謎めいたストラメノパイルは、オクロフィタ色素体オルガネラ形成の初期の進化に光を当てます

Ochophytaは、ストラメノパイルに属する藻類グループであり、藻類の多様な系統で構成されており、主要生産者として海洋生態系に大きく寄与しています。ただし、オクロフェヒタの色素性オルガネラの初期の進化は完全には理解されていません。この研究では、真核生物（非光合成）の原生生物溶液（アクチノフリ科）を明らかにする大規模な系統発生分析によって推測される、縞模様の植物のよくサポートされた木を提供します。A. solから生成されたゲノムおよびトランスクリプトームデータを使用して、その色素体の分子特性を検出しましたが、プレスティドゲノムと色素体を介した生合成の証拠は見つかりませんでした。さらに、特定の生合成経路の系統発生分析は、A。Solの電流および過去の色素体の証拠を提供しません。しかし、藻類起源の十数個のオルガネラアミノアシル-TRNAシンターゼ（AARS）が発見されました。A. solとそれらのオクロフェイトホモログからのAAR間の密接な関係は、アクチノフリダエ科とオクフェヒタ系統の発散の前に起こった藻類遺伝子の遺伝子導入を文書化しています。さらに、A。SOLのオルガネラAARSはミトコンドリアのみを標的としていることを実験的に示しましたが、オクフェヒタのオルガラAARSはミトコンドリアと色素体を二重に標的としています。一緒に、我々の発見は、現在のオクフェヒタ種で見られるように、宿主芽球のパートナーシップの確立をまだ完了していないが、プラスチド機能のために少なくとも特定の核に反した遺伝子を獲得したように、宿主芽球のパートナーシップの確立をまだ完了していないことを示唆した。

Ochrophyta is an algal group belonging to the Stramenopiles and comprises diverse lineages of algae which contribute significantly to the oceanic ecosystems as primary producers. However, early evolution of the plastid organelle in Ochrophyta is not fully understood. In this study, we provide a well-supported tree of the Stramenopiles inferred by the large-scale phylogenomic analysis that unveils the eukaryvorous (nonphotosynthetic) protist Actinophrys sol (Actinophryidae) is closely related to Ochrophyta. We used genomic and transcriptomic data generated from A. sol to detect molecular traits of its plastid and we found no evidence of plastid genome and plastid-mediated biosynthesis, consistent with previous ultrastructural studies that did not identify any plastids in Actinophryidae. Moreover, our phylogenetic analyses of particular biosynthetic pathways provide no evidence of a current and past plastid in A. sol. However, we found more than a dozen organellar aminoacyl-tRNA synthases (aaRSs) that are of algal origin. Close relationships between aaRS from A. sol and their ochrophyte homologs document gene transfer of algal genes that happened before the divergence of Actinophryidae and Ochrophyta lineages. We further showed experimentally that organellar aaRSs of A. sol are targeted exclusively to mitochondria, although organellar aaRSs in Ochrophyta are dually targeted to mitochondria and plastids. Together, our findings suggested that the last common ancestor of Actinophryidae and Ochrophyta had not yet completed the establishment of host-plastid partnership as seen in the current Ochrophyta species, but acquired at least certain nuclear-encoded genes for the plastid functions.