Filogenomska analiza lizocimov pri evkariontihŠtukelj, Sabina (Avtor) Kordiš, Dušan (Mentor) Župunski, Vera (Komentor) Lizocimiantimikrobni peptidikonvergentna evolucijahorizontalni genski prenosLizocimi so bakteriolitični encimi, ki so prisotni pri skoraj vseh organizmih in virusih, kjer hidrolizirajo peptidoglikane. Predstavljajo pomembno komponento prirojenega imunskega sistema za obrambo pred bakterijami. Lizocimi spadajo v obsežno proteinsko naddružino glikozidnih hidrolaz. V okviru svoje raziskave sem se osredotočila na pet glavnih družin lizocimov, ki so razširjeni pri evkariontih in poskušala razložiti potek njihove evolucije s pomočjo filogenomske analize. Analizirala sem naslednje družine lizocimov: GH22i (i-tip lizocima), GH22c (c-tip lizocima), GH23 (g-tip lizocima), GH24 (fagni lizocim) in GH25 (1,4-beta-N-acetilmuraminidaza). Namen magistrske naloge je bil pridobiti nove podatke o razširjenosti lizocimskih družin pri evkariontih in s pomočjo teh podatkov ter doslej znanih podatkov razložiti evolucijo posameznih družin lizocimov. Zaradi slabe zastopanosti najstarejših skupin živali v podatkovnih bazah, sem pridobila največ novih podatkov za spužve (Porifera), ožigalkarje (Cnidaria), rebrače (Ctenophora) in plakozoje (Placozoa). Za pridobivanje in analizo podatkov sem uporabila raziskovalne metode filogenomike, filogenetike, primerjalne genomike, bioinformatike in strukturnega modeliranja. Novi podatki so omogočili identifikacijo evolucijskih mehanizmov (horizontalni genski prenos in funkcionalna diverzifikacija) ter določitev časa nastanka družin GH22c, GH22i in GH23 pri evkariontih, ki so se pojavile v predniku živali. S pomočjo filogenetske analize sem prikazala razširjenost in evolucijo posameznih lizocimskih družin ter v filogenetsko drevo umestila predstavnike najstarejših skupin živali, ki so bili pri dosedanjih analizah izključeni. Najbolj divergentna zaporedja predstavnikov lizocimskih družin iz spužev oz. ožigalkarjev, na osnovi najmanjše podobnosti z doslej znanimi lizocimskimi zaporedji, sem uporabila za strukturno modeliranje s programom I-TASSER in tako pridobila podatke o ohranjenosti lizocimske domene pri vseh petih družinah ter ohranjenosti motiva β-lasnične zanke pri družinah GH22c, GH22i in GH23. Novi podatki so pokazali več primerov horizontalnega prenosa lizocimskih genov iz bakterij na evkarionte pri družinah GH24 in GH25 ter izgubo gena za c-tip lizocima pri glistah, mehkužcih, kolobarnikih, preprostih strunarjih, plaščarjih in piškurjih.20192019-12-20 09:50:01Magistrsko delo/naloga113325sl