Michaela Dobrovolná působí jako studentka doktorského studia na Vysokém učení technickém v Brně, kde získala také svůj bakalářský a inženýrský titul. Od počátku studia ji vede profesor Václav Brázda, který se stal nejen jejím odborným školitelem, ale i dlouholetým mentorem. Díky jeho vedení má Michaela možnost spolupracovat s Biofyzikálním ústavem Akademie věd ČR, kde se věnuje výzkumu DNA sekundárních struktur.

Většina lidí si DNA představí jako elegantní dvoušroubovici. Michaela ale zkoumá její méně známou tvář, a to nekanonické struktury, které vznikají tam, kde se řetězce nukleových kyselin „nechovají podle pravidel“. Zvláštní pozornost věnuje G-kvadruplexům, spletitým útvarům tvořeným úseky DNA bohatými na bázi guanin. Tyto struktury se často objevují v důležitých oblastech genomu, kde mohou ovlivňovat, kdy a jak se geny zapínají. Právě proto hrají významnou roli v procesech, které souvisejí s buněčným dělením, stárnutím nebo vznikem nádorů. Tyto struktury jsou předmětem intenzivního výzkumu, protože mohou ovlivňovat procesy spojené s buněčným dělením, stárnutím či vznikem nádorů.

Při práci využívá především bioinformatické metody, díky nimž dokáže analyzovat obrovské objemy genomových dat. Podílela se na studiích zaměřených na viry hepatitidy B a D, přičemž zvýšený výskyt G-kvadruplexů byl zaznamenán u viru hepatitidy D a u moderních variant viru hepatitidy B se naopak objevuje vyšší počet G-kvadruplexů než u starších kmenů, což by mohlo naznačovat jejich evoluční význam. Zabývala se také výzkumem parazitů, kde by tyto struktury mohly představovat nové cíle léčby. Její studie aptamerů, tedy krátkých úseků DNA nebo RNA, které se vážou na specifické molekuly, přináší zajímavé poznatky pro jejich možné využití v diagnostice nebo terapii.

Vedle analýzy výskytu G-kvadruplexů se Michaela věnuje i zkoumání látek, které se na ně vážou a mohou ovlivnit jejich stabilitu. Tyto studie přinášejí nové poznatky o jejich fungování v buňkách a naznačují možnosti pro budoucí využití v terapii.

Do budoucna se Michaela chce zaměřit na zkoumání G-kvadruplexů v mitochondriální DNA, jejichž výskyt by mohl souviset s rozvojem neurodegenerativních onemocnění. Tento výzkum rozšiřuje pohled na buněčné procesy a otevírá cestu k cílenějším přístupům při vývoji léčiv.