Zabýváme se především následujícími tématy:

•      Jak často dochází u jednobuněčných eukaryot k horizontálnímu přenosu genů a jaké selekční tlaky při tom působí?

•      Jak funguje homolog mitochondrie u některých anaerobů?

•      Jak vypadá eukaryotický strom života a kde je jeho kořen?

•      Jaké jsou příbuzenské vztahy oxymonád z různých hostitelů?

•      Jak vypadá fylogenetický strom parabasalidů a kde je jeho kořen?

Z pestré diverzity prvoků se zabýváme převážně těmito skupinami:

Oxymonády

Trimastix

Naším dosud největším úspěchem je příspěvek k rozluštění příbuzenských vztahů mezi eukaryoty

Příbuzenské vztahy mezi eukaryoty

Klasické členění eukaryot do čtyř říší (živočichové, rostliny, houby a prvoci) navržené Whittakerem se koncem 20. století ukázalo jako neudržitelné. Bylo jasné, že prvoci netvoří jednu přirozenou skupinu – nejsou potomky jednoho předka, který by nebyl předkem žádné neprvočí skupiny.  Zároveň se nedařilo všechny prvoky a ani některá další eukaryota (např. hnědé řasy, hlenky), jednoznačně roztřídit mezi živočichy, rostliny a houby.

Na přelomu tisíciletí tak vykrystalizovala nová klasifikace eukaryot, která rozlišuje 6 velkých říší, anglicky “supergroups” (viz různé barvy na obrázku). Vyznačuje se např. tím, že sdružila živočichy a houby do jedné říše (Opisthokonta) a naopak zástupce prvoků nalezneme ve všech říších, přičemž ve třech naprosto dominují.

Klíčovou roli při tvorbě nové klasifikace sehrála molekulární fylogenetika, která vyvinula postupy jak srovnáváním sekvencí DNA nebo proteinů různých organizmů odhadovat jejich příbuzenské vztahy. Až s příchodem genomické éry a analyzováním sekvencí sto a více genů/proteinů, bylo možné nově navrhovanou klasifikaci testovat. Ukázalo se ovšem, že ani velké množství vstupních dat nedokáže samo o sobě překonat některé metodické potíže, jako je určení pozice některých parazitů či anaerobních prvoků, např. diplomonád či trichomonád, které vytváří na stromech nadměrně dlouhé větve.

Ve spolupráci s kolegy z Kanady, USA a Velké Británie, se nám podařilo získat poměrně velké množství dat od zástupce skupiny oxymonád a rodu Trimastix, kteří jsou příbuzní právě problematickým diplomonádám a trichomonádám, avšak jejich větve nejsou tak dlouhé. Zahrnutí těchto nových druhů do analýzy společně s pečlivou analýzou 143 proteinů přineslo dosud nejsilnější důkaz pro existenci říše Excavata. Zároveň se nám podařilo s poměrně velkou jistotou určit příbuzenské vztahy mezi říšemi (viz obrázek).

Nedořešenými místy eukaryotického stromu zůstávají říše Chromalveolata, několik nezařazených linií (Incertae sedis) a především poloha kořene, tedy místa, kde evoluce eukaryot začala.

 Další informace na:  https://web.natur.cuni.cz/~vlada/lab/