|
|
Iron-Sulfur cluster assembly in Monocercomonoides exilis
Vacek, Vojtěch ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Balk, Janneke (oponent) ; Tsaousis, Anastasios (oponent)
Při hledání mitochondrií u oxymonád jsme osekvenovali genom Monocercomonoides exilis - oxymonády izolované ze střeva činčily. Sekvenování poskytlo relativně kompletní genom, který byl důkladně prohledán na geny proteinů asociovaých s mitochondriální organelou, ale ani po intenzivním hledání se nám nepodařilo odhalit žádné věrohodné mitochondriální geny. Nepodařilo se nalézt ani geny pro ISC dráhu, která je zodpovědná za syntézu Fe-S center a je považována za esenciální funkci organel mitochondriálního původu (MRO). Namísto ní se nám podařilo najít geny pro SUF dráhu, která ji zřejmě funkčně nahradila. Bližší zkoumání SUF dráhy pomocí heterologních lokalizací naznačilo, že tato dráha je pravděpodobně lokalizována v cytosolu. In silico analýza prokázala, že proteiny SUF dráhy jsou konzervovány na úrovni sekundární a terciální struktury a že většina katalyticky významných aminokyselin a motivů je v nich přítomna. Funkčnost těchto proteinů byla nepřímo prokázána pomocí komplementací v Escherichia coli s mutovanou SUF a ISC drahou. SUF dráhu se podařilo nalézt také v transkriptomech a genomech dalších devíti zástupců skupiny Preaxostyla (anaerobních protist patřících do skupiny Metamonada). U většiny preaxostyl se nám podařilo nalézt alespoň částečnou fúzi genů pro SufD, SufS a SufU. Tato fúze je...
|
|
|
Iron-Sulfur cluster assembly in Monocercomonoides exilis
Vacek, Vojtěch ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Balk, Janneke (oponent) ; Tsaousis, Anastasios (oponent)
Při hledání mitochondrií u oxymonád jsme osekvenovali genom Monocercomonoides exilis - oxymonády izolované ze střeva činčily. Sekvenování poskytlo relativně kompletní genom, který byl důkladně prohledán na geny proteinů asociovaých s mitochondriální organelou, ale ani po intenzivním hledání se nám nepodařilo odhalit žádné věrohodné mitochondriální geny. Nepodařilo se nalézt ani geny pro ISC dráhu, která je zodpovědná za syntézu Fe-S center a je považována za esenciální funkci organel mitochondriálního původu (MRO). Namísto ní se nám podařilo najít geny pro SUF dráhu, která ji zřejmě funkčně nahradila. Bližší zkoumání SUF dráhy pomocí heterologních lokalizací naznačilo, že tato dráha je pravděpodobně lokalizována v cytosolu. In silico analýza prokázala, že proteiny SUF dráhy jsou konzervovány na úrovni sekundární a terciální struktury a že většina katalyticky významných aminokyselin a motivů je v nich přítomna. Funkčnost těchto proteinů byla nepřímo prokázána pomocí komplementací v Escherichia coli s mutovanou SUF a ISC drahou. SUF dráhu se podařilo nalézt také v transkriptomech a genomech dalších devíti zástupců skupiny Preaxostyla (anaerobních protist patřících do skupiny Metamonada). U většiny preaxostyl se nám podařilo nalézt alespoň částečnou fúzi genů pro SufD, SufS a SufU. Tato fúze je...
|
|
|
Fylogenetické postavení rodu Polymastix a jeho prokaryotických symbiontů
Kubánková, Aneta ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Kolísko, Martin (oponent)
Skupina Polymastigidae je jednou z pěti čeledí oxymonád (Metamonada, Preaxostyla). Zahrnuje drobné bičíkovce obývající trávící trakt hmyzu. V posledních letech byla získána molekulárně-fylogenetická data, která monofyletičnost této skupiny zpochybňují. Typovým rodem čeledi Polymastigidae je Polymastix. Fylogenetické postavení tohoto rodu zatím nebylo studováno, ačkoliv by právě tato informace mohla významně napomoci objasnit příbuzenské vztahy v rámci zmíněné skupiny. Tato práce poskytuje první sekvenční data zástupců tohoto rodu, která jsme získali pomocí metody single-cell genomové amplifikace a následné celogenomové sekvenace na Illumina HiSeq X Ten (Macrogene) ze tří jedinců P. melolonthae obývajících zadní střevo larvy tiplic. Fylogenetické analýzy založené na genu pro 18S rRNA, EF-1α a HSP90 přinesly dvě zhruba stejně pravděpodobné hypotézy o postavení tohoto rodu v rámci celé skupiny Oxymonadida. První z nich umisťuje rod Polymastix do nejbližší příbuznosti s rodem Streblomastix, dle druhé hypotézy je nejpříbuznější Termitimonas travisae. Charakteristickým znakem tohoto prvoka jsou ektosymbiotické bakterie napojené na jeho povrch. Tyto byly nutně amplifikovány a sekvenovány společně se svým hostitelem, což nám umožnilo získat data i pro tyto organizmy. Identifikace eubakteriálních symbiontů...
|
|
|
Genomics and cell biology of oxymonads
Treitli, Sebastian Cristian ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Brune, Andreas (oponent) ; Beneš, Vladimír (oponent)
Oxymonády představují skupinu opomíjených protist žijících jako střevní endosymbionti hmyzu a obratlovců. V této práci jsem se zaměřil na studium fylogeneze, genomiky a buněčné biologie vybraných oxymonád. V rámci práce jsme poodhalili skrytou rozmanitost kultivovatelných malých oxymonád z různých hostitelů, popsali jeden nový rod a šest nových druhů. U Monocercomonoides exilis, jediné oxymonády s publikovaným genomem, jsme zkoumali organizaci genomu pomocí fluorescenční in situ hybridizace (FISH) proti telomerickým oblastem a jednokopiovým genům. Naše výsledky ukazují, že genom je s největší pravděpodobností organizován do 6-7 chromozomů. Funkční anotace genů odhalila, že replikace a opravy DNA v M. exilis probíhají kanonickými způsoby a sady enzymů, které se jich účastní, jsou bohatší než u jiných metamonád, jejichž genomy jsou k dispozici. Přestože M. exilis postrádá stopy po mitochondrii, anotace velké části genomu ukázala, že jeho ostatní buněčné systémy se od ostatních eukaryot zásadně neliší. Naše fylogenetické analýzy ukázaly, že rod Monocercomonoides je blízce příbuzný rodu Streblomastix, který se nachází výhradně ve střevech termitů. Streblomastix strix je, na rozdíl od M. exilis, vysoce adaptován k symbióze s povrchovými bakteriemi. Protože S. strix nelze kultivovat in vitro, použili...
|
|
|
Analyses of Monocercomonoides genome sizes, ploidies and karyotypes
Kornalíková, Martina ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent)
Oxymonády jsou skupinou bičíkatých prvoků, žijících v prostředí s nízkou koncentrací kyslíku. Obývají především střeva hmyzu a obratlovců. V této studii se zaměřujeme na analýzu ploidie a karyotypu různých druhů oxymonád pomocí metody fluorescence in situ hybridizace (FISH) s použitím prób proti jednokopiovým genům a telomerickým repeticím. Také jsme se pokusili odhadnout velikost genomu těchto druhů oxymonád pomocí průtokové cytometrie. S použitím specifických FISH prób proti SufDSU genu, který je pravděpodobně přítomenv jedné kopii v genomu, ukázali, že všechny studované kmeny jsou haploidní. Z genomu Monocercomonoides exilis víme, že oxymonády mají původní typ telomerické repetice (TTAGGG). Použitím próby proti těmto telomerickým repeticím jsme se pokusili odhadnout počet chromozomů u sedmi kmenů (pěti druhů) Monocercomonoides. Kromě jedné vyjímky byl průměrný počet signálů pod 20, což naznačuje počet chromozomů v řádu jednotek. V kmenech M. mercovicensis jsme ovšem zaznamenali mnohem vyšší počet signálů naznačujících, že buňky mají mnohem vyšší počty chromozomů. Nakonec jsme stanovili obsah DNA v jádreh těchto kmenů pomocí průtokové cytometrie se standardem M. exilis PA203, jehož velikost genomu je známa (82Mbp). Výsledky ukazují, že většina kmenů má menší velikost genomu podobnou nebo menší,...
|
|
|
Ztráty mitochondrií a plastidů v evoluci eukaryot
Trokšiar, David ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Hadariová, Lucia (oponent)
- 4 - Abstrakt: Mitochondrie i plastidy byly získány endosymbiotickou událostí, při které došlo k pohlcení prokaryotického organismu předky dnešních eukaryot. V evoluci plastidů je známo více endosymbiotických událostí. Při primární endosymbióze došlo k pohlcení sinice heterotrofním eukaryotickým organismem. Při následujících sekundárních, terciérních a kvartérních endosymbiótických událostech, došlo k pohlcení eukaryotické buňky jiným eukaryotem. Mitochondrie vznikla pohlcením α-proteobakterie. V evoluci eukaryot došlo u mnohých druhů k redukcím mitochondrie, které umožnili život v anaerobním prostředí. Nejméně redukovanou formou jsou anaerobní mitochondrie, které si společně s aerobní mitochondrií a vodík produkující mitochondrií zachovaly genom. Hydrogenosomy a nejvíce redukované mitosomy si genom nezachovaly. Opakované redukce plastidů v mnohých liniích vedly ke ztrátě schopnosti fotosyntetizovat. V posledních letech přibývá dokladů o organismech, které semiautonomní organelu zcela ztratily. Ke ztrátě plastidu došlo minimálně u dvou parazitických zástupců alveolát, Cryptosporidium parvum a Hematodinium sp., a ke ztrátě mitochondrie u endobioticky žijící oxymonády Monocercomonoides sp.. Semiautonomní organely se staly u těchto druhů postradatelné, jelikož tyto organizmy dokázaly jejich metabolismus...
|
|
|
Analýza regulačních oblastí genů v genomu oxymonády Monocercomonoides
Brzoň, Ondřej ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent)
iii Abstrakt Regulace genové exprese je klíčovou schopností každé buňky v jejím vývoji, diferenciaci a v udržování homeostázy. Prozatím je ale dostupných poměrně málo informací o regulaci genové exprese u prvoků a naše poznatky o tomto procesu u eukaryot pocházejí pouze z několika modelových organismů. Náš výzkum probíhá na oxymonádách, skupině málo prozkoumaných anaerobních protist, vyskytujících se ve střevech některých živočichů. V této práci se zabýváme rodem Monocercomonoides. Genová exprese je ovlivňována mnoha mechanismy na několika úrovních. My jsme se zaměřili na strukturu promotorových oblastí, 5' nepřekládané oblasti a základní transkripční a translační iniciační faktory. Naše výsledky srovnáváme s nejbližšími prozkoumanými příbuznými rodu Monocercomonoides, kterými jsou Trichomonas vaginalis a Giardia intestinalis. V promotorových oblastech Monocercomonoides jsme identifikovali několik konzervovaných motivů, které se potenciálně podílí na regulaci transkripce, včetně TATA boxu a TATA-like motivu. 5' nepřekládané oblasti jsou poměrně krátké (většinou 20 - 30 nukleotidů) a obsah GC párů v těchto oblastech je nižší, než je obvyklé u modelových organismů. U vybraných genů jsme délky těchto oblastí ověřovali pomocí RACE. V genomu Monocercomonoides jsme anotovali sady základních transkripčních (23...
|
host ::
RSS.