Evoluce importu proteinů do mitochondrií

Abstract

1 Abstract Even though mitochondria possess their own genome and ribosomes, majority of mitochondrial proteins is encoded in the nucleus and translated by cytosolic ribosomes. Hence it was necessary to establish transport complexes allowing the import of proteins from the cytosol. These complexes are best described in yeast. However, we are encountering organisms lacking many of the subunits of these complexes with increasing frequency. Therefore, we are presenting the overview of the distribution of the subunits within eukaryotic organisms. We specifically take a closer look at parasitic protist Giardia intestinalis that is well known for its extreme reductions of the import complexes. There have been only few subunits identified so far. Porin Tom40, that is responsible for translocating all the incoming proteins across the outer mitochondrial membrane, has been identified despite the high divergence, while homolog of Sam50 hasn't been successfully identified yet. Sam50 is however believed to be necessary for insertion of Tom40 into the membrane. Vast part of this thesis is dedicated to this phenomenon that is highly uncommon and maybe unique among the eukaryotic organisms.

1 Abstrakt Přestože mitochondrie obsahují vlastní genom a ribozomy, většina mitochondriálních proteinů je kódována v jádře a translatována na cytosolických ribozomech. Musely tak vzniknout transportní komplexy umožňující import proteinů z cytosolu. Tyto komplexy a jejich fungování jsou nejlépe popsány u kvasinek. Stále častěji se však setkáváme s organismy, které řadu proteinů popsaných u kvasinek pravděpodobně postrádají. Tato práce se proto snaží přinést přehled o distribuci podjednotek jednotlivých komplexů napříč eukaryoty. Blíže se zaměřujeme na extrémní redukci těchto komplexů u parazitického prvoka Giardia intestinalis, u nějž se zatím podařilo identifikovat podjednotek pouze několik. Přestože se i přes vysokou míru divergence podařilo identifikovat homolog porinu Tom40, kterým prochází všechny proteiny směřující do mitochondrie, homolog proteinu Sam50, jenž je zodpovědný za vkládání Tom40 do membrány, se identifikovat nepodařilo. Značná část práce se tak věnuje tomuto mezi eukaryoty ojedinělému fenoménu.