BACKGROUND Comparative analyses have indicated that the mitochondrion of the last eukaryotic common ancestor likely possessed all the key core structures and functions that are widely conserved throughout the domain Eucarya. To date, such studies have largely focused on animals, fungi, and land plants (primarily multicellular eukaryotes); relatively few mitochondrial proteomes from protists (primarily unicellular eukaryotic microbes) have been examined. To gauge the full extent of mitochondrial structural and functional complexity and to identify potential evolutionary trends in mitochondrial proteomes, more comprehensive explorations of phylogenetically diverse mitochondrial proteomes are required. In this regard, a key group is the jakobids, a clade of protists belonging to the eukaryotic supergroup Discoba, distinguished by having the most gene-rich and most bacteria-like mitochondrial genomes discovered to date. RESULTS In this study, we assembled the draft nuclear genome sequence for the jakobid Andalucia godoyi and used a comprehensive in silico approach to infer the nucleus-encoded portion of the mitochondrial proteome of this protist, identifying 864 candidate mitochondrial proteins. The A. godoyi mitochondrial proteome has a complexity that parallels that of other eukaryotes, while exhibiting an unusually large number of ancestral features that have been lost particularly in opisthokont (animal and fungal) mitochondria. Notably, we find no evidence that the A. godoyi nuclear genome has or had a gene encoding a single-subunit, T3/T7 bacteriophage-like RNA polymerase, which functions as the mitochondrial transcriptase in all eukaryotes except the jakobids. CONCLUSIONS As genome and mitochondrial proteome data have become more widely available, a strikingly punctuate phylogenetic distribution of different mitochondrial components has been revealed, emphasizing that the pathways of mitochondrial proteome evolution are likely complex and lineage-specific. Unraveling this complexity will require comprehensive comparative analyses of mitochondrial proteomes from a phylogenetically broad range of eukaryotes, especially protists. The systematic in silico approach described here offers a valuable adjunct to direct proteomic analysis (e.g., via mass spectrometry), particularly in cases where the latter approach is constrained by sample limitation or other practical considerations.

中文翻译：

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拟南芥（Andalucia godoyi）的核基因组序列草稿和预测的线粒体蛋白质组，这是一个拥有最丰富的基因和细菌样线粒体基因组的原生生物。

背景比较分析表明，最后一个真核共同祖先的线粒体可能具有在整个Eucarya域中广泛保守的所有关键核心结构和功能。迄今为止，这类研究主要集中在动物，真菌和陆地植物（主要是多细胞真核生物）上。已经研究了相对较少的来自原生生物（主要是单细胞真核微生物）的线粒体蛋白质组。为了衡量线粒体结构和功能复杂性的全部范围，并确定线粒体蛋白质组的潜在进化趋势，需要对系统发育上不同的线粒体蛋白质组进行更全面的探索。在这方面，一个重要的群体是jakobids，这是真核超族Discoba的一大群生物。以迄今发现的最丰富的基因和最像细菌的线粒体基因组而著称。结果在这项研究中，我们组装了雅各比·安达卢西亚godoyi的核基因组序列草稿，并使用一种综合的计算机模拟方法来推断该原生生物的线粒体蛋白质组的核编码部分，鉴定出864个候选线粒体蛋白。Godoyi A.线粒体蛋白质组的复杂性与其他真核生物类似，同时表现出异常大量的祖先特征，尤其是在兽角线虫（动物和真菌）线粒体中丧失了。值得注意的是，我们没有发现证据表明godoyi核基因组具有或曾经有一个编码单个亚基T3 / T7噬菌体样RNA聚合酶的基因，它在除了雅各比氏菌以外的所有真核生物中均起着线粒体转录酶的作用。结论随着基因组和线粒体蛋白质组学数据的获得越来越广泛，不同线粒体组分的系统发生分布显着地突显，强调了线粒体蛋白质组进化的途径可能是复杂且特定于谱系的。要弄清这种复杂性，就需要从系统发育广泛的真核生物（尤其是原生生物）中对线粒体蛋白质组进行全面的比较分析。此处描述的系统化计算机方法为直接蛋白质组学分析（例如，通过质谱分析）提供了宝贵的辅助手段，尤其是在后一种方法受到样品限制或其他实际考虑因素约束的情况下。结论随着基因组和线粒体蛋白质组学数据的获得越来越广泛，不同线粒体组分的系统发生分布显着地突显，强调了线粒体蛋白质组进化的途径可能是复杂且特定于谱系的。要弄清这种复杂性，就需要从系统发育广泛的真核生物（尤其是原生生物）中对线粒体蛋白质组进行全面的比较分析。此处描述的系统化计算机方法为直接蛋白质组学分析（例如，通过质谱分析）提供了宝贵的辅助手段，尤其是在后一种方法受到样品限制或其他实际考虑因素约束的情况下。结论随着基因组和线粒体蛋白质组学数据的获得越来越广泛，不同线粒体组分的系统发生分布显着地突显，强调了线粒体蛋白质组进化的途径可能是复杂且特定于谱系的。要弄清这种复杂性，就需要从系统发育广泛的真核生物（尤其是原生生物）中对线粒体蛋白质组进行全面的比较分析。此处描述的系统化计算机方法为直接蛋白质组学分析（例如，通过质谱分析）提供了宝贵的辅助手段，尤其是在后一种方法受到样品限制或其他实际考虑因素约束的情况下。已经揭示了不同线粒体组分的明显的点状系统发育分布，强调线粒体蛋白质组进化的途径可能是复杂的并且是谱系特异性的。要弄清这种复杂性，就需要从系统发育广泛的真核生物（尤其是原生生物）中对线粒体蛋白质组进行全面的比较分析。此处描述的系统化计算机方法为直接蛋白质组学分析（例如，通过质谱分析）提供了宝贵的辅助手段，尤其是在后一种方法受到样品限制或其他实际考虑的限制的情况下。已经揭示了不同线粒体组分的明显的点状系统发育分布，强调线粒体蛋白质组进化的途径可能是复杂的并且是谱系特异性的。要弄清这种复杂性，就需要从系统发育广泛的真核生物（尤其是原生生物）中对线粒体蛋白质组进行全面的比较分析。此处描述的系统化计算机方法为直接蛋白质组学分析（例如，通过质谱分析）提供了宝贵的辅助手段，尤其是在后一种方法受到样品限制或其他实际考虑因素约束的情况下。要弄清这种复杂性，就需要从系统发育广泛的真核生物（尤其是原生生物）中对线粒体蛋白质组进行全面的比较分析。此处描述的系统化计算机方法为直接蛋白质组学分析（例如，通过质谱分析）提供了宝贵的辅助手段，尤其是在后一种方法受到样品限制或其他实际考虑因素约束的情况下。要弄清这种复杂性，就需要从系统发育广泛的真核生物（尤其是原生生物）中对线粒体蛋白质组进行全面的比较分析。此处描述的系统化计算机方法为直接蛋白质组学分析（例如，通过质谱分析）提供了宝贵的辅助手段，尤其是在后一种方法受到样品限制或其他实际考虑因素约束的情况下。