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http://hdl.handle.net/1843/64972
Type: | Tese |
Title: | Unveiling the Ecological Role of Bacterial Genetic Discontinuity |
Other Titles: | Desvendando o Papel da Descontinuidade Genética Bacteriana |
Authors: | Hemanoel Passarelli Araujo |
First Advisor: | Thiago Motta Venancio |
First Co-advisor: | Glória Regina Franco |
First Referee: | Aristoteles Goes Neto |
Second Referee: | Diogo Antonio Tschoeke |
Third Referee: | Fabricio Rodrigues dos Santos |
metadata.dc.contributor.referee4: | Luiz Eduardo Vieira Del Bem |
metadata.dc.contributor.referee5: | Robson Francisco de Souza |
Abstract: | Bacterial genetic discontinuity is characterized by sharp transitions in genomic identity among species. It stands as a cornerstone concept in elucidating microbial diversity and evolution. The present work explores how genetic diversity can be observed as discrete groups within and between species. The investigation commences at a species level, using Pseudomonas alloputida as a model – a species with biotechnological and clinical significance. The population structure analysis unveils at least seven clonal complexes, highlighting the genetic diversity within this species and offering insights into its biotechnological potential. Expanding the scope, this study delves into the diverse Pseudomonas genus, challenging traditional species classifications using network analyses of genomic data. Taxonomic inconsistencies and the existence of distinct Pseudomonas groups question the current taxonomic framework. This work also revealed how structured and stable are the networks under thresholds close to those used to delimit species. Finally, the concept of bacterial genetic discontinuity is examined at a broader scale, encompassing diverse bacterial species. By harnessing a dataset comprising over 210,000 genomes, clear breakpoints in genomic identity distributions are revealed, shedding light on the existence of genetic boundaries within populations. The impact of pangenome features on estimating genetic discontinuity provides insights into the ecological relevance of this phenomenon. In conclusion, this thesis explores the intricate landscape of bacterial genetic discontinuity, offering a holistic perspective on its ecological and taxonomic implications. It also highlights the need for reevaluating traditional species classifications in the Genomics Era. |
Abstract: | Descontinuidade genética bacteriana refere-se a transições bruscas na identidade genômica entre espécies e é um conceito fundamental na elucidação da diversidade e evolução microbiana. O presente trabalho explora como a diversidade genética pode ser observada como grupos discretos dentro e entre espécies. A investigação começa ao nível de espécie, utilizando Pseudomonas alloputida como modelo – uma espécie com relevância biotecnológica e clínica. A análise da estrutura populacional desta espécie revela a existência de pelo menos sete complexos clonais, destacando a diversidade genética e oferecendo novas perspectivas sobre o seu potencial biotecnológico. Como próximo passo deste estudo, o gênero diverso de Pseudomonas é investigado, elucidando problemas de classificação taxonômica a partir da análise de redes de dados genômicos. Este trabalho também revelou o quão estruturadas e estáveis são as redes sob limiares próximos ao utilizado para delimitar espécies. Finalmente, o conceito de descontinuidade genética bacteriana é examinado numa escala mais ampla, abrangendo diversas espécies bacterianas. A partir de um conjunto de mais de 210.000 genomas, quebras nas distribuições de identidade genômica são reveladas, indicando a existência de fronteiras genéticas dentro das populações. O impacto de métricas obtidas a partir do pangenoma para inferir descontinuidade genética também fornece informações sobre a relevância ecológica deste fenômeno. Em conclusão, esta tese explora a descontinuidade genética bacteriana a partir de uma perspectiva holística, fornecendo bases para entendermos quais são as implicações ecológicas e taxonômicas de tais quebras. Ela também destaca a necessidade de reavaliarmos as classificações tradicionais de espécies em um era onde os dados genômicos são abundantes. |
Subject: | Bioinformática Genoma Bacteriano Variação Genética Taxonomia Pseudomonas |
language: | eng |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Bioinformatica |
Rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/64972 |
Issue Date: | 26-Sep-2023 |
Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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