Diversita protist bez mitochondrie a jejich blízkých příbuzných

• Název práce v češtině: Diversita protist bez mitochondrie a jejich blízkých příbuzných
• Název v anglickém jazyce: Diversity of amitochondriate protists and their close relatives
• Klíčová slova: Diverzita, environmentální sekvenace, kultivace, transkriptomika, mitochondrie, protista
• Klíčová slova anglicky: Diverzity, environmental sequencing, cultivation, transcriptomics, mitochondrion, protists
• Akademický rok vypsání: 2020/2021
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra parazitologie (31-161)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Vladimír Hampl, Ph.D.

Seznam odborné literatury

Zhang Q, Táborský P, Silberman JD, Pánek T, Čepička I, Simpson AG. Marine
Isolates of Trimastix marina Form a Plesiomorphic Deep-branching Lineage within
Preaxostyla, Separate from Other Known Trimastigids (Paratrimastix n. gen.).
Protist. 2015 Sep;166(4):468-91. doi: 10.1016/j.protis.2015.07.003. Epub 2015
Jul 22. PMID: 26312987. Zubáčová Z, Novák L, Bublíková J, Vacek V, Fousek J, Rídl J, Tachezy J,
Doležal P, Vlček C, Hampl V. The mitochondrion-like organelle of Trimastix
pyriformis contains the complete glycine cleavage system. PLoS One.
2013;8(3):e55417. doi: 10.1371/journal.pone.0055417. Epub 2013 Mar 13. PMID:
23516392; PMCID: PMC3596361. Karnkowska A, Vacek V, Zubáčová Z, Treitli SC, Petrželková R, Eme L, Novák L,
Žárský V, Barlow LD, Herman EK, Soukal P, Hroudová M, Doležal P, Stairs CW,
Roger AJ, Eliáš M, Dacks JB, Vlček Č, Hampl V. A Eukaryote without a
Mitochondrial Organelle. Curr Biol. 2016 May 23;26(10):1274-84. doi:
10.1016/j.cub.2016.03.053. Epub 2016 May 12. PMID: 27185558.

Předběžná náplň práce

V rámci bičíkovců skupiny Preaxostyla došlo k unikátní evoluční události – ztrátě mitochondrie u podskupiny oxymonád, které všechny žijí ve střevech různých živočichů. Volně žijící rody Trimastix a Paratrimastix vytváří 3-4 linie odvětvující se před diverzifikací amitochondriálních oxymonád. Všechny zřejmě obsahují mitochondrii ve formě drobného měchýřku bez krist připomínajícího hydrogenosom trichomonád. Porozumění fungování těchto organel je užitečné v kontextu její ztráty u příbuzných oxymonád. Můžeme se ptát, jaké funkce či metabolity tyto zjednodušené organely buňkám poskytují a proč je oxymonády přestaly využívat. Dosud byla částečně prozkoumána mitochondriální organela u T. marina a v naší laboratoří důkladně studujeme organelu P. pyriformis proteomickými metodami. U T. eleionoma a nové nepopsané linie pracovně zvané „Pacman“, dosud organela studována nebyla. Cílem projektu je začít s charakterizací organel v těchto liniích pomocí transkriptomických metod. Druhým cílem je průzkum mořských habitatů na další linie Preaxostyla. Snahou bude získat linie příbuznější amitochondriálním oxymonádám, než jsou ty dosud známé. Průzkum bude probíhat jednak in-silico, tedy analýzou environmentálních dat, tak naživo během laboratorních expedic do blízkých i vzdálenějších moří. Během prací se naučíte izolovat protista do laboratorních kultur, základním metodám molekulární biologie a transkriptomiky a konečně bioinformatickým analýzám transkriptomických a environmentálních dat. Práce bude probíhat ve spolupráci s laboratoří prof. Ivana Čepičky. Projekt je vhodný i na disertační práci.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Within the group of Preaxostyla flagellates, a unique evolutionary event occurred – the loss of mitochondria in a subgroup of oxymonads, all of which live in the intestines of various animals. The free-living genera Trimastix and Paratrimastix form 3-4 lines branching off before diversification of amitochondriate oxymonads. All appear to contain mitochondria in the forms of small vesicles without cristae, reminiscent of the hydrogenosomes of trichomonads. Understanding the function of these organelles is useful in the context of their loss in related oxymonads. We may ask what functions or metabolites these simplified organelles provide to the cells and why oxymonads have stopped using them. So far, the mitochondrial organelle in T. marina has been partially examined and in our laboratory we are thoroughly studying the P. pyriformis organelle by spatial proteomic methods. In T. eleionoma and a new undescribed lineage called "Pacman", the organelle has not been studied yet. The aim of the project is to start with the characterization of organelles in these lines using transcriptomic methods. The second aim is to survey marine habitats for other lineages of Preaxostyla. The hope is to isolate lineages more closely related to amitochondriate oxymonads than those known so far. The survey will be carried out both in-silico, i.e. by analyzing environmental data, and live during laboratory expeditions to near and more distant seas. During the work you will learn to isolate protists into laboratory cultures, basic methods of molecular biology and transcriptomics, and finally bioinformatic analyses of transcriptomic and environmental data. The work will take place in cooperation with the laboratory of prof. Ivan Čepička. The project is also suitable for a dissertation.