Protists inhabiting oxygen-depleted environments have evolved various adaptation to thrive in their niches, including modified mitochondria to various degrees adapted to anaerobiosis. The most radically altered forms of these organelles (Mitochondria-Related Organelles, MROs) have completely lost their genomes and other defining features of canonical aerobic mitochondria. Anaerobic protists are often found as endobionts (parasites, mutualists, etc.) of larger organisms. The endobiotic lifestyle combined with anaerobiosis poses another source of evolutionary pressure forcing unique adaptations in the endobionts. Here we present new insights into the adaptations of an anaerobic protistan phylum Preaxostyla, especially with regard to the reductive evolution of mitochondria, which, uniquely among all known eukaryotes, led to a complete loss of the organelle in the oxymonad Monocercomonoides exilis. We have obtained M. exilis genomic assembly of good quality and completeness, as well as genomic and transcriptomic data of varying quality and completeness from 9 other Preaxostyla species. Based on extensive, thorough gene searches and functional gene annotation on these datasets, as well as phylogenetic analyses and protein localization experiments, we conclude: 1) M. exilis has completely lost the...Protista obývající prostředí chudá na kyslík si vyvinula řadu specifických adaptací, včetně modifikovaných mitochondrií, do různé míry přizpůsobených životu bez kyslíku. Nejradikálněji pozměněné typy těchto organel nazývaných MRO (Mitochondria-Related Organelles) zcela ztratily mitochondriální genom i další znaky definující kanonické aerobní mitochondrie. Anaerobní protista jsou často endobionty (tzn. parazity, mutualisty atp.) větších organizmů. Vedle anaerobního prostředí představuje endobiotický způsob života další zdroj selekčního tlaku, vyžadující unikátní adaptace včetně např. redukovaných biosyntetických schopností, nebo modifikovaného souboru povrchových proteinů. V této práci představujeme nové poznatky o adaptacích anaerobních protists kmene Preaxostyla, se zvláštním ohledem na reduktivní evoluci mitochondrií, která vedla k unikátní úplné ztrátě mitochondrie u zástupce této skupiny, druhu Monocercomonoides exilis. Získali jsme genomovou sekvenci M. exilis dobré kvality a úplnosti i genomová a transkriptomová data z 9 dalších devíti zástupců Preaxostyla. Na základě těchto dat, pečlivých funkčních anotací genů, fylogenetických analýz a experimentální lokalizace proteinů vyvozujeme tyto závěry: 1) M. exilis zcela ztratil mitochondrii. Tato ztráta byla pravděpodobně umožněna nahrazením...Katedra parazitologieDepartment of ParasitologyFaculty of SciencePřírodovědecká fakult
