Ewolucja produkcji energii w komórce
Blastocystis to jednokomórkowy pasożyt żyjący w jelicie. Ponieważ jest on zdeklarowanym beztlenowcem naukowcy przyjęli, że produkcja energii w komórce zachodzi w tzw. hydrogenosomie. Jednak najnowsze wyniki wskazują na to, że Blastocystis dysponuje pośrednim rodzajem organellum, organellum spokrewnionym z mitochondrium (MRO). Poprzednie badania wskazują na to, że MRO dysponują metaboliczną charakterystyką cechującą zarówno hydrogenosomy, jak i mitochondria. Z ewolucyjnego punktu widzenia stanowią one niepowtarzalną możliwość zbadania ewolucji mitochondrium. Wykorzystując narzędzia molekularne, bioinformatyczne oraz narzędzia z zakresu biologii komórkowej projekt BHMLOEVOFUNC ("Evolution and function of the Blastocytis mitochondrion-like organelle") postawił sobie za cel zbadanie funkcji MRO Blastocystis oraz scharakteryzowanie tego organellum. Sekwencyjne znaczniki ekspresji (EST) to krótkie sekwencje komplementarnego DNA. Naukowcy dysponują możliwością przewidzenia funkcji MRO oraz potencjalnych adaptacji do beztlenowego trybu życia za pomocą EST. Naukowcy zidentyfikowali 115 i 360 genów, które odpowiedzialne są odpowiednio za kodowanie możliwych mitochondrialnych i hydrogenosomowych białek, jak również co najmniej 412 możliwych białek MRO. Nowy protokół opracowany przez zespół umożliwił przeanalizowanie organellum w celu określenia jego funkcji. Wykorzystano oprogramowanie Mascot i Paragon w celu analizy danych, dzięki czemu zidentyfikowano około 150 białek. Wstępne wyniki wskazują na biosyntetyczne szlaki zgodnie z przewidywaniami opartymi na analizie EST, w związku z czym planowane są prace mające potwierdzić te dane. Białkowe centra żelazowo-siarkowe (Fe-S) są najlepiej znane ze względu na ich rolę w mitochondrialnym transporcie elektronów. Są one utożsamiane z początkami życia na równi z teorią głoszącą, że wczesne formy życia mogły powstać na powierzchni minerałów zawierających siarczan żelaza. Projekt BHMLOEVOFUNC zbadał mechanizm centrum żelazowo-siarkowego i odnalazł wiele homologów podstawowych białek w większości innych MRO. Na przykład podstawowe białko Isa2 może zastąpić funkcjonalnie podobne białko u pasożyta, który wywołuje śpiączkę afrykańską. Ponadto odkryto nowe centrum żelazowo-siarkowe umożliwiające mobilizację siarki, które zostało nabyte przez poprzeczne przenoszenie genu od bakterii metanowych. Produkując metan w warunkach beztlenowych wiele z tych organizmów żyje w warunkach ekstremalnych, takich jak gorące źródła. Wyniki projektu mogłyby rzucić światło na nieznane jeszcze funkcje organellum odpowiedzialnego za produkcję energii u tego beztlenowego pasożyta. W ten sposób możemy uzyskać wgląd w ewolucję i różnorodność zarówno beztlenowego metabolizmu, jak i jednego z filarów życia, mitochondrium.
