hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
Date of registration:
23.11.2024
Date of assignment:
29.11.2024
Confirmed by Study dept. on:
27.01.2025
Guidelines
- Úvod do evoluční biologie/Basics of evolutionary biology - Základy astrobiologie - Mikroevoluce a makroevoluce - Evoluce života
References
Bude upřesněn po dohodě se studentem.
Preliminary scope of work
Archea se od zbývajících dvou domén, Bacteria a Eukaryota, liší vedle dalších znaků zejména složením své cytoplazmatické membrány a potažmo dalších buněčných membrán. Membránové fosfolipidy u nich sestávají z větvených izoprenoidových řetězců spojených s L-glycerolem etherovou vazbou, nikoli nevětvených řetězců mastných kyselin spojených s D-glycerolem esterovou vazbou. Typ membrány přitom představuje důležité evoluční omezení, protože k jeho přesmyku mezi plně zformovanými buněčnými organismy došlo patrně pouze jednou, při vzniku eukaryot. Tradičně se spekuluje, že unikátní složení archeálních membrán může stát za jejich větší odolností k extrémům prostředí. Mohlo by ale souviset i s dalšími specifiky archeí jakožto buněčných organismů, například limitně sníženou schopností vyvíjet parazitické či patogenní strategie, nižším zastoupením v některých typech prostředí, či cílením specializovanými typů virů. Řešitel práce nejprve shrne známé rozdíly mezi archeální a bakterálně-eukaryotickou cytoplazmatickou membránou a následně na základě publikované literatury zmapuje, s jakými charakteristikami archeí by existence specifické membrány mohla souviset. Nakonec kriticky zhodnotí, nakolik jsou jednotlivé možnosti podpořené moderními důkazy a zda výsledek podporuje spíše teorii o konvergentní evoluci života jako celku, nebo evolučně-kanalizační roli evolučních omezení.
Preliminary scope of work in English
Archaea differ from the other two domains, Bacteria and Eukaryota, primarily in the composition of their cytoplasmatic membrane and consequently other cellular membranes, among other characteristics. The membrane phospholipids in Archaea consist of branched isoprenoid chains linked to L-glycerol via ether bonds, rather than the unbranched fatty acid chains linked to D-glycerol via ester bonds found in Bacteria and Eukaryotes. This type of membrane represents an important evolutionary constraint, as the shift between these membrane types in fully developed cellular organisms likely occurred only once, during the emergence of eukaryotes. Traditionally, it has been speculated that the unique composition of archaeal membranes might be responsible for their greater resistance to extreme environmental conditions. However, it could also be related to other specific features of Archaea as cellular organisms, such as a significantly reduced ability to develop parasitic or pathogenic strategies, a lower prevalence in certain types of environments, or targeting by specialized types of viruses. Researcher will first summarize the known differences between archaeal and bacterial-eukaryotic cytoplasmatic membranes and then, based on the published literature, map out which characteristics of Archaea might be associated with the presence of their specific membrane. Finally, the researcher will critically evaluate to what extent each of these possibilities is supported by modern evidence and whether the overall findings support the theory of convergent evolution of life as a whole, or the evolutionary canalization role of evolutionary constraints.
- assigned and confirmed by the Study Dept.