Laboratoř evoluční protistologie

Laboratoř molekulární taxonomie byla založena v roce 2000 jako společné pracoviště Parazitologického ústavu AV ČR (dnes součást Biologického centra AVČR, v.v.i.) a Biologické fakulty Jihočeské university v Českých Budějovicích (dnes Přírodovědecká fakulta tamtéž). Laboratoř byla posléze přejmenována na Laboratoř evoluční protistologie (LEP). Zaměřuje se na studium molekulární evoluce jednobuněčných eukaryot, zejména těch, kteří prošli procesem sekundární endosymbiózy. LEP je podporována z grantů České grantové agentury a Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy.

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., 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

Všechny publikace (108)

Řešené výzkumné projekty

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.

KONTAKT

Biologické centrum AV ČR, v.v.i.
Parazitologický ústav
Branišovská 1160/31
370 05 České Budějovice

NAJÍT PRACOVNÍKA