Analysis of the genome of a free-living amoeba Mastigamoeba balamuthi and its comparison with pathogenic Entamoeba histolytica

Abstract

Charles University, Faculty of Science Department of parasitology Doctoral study programme: Parasitology Abstract (en) Analysis of the genome of a free-living amoeba Mastigamoeba balamuthi and its comparison with pathogenic Entamoeba histolytica Mgr. Vojtěch Žárský Supervisor: prof. RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Praha, 2020 Abstract Examination and comparison of organisms have been tremendously important for the study of life's history on earth. The progress of our understanding of the genetic basis of heredity and the recent boom of sequencing technologies allows us to continue in this exciting field of research from the perspective of genes and genomes. In this work, I focus on the study of an anaerobic amoeba Mastigamoeba balamuthi, which is related to an important human pathogen Entamoeba histolytica. Comparative analysis allows us to draw some conclusions about the nature of the common ancestor of Mastigamoeba and E. histolytica, how it adapted to the anaerobic lifestyle, and about the way the Entamoeba lineage evolved to become a successful parasite. Surprisingly we also noticed that besides hydrogenosomes (hydrogen-producing organelles related to mitochondria), M. balamuthi also harbors peroxisomes - organelles thought to be absent in anaerobic organisms. This finding motivated us to inquire more about...

Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta Katedra parazitologie Doktorský studijní program: Parazitologie Abstrakt (cz) Analýza genomu volně žijící améby Mastigamoeba balamuthi a porovnání s patogenní amébou Entamoeba histolytica Mgr. Vojtěch Žárský Školitel: prof. RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Praha, 2020 Abstrakt Výzkum a srovnávání organismů byly nesmírně významné pro studium historie života na Zemi. Pokrok v porozumění genetickému základu dědičnosti a nebývalý rozvoj sekvenačních technologií nám umožňuje pokračovat na tomto vzrušujícím poli výzkumu z perspektivy genů a genomů. V této práci se zaměřuji na studium anaerobní améby Mastigamoeba balamuthi, která je příbuzná významnému lidskému parazitu Entamoeba histolytica. Srovnávací analýza nám umožnila učinit některé závěry o vlastnostech společného předka M. balamuthi a E. histolytica, jak se přizpůsobil životu bez kyslíku, a jak se linie Entamoeba vyvinula v úspěšného parazita. Zjistili jsme přitom překvapivě, že vedle hydrogenosomů (odvozené mitochondrie produkující vodík) má M. balamuthi také peroxisomy - organely o kterých se soudilo, že je anaerobní organismy ztratily. Tento objev nás podnítil ke studiu distribuce peroxisomů u dalších eukaryotických linií. Zjistili jsme, že i u některých druhů Entamoeba nalézáme redukovaný soubor proteinů typických pro...