Laboratoř evoluční protistologie
- Pracovní skupina (Horák Aleš)
- Pracovní skupina (Gruber Ansgar)
- Pracovní skupina (Oborník Miroslav)
| Vybrané publikace: |
|---|
|
McQuaid J.B., Kustka A.B.,
Oborník M.,
Horák A., Mccrow J., Karas B.J., Zheng H., Kindeberg T., Andersson A.J., Barbeau K.A., Allen A. (2018) Carbonate-sensitive phytotransferrin controls high-affinity iron uptake in diatoms Nature
555: 534-537. DOI: 10.1038/nature25982 |
|
Oborník M.,
Lukeš J. (2015) The Organellar Genomes of Chromera and Vitrella, the Phototrophic Relatives of Apicomplexan Parasites Annual review of microbiology
69: 129-144. DOI: 10.1146/annurev-micro-091014-104449 Dokumenty ke stažení: Obornik,Lukes_2015 (pdf) |
|
Woo Y., Ansari H., Otto T.D., Klinger C.,
Kolísko M.,
Michálek J., Saxena A., Shanmugam D., Tayyrov A., Veluchamy A., Ali S., Bernal A., Del C., Cihlář J., Flegontov P., Gornik S.,
Hajdušková E.,
Horák A.,
Janouškovec J., Katris N., Mast F., Miranda-Saavedra D., Mourier T., Naeem R., Nair M., Panigrahi A., Rawlings N., Regelado E., Ramaprasad A., Samad N.,
Tomčala A., Wilkes J., Neafsey D., Doerig C., Bowler C., Keeling P., Roos D., Dacks J., Templeton T., Waller R.,
Lukeš J.,
Oborník M., Pain A. (2015) "Chromerid genomes reveal the evolutionary path from photosynthetic algae to obligate intracellular parasites " eLife
4: e06974. DOI: 10.7554/eLife.06974 Dokumenty ke stažení: Woo_et_al_eLife_2015 (pdf) |
|
Allen A., Dupont C.,
Oborník M.,
Horák A., Nunes-Nesi A., Mccrow J., Zheng H., Johnson D., Hu H., Fernie A., Bowler C. (2011) Evolution and metabolic significance of the urea cycle in photosynthetic diatoms. Nature
473: 203–209. DOI: 10.1038/nature10074 |
|
Kořený L., Sobotka R.,
Janouškovec J., Keeling P.,
Oborník M. (2011) Tetrapyrrole synthesis of photosynthetic chromerids is likely homologous to the unusual pathway of apicomplexan parasites. Plant Cell
23: 3454–3462. DOI: 10.1105/tpc.111.089102 |
Řešené výzkumné projekty
Evoluce parazitismu u výtrusovců (Sporozoa; Apicomplexa)
Jedním z hlavních objektů našeho zájmu se stává evoluce parazitismu u výtrusovců. Publikovali jsme novou hypotézu o evoluci parazitismu u výtrusovců z fotoparazitického předka (Oborník 2020). Ta předpokládá, že předchůdce výtrusovců již kombinoval fototrofní a parazitický způsob života, jako to pravděpodobně dělá chromeridní řasa Chromera velia. Ukázalo se, že C. velia infikuje larvy korálů a u nemalé části populace larev způsobuje jejich úhyn. Fotoparazitický způsob života jí pak umožňuje průhlednost hostitele a tím i přístup ke světlu. Předpokládáme, že fotoparazit získává z hostile především dusík, protože uhlík si vyrobí fotosyntézou.
Chromeridní řasy
Jedním z hlavních objektů našeho zájmu jsou řasy Chromera velia a Vitrella brassicaformis izolované z australských tvrdých korálů (Moore & Oborník et al., 2008; Oborník et al., 2012). Tyto řasy se považují za nejbližší fototrofní příbuzné parazitů kmene Apicomplexa. Dosud jsme se zabývali jejich morfologií, ultrastrukturou a životními cykly (Oborník et al., 2011, 2012), ale také genomy plastidů obou řas (Janouškovec et al., 2010) i jejich mitochondrií (Flegontov et al., 2015). Podíleli jsme se také na sekvenaci jaderného genomu C. velia a V. brassicaformis (Woo et al., 2015). Výzkum těchto velmi zajímavých organismů bude v naším laboratoři určitě dále pokračovat.
Eustigmatofytní řasy
Je známo, že fotosyntetické pigmenty eustigmatofytních řas neobsahují chlorofyl c, i když je tento pigment typický pro všechny řasy se sekundárním červeným plastidem. Stejnou pigmentovou „nedostatečnost“ jsme pak našli u obou chromeridních řas (Moore & Oborník et al., 2008; Oborník et al., 2012). V rámci projektu sekvenace plastidového genomu Trachydiscus minutus, nové hvězdy na biotechnologickém nebi produkce nesaturovaných mastných kyselin, jsme testovali hypotézu terciárního původu plastidů chromeridních řas. Vzhledem k podobnému a v případě V. brassicaformis identickému složení fotosyntetických pigmentů u eustigmatofyt a chromerid je totiž možné, a fylogenetické analýzy to naznačují, že plastid chromerid pochází z terciární endosymbiózy mezi exosymbiontem a eustigmatofytní řasou (Ševčíková et al., 2015).
Syntéza tetrapyrolů
Tetrapyroly hem a chlorofyl jsou nezbytné pro život na Zemi. Zabýváme se evolucí biosyntetické dráhy pro syntézu hemu, tj. původem zúčastněných enzymů a jejich vnitrobuněčnou lokalizací zejména v řasách, které prošly procesem sekundární endosymbiózy, jako jsou chromeridi, obrněnky, rozsivky či skrytěnky a koneckonců i paraziti kmene Apicomplexa – výtrusovci. Podařilo se nám ukázat, že fototrofní Chromera velia vyrábí hem podobně jako parazitičtí výtrusovci, kdy je 5-amimnolevulinát syntetizován v mitochondrii z glycinu a succinyl CoA. Všichni ostatní fototrofové pak tento prekursor syntetizují v plastidu z tRNA-GLU, kde mají lokalizovanou i celou hemovou dráhu. Hemovou dráhu pak studujeme i v dalších řasách, jako například Vitrella brassicaformis, Bigelowiella natans, Paulinella chromatophora, Glenodinium foliaceum a další.
