Morphological, ultrastructural, and transcriptomic characterization of the newly discovered protist lineage SUM-K

Abstract

V tejto diplomovej práci predstavujem novoobjavený, hlboko vetviaci organizmus, bičíkovca SUM-K. SUM-K je morfologicky nenápadný protist, ktorý sa vyskytuje v dvoch jedinečných formách, nepohyblivej "slniečkovej" forme a pohyblivej, bičíkatej forme. Bunky podobné slnku sú guľaté a približne 5 µm veľké, pričom produkujú množstvo tenkých radiálnych výbežkov pripomínajúc Slncovky. Na základe ultraštruktúrnej analýzy a pozorovania pod svetelným mikroskom sme tieto projekcie klasifikovali ako nový typ extruzómov s predpokladanou funkciou predácie koristi. Bičíkaté štádium sa pohybuje jedným predným, posterolaterálne smerujúcim bičíkom. Posteriálny koniec bunky nesie dlhú extrúziu, ktorá pripomína bičík, ale nie je pohyblivá. Na základe týchto morfologických charakteristík nemožno organizmus zaradiť do žiadnej z existujúcich eukaryotických superskupín. Podobne aj fylogenetická analýza založená na SSU rDNA nedokázala vyriešiť evolučnú pozíciu SUM- K, a priradilo ju do príbuzenstva k Ancoracyste twiste. Robustná analýza založená na 206 ortologických génoch priradila SUM-K do príbuzenstva so superskupinou Hemimastigophora. Napriek tomu, že morfológia v súčasnosti popísaných hemimastigophoreanov a organizmu SUM-K je úplne rozdielna, ich príbuzenstvo ponúka zaujímavý pohľad na vývoj skupiny Diaphoretickes....

Here I am presenting a novel deep-branching organism, flagellate SUM-K. SUM-K is morphologically inconspicuous protists that occurs in two distinctive forms, immotile "sun- like" form and motile, flagellated form. Sun-like cells are rounded approximately 5 µm big cells that produce numerous thin radial projections artificially resembling Heliozoeans. Based on ultrastructure analysis and light microscopy observations we classified these projections as novel type of extrusomes with putative function of prey predation. Flagellate state moves with one anterior, posterolaterally directed flagellum. The posterior end of the cell bears a long extrusion that resembles a flagellum but is not motile. Based on these morphological characteristics organism can't be classified into any of the establish eukaryotic supergroups. Likewise, phylogenetic analysis based on SSU rDNA failed to resolve its evolutionary position, placing it to relation with Ancoracysta twista, an orphan lineage similarly unclassifiable to any of current eukaryotic supergroups. Robust analysis based on 206 orthologous genes placed SUM-K to relation with Hemimastigophora. Even though the morphology of currently described Hemimastigophoreans and organism SUM-K is incongruent, its relation presents interesting prospective of evolution of...