Demarcando critérios taxonômicos para os chlorovírus por meio de análises genômicas e evolutivas
| dc.creator | João Victor Rodrigues Pessoa Carvalho | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-25T18:18:22Z | |
| dc.date.issued | 2024-01-15 | |
| dc.description.abstract | Chloroviruses exhibit an intimate relationship with their hosts, which initially led to a taxonomy based solely on the phenotypic aspect of plaque-forming ability, such as the division between viruses that infect different species of green algae. However, with the isolation of strain-specific viruses in this taxon, such as the discovery of highly specialized viruses capable of completing their replication cycle only in the Syngen2-3 strain of C. variabilis (named OSy-viruses), systematic challenges began to emerge. The assembly of DNA sequences from new isolates allowed the generation of a database with 3 times more complete chlorovirus genomes than previously available. The new database was used to analyze genome size, number of protein-coding sequences and transfer RNAs, GC content, as well as phylogenetic reconstruction, average nucleotide identity comparison, and gene orthology prediction. The analyses revealed novel chloroviruses with the largest genomes sequenced to date, over 400 kbp, and indicated four statistically different genomic features in viruses that infect only the Syngen2-3 strain of the alga when compared to the same features of viruses that infect other strains of the alga. Although syntenic analysis showed that the overall structure of these genomes is highly conserved, there are large regions of dissimilarity in the genomes of viruses PBCV-1 and OSy-NE5 when compared to other genomes. These regions contain genes related to the interaction with the host cell machinery and viral capsid proteins, which provided insights into the evolution of the replicative and structural modules in these giant viruses. Phylogenetic analysis using Nucleocytoviricota hallmark genes revealed that OSy-víruses evolved from NC64A-víruses, possibly emerging as a result of the close relationship with their hosts. This, complemented by nucleotide identity analysis, allowed us to establish criteria for the definition of chlorovirus species, demarcating seven distinct species within our database. Together, our results indicate that chloroviruses are a group with great potential for genomic studies, and the characterization of new viruses is fundamental to filling gaps in the field of algal viruses. | |
| dc.description.sponsorship | FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/2253 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.rights | CC0 1.0 Universal | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ | |
| dc.subject | Microbiologia | |
| dc.subject | Chlorella | |
| dc.subject | Phycodnaviridae | |
| dc.subject | Genoma Viral | |
| dc.subject.other | chlorovírus | |
| dc.subject.other | genômica | |
| dc.subject.other | sistemática | |
| dc.title | Demarcando critérios taxonômicos para os chlorovírus por meio de análises genômicas e evolutivas | |
| dc.type | Dissertação de mestrado | |
| local.contributor.advisor1 | Rodrigo Araújo Lima Rodrigues | |
| local.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0001-7148-4012 | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7080534206826027 | |
| local.contributor.referee1 | Betânia Paiva Drumond | |
| local.contributor.referee1 | Francisco Murilo Zerbini Junior | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6048388004983843 | |
| local.description.resumo | Os chlorovírus apresentam uma relação íntima com seus hospedeiros, de forma que, inicialmente, apenas o aspecto fenotípico da capacidade de formar placas líticas guiou sua taxonomia, como a divisão entre vírus que infectam as diferentes espécies de algas verdes. No entanto, com o isolamento de vírus cepa-específicos neste táxon, como a descoberta de vírus altamente especializados capazes de completar seu ciclo de replicação apenas na cepa Syngen2-3 de C. variabilis (denominados OSy-vírus), desafios sistemáticos começaram a surgir. A montagem das sequências de DNA de novos isolados permitiu a geração de um banco de dados com 3 vezes mais genomas completos de chlorovírus do que o disponível até então. A partir do novo banco gerado foram feitas análises do tamanho dos genomas, número de sequências codificadoras de proteínas e RNAs transportadores, conteúdo GC, além da reconstrução filogenética, comparação da identidade média dos nucleotídeos e predição de ortologia gênica. As análises revelaram novos chlorovírus com os maiores genomas já sequenciados até o momento, com mais de 400 kpb, e indicaram quatro características genômicas estatisticamente diferentes nos vírus que infectam apenas a cepa Syngen2-3 da alga quando comparadas com as mesmas características de vírus que infectam outras cepas da alga. Embora a análise sintênica tenha mostrado que a estrutura geral desses genomas é bastante conservada, há grandes regiões de dissimilaridade nos genomas dos vírus PBCV-1 e OSy-NE5 quando comparados a outros genomas. Essas regiões contêm genes relacionados à interação com a maquinaria da célula hospedeira e proteínas do capsídeo viral, que forneceram insights sobre a evolução dos módulos replicativos e estruturais nesses vírus gigantes. A análise filogenética usando genes característicos de Nucleocytoviricota revelou que os OSy-vírus evoluíram a partir dos NC64A-vírus, possivelmente emergindo como resultado da relação estrita com seus hospedeiros e ainda nos possibilitou, complementada pela análise de identidade de nucleotídeos, estabelecer critérios para a definição de espécies de chlorovírus. Com isso, demarcarmos que existem sete espécies distintas dentro do nosso banco de dados. Juntos, nossos resultados indicam que os chlorovírus são um grupo com grande potencial para estudos genômicos, e a caracterização de novos vírus é fundamental para preencher lacunas no campo de vírus de algas. | |
| local.identifier.orcid | https://orcid.org/0000-0002-7216-0738 | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Microbiologia | |
| local.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::BIOLOGIA E FISIOLOGIA DOS MICROORGANISMOS::VIROLOGIA |