence, replication), regulation of bacterial virulence.
ENVIRONMENT
We are seeking enthusiastic and highly motivated scientists to join a newly established system immunology lab of dr hab. inż. Pawel Paszek (founded via a PLN 2m OPUS-23 grant from NCN and PLN 1.6m Polskie Powroty grant from NAWA, https://nawa.gov.pl/nawa/aktualnosci/nawa-polskie-powroty-nabor-rozstrzygniety). Successful candidate will work in a team of 5 scientists using interdisciplinary approaches to study single cell immune responses to bacterial infections.
Project’s PI, dr Paszek is a theoretician by training (M.S in Control Theory, Silesian University of Technology, 2001, PhD in Statistics, Rice University, 2006, PDRA in Centre for Cell Imaging, Liverpool, UK, 2006-11), but for several years he has been using experimental approaches to investigate the regulation of inflammatory signalling networks (https://research.manchester.ac.uk/en/persons/pawel.paszek/ ). Until recently, dr Paszek has a systems immunology lab at the University of Manchester, where developed quantitative live-cell imaging and gene expression platforms to study immune cell signalling, incorporating measurements of TF dynamics and transcription. He has co-authored manuscripts in Science, Nature Communications, PNAS, eLife, Cell Systems and Science Signalling, among others. Recently, he has developed protocols for quantitative single-cell approaches to study host-pathogen interactions of the Listeria monocytogenes, an important bacterial pathogen of man.
The project will be conducted in the Laboratory of Modelling in Biology and Medicine (PMBM), IPPT PAN. PMBM provides a fully equipped laboratories, ready access to state-of-the-art microscopy equipment (including microfluidics) as well as mathematical modelling expertise (see https://pmbm.ippt.pan.pl/web/Main_Page).
Requirements
The recruitment will follows the rules of the National Science Foundation (Poland) given in
https://www.ncn.gov.pl/sites/default/files/pliki/uchwaly-rady/2022/uchwala27_2022-zal1.pdf
and
https://www.ncn.gov.pl/sites/default/files/pliki/uchwaly-rady/2019/uchwala25_2019-zal1_ang.pdf
According to National Science Centre regulations candidate must became a ‘participant in a doctoral program’ or a ‘doctoral candidate at a doctoral school’, such as TIB PAN http://ibib.waw.pl/en/doctoral-schools/tib-pan
We seek candidates having experience and publication record in one or two of the following areas:
- Immunology, microbiology or molecular cell biology, with basic knowledge in experimental techniques: cell culture, live and fixed-cell confocal microscopy, RT or digital PCR, Western blot, cell sorting, molecular cloning and CRISPR. Experience in other methods planned for the project and described above is desirable.
- Mathematical and numerical system biology, ordinary and partial differential equations, stochastic processes, programming.
Background in both areas will be considered beneficial.
Required documents:
1. Copy of MSc diploma. Bachelor diplomas may be also included for evaluation.
2. CV containing information about:
- Publications,
- Conference presentations,
- Prizes and stipends,
- Other information that can help in evaluation, like experience, achievements, and scientific standing of the candidate,
- Contact details for two references.
3. Motivation letter (1 page).
Please include in your CV the following clause: "I agree to the processing of personal data contained in my job offer for the needs necessary to carry out the recruitment process conducted by IPPT PAN with headquarters in Warsaw, ul. A. Pawińskiego 5B, according to art. 13 para. 1 and 2 of Regulation (EU) 2016/679 of the Parliament and of the Council of 27 April 2016 on the protection of individuals with regard to the processing of personal data and the free movement of such data and the repeal of Directive 95/46 / EC (RODO).”
In the application, please provide the announcement numer: BSP/DSP/110-46/23
The documents should be sent till December 29th, 2023 to Project PI, dr Pawel Paszek (Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.) with a copy to Department Secretary Ms. Agnieszka Ponarska (Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.). Suitable candidates can be contacted and invited for an interview every fortnight in order to fill the position before the 29th of December.