Reductive Evolution of Mitochondria - Related Organelles in Anaerobic Protist

Abstract

Charles University in Prague, Faculty of Science Department of Parasitology Ph.D. study program: Parasitology Abstract of the Ph.D. Thesis Reductive Evolution of Mitochondria - Related Organelles in Anaerobic Protist Petr Rada Supervisor: Prof. RNDr. Jan Tachezy,Ph.D. Advisor: Doc. RNDr. Ivan Hrdý, Ph.D. Praha, 2011 1 ABSTRACT Trichomonas vaginalis and Giardia intestinalis are parasitic protists of the Excavata group. Both contain anaerobic forms of mitochondria called hydrogenosomes (Trichomonas) and mitosomes (Giardia). Hydrogenosomes produce hydrogen and ATP by substarte level phosphorylation and mitosomes represent the highly-reduced form of mitochondria that do not participate in cellular energy metabolism and ATP generation. Both types of organelles lost the majority of mitochondrial pathways and their genomes during the mitochondrion to hydrogenosome transition. Consequently, hydrogenosomes and mitosomes facilitate translocation of nuclearly encoded proteins into the matrix of the organelle as well as exchange of metabolites and ions across their membranes. Little is known about the membrane machineries required for the biogenesis of the organelle and metabolite exchange and the limited knowledge of mitosomal proteomes has been mostly gained from genomic analysis and localization studies of a few...

Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta Katedra Parazitologie Doktorský studijní program: Parazitologie Abstrakt k disertační práci Reduktivní Evoluce Organel Mitochondriálního Původu u Anaerobních Protist Petr Rada Školitel: RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Školitel-konzultant: Doc. RNDr. Ivan Hrdý, Ph.D. Praha, 2011 ABSTRAKT Trichomonas vaginalis a Giardia intestinalis patří mezi parazitacká protista skupiny Excavata. Oba prvoci obsahují anaerobní formy mitochondrie, které se nazývají hydrogenosomy (Trichomonas) a mitosomy (Giardia). Hydrogenosomy produkují vodík a ATP substrátovou fosforylací. Mitosomy představují vysoce redukovanou formu mitochondrie, nepodílejí se na energetickém metabolismu buňky a neprodukují ani ATP. Během vývoje hydrogenosomu a mitosomu došlo k přenosu genetické informace do jádra hostitelské buňky a vzniku specializovaných transportérů, které zajišťovaly přenos metabolitů, iontů a transport proteinů kódovaných jádrem zpět do organel. Do dnešní doby máme pouze velmi omezené znalosti o proteinech a mechanismech, které se podílejí na biogenezi a transportu metabolitů a proteinů přes membrány obou typů organel. Dosavadní znalosti o proteomech mitosomů pocházejí většinou z analýz genomů vybraných protist a z ověřených mitosomálních lokalizací vytipovaných proteinů. Rozhodli jsme se...