Vnitřní společnost Leishmaniinae

Mgr. Alexandra ZAKHAROVA

Doctoral thesis

Inner society of Leishmaniinae

Abstract:

The phenomenon of endosymbiosis underlies eukaryogenesis and the diversity of the eukaryotic tree of life as we know it today. Mitochondria, plastids, and even possibly the cell nuclei appeared as a result of the integration of bacteria or virions. This phenomenon is linked to a complex molecular mechanism that ensured many changes in both the host and the symbiont. Evolutionary "younger" (more recently established) endosymbiotic systems are being increasingly studied nowadays to reconstruct this evolutionary process. The family Trypanosomatidae consists of obligate flagellar parasites, which includes human and animal pathogens, such as Trypanosoma spp. and Leishmania spp. Several subfamilies of this family have been taxonomically distinguished: Blastochritidiinae, Blechomonadinae, Herpetomonadinae, Leishmaniinae, Paratrypanosomatinae, Strigomonadinae, and Trypanosomatinae. The subfamily Leishmaniinae is of particular interest since it is here that both bacterial and viral endosymbioses have been documented. This thesis presents tools for genetic manipulation of three endosymbiotic systems (two viral: Leishmania guyanensis - LRV1, L. major - LRV2; and one bacterial: Novymonas esmeraldas - Ca. Pandoraea novymonadis), transforming them into model species. For all the three systems, the degree of endosymbiont integration was assessed, and the main proteins and factors involved in the symbiont-host interaction were determined by modern omics approaches. A closer interaction between L. major and LRV2 was found compared to that between L. guyanensis and LRV1. For Novymonas, we identified a putative transmembrane host protein, which ablation directly affects the localization of bacteria and their distribution during host segregation.

Abstract:

Fenomén endosymbiózy je základem eukaryogeneze a rozmanitosti eukaryotického stromu života tak, jak jej dnes známe. Mitochondrie, plastidy, a možná dokonce i buněčná jádra se objevily jako výsledek integrace bakterií nebo virionů. Tento fenomén je spojen s komplexním molekulárním mechanismem, který zajistil četné změny jak na straně hostitele, tak na straně symbionta. Evolučně "mladší" (vzniklé později) endosymbiotické systémy jsou dnes čím dál více studovány za účelem rekonstrukce tohoto procesu. Čeleď Trypanosomatidae zahrnuje obligátní bičíkaté parazity, mezi které patří také patogeny člověka a zvířat, jako Trypanosoma spp. a Leishmania spp. V této čeledi bylo taxonomicky vyčleněno několik podčeledí: Blastochritidiinae, Blechomonadinae, Herpetomonadinae, Leishmaniinae, Paratrypanosomatinae, Strigomonadinae a Trypanosomatinae. Podčeleď Leishmaniinae si zasluhuje zvláštní pozornost, jelikož právě zde byly zdokumentovány případy endosymbiózy jak bakteriální, tak virové. Tato dizertační práce představuje nástroje pro genetickou manipulaci tří endosymbiotických systémů (dvou virových: Leishmania guyanensis - LRV1, L. major - LRV2; a jednoho bakteriálního: Novymonas esmeraldas - Ca. Pandoraea novymonadis), čímž je přetváří v modelové druhy. Pro všechny tři systémy byla zhodnocena úroveň integrace endosymbionta, a za použití moderních omických přístupů byly určeny hlavní proteiny a faktory, podílející se na interakcích symbionta a hostitele. Byl nalezen užší vztah mezi L. major a LRV2, ve srovnání s L. guyanensis a LRV1. V případě Novymonas jsme identifikovali domnělý transmembránový protein hostitele, jehož ablace přímo ovlivňuje umístění bakterií a jejich distribuci během dělení hostitele.

Keywords

Trypanosomatidae, Leishmaniinae, endosymbióza, Leishmania, Novymonas esmeraldas, Leishmaniavirus, ?Candidatus Pandoraea novymonadis?.

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 1. 2023

Zverejniť od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 2. 2023
• Vedúci: prof. Vyacheslav Yurchenko, Ph.D., prof. Vyacheslav Yurchenko, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Doctoral programme / odbor:
Biology / Biology