Método filogenômico para inferência de árvore de espécie de organismos procariotos: uma nova abordagem filogenética para reconciliação de genes transferidos horizontalmente
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
José Miguel Ortega
Tetsu Sakamoto
Flavia Figueira Aburjaile
Daniel Santana de Carvalho
Anne Cybele Pinto
Tetsu Sakamoto
Flavia Figueira Aburjaile
Daniel Santana de Carvalho
Anne Cybele Pinto
Resumo
Classicamente, os alinhamentos concatenados das sequências da subunidade menor (16S) de RNA ribossômico (rDNAs) têm sido usados para reconstruir filogenias bacterianas e identificar novas espécies. Por um lado e à luz da evolução, o conteúdo genômico dos microrganismos é amplamente afetado pelas transferências gênicas horizontais, enquanto que, por outro lado, a reconstrução de filogenias microbianas usando a abordagem clássica baseada em sequências não leva em conta a presença de genes horizontalmente (ou lateralmente) transferidos. Neste trabalho, objetivamos melhorar os métodos de reconstrução de filogenia microbiana, considerando a presença de genes provavelmente transferidos lateralmente. Apresentamos um novo método baseado em árvore para corrigir genes putativos transferidos e aplicamos este novo método na reconstrução da Ordem Corynebacteriales, o maior clado do filo Actinobacteria. Foram coletados 360 genomas completos de espécies de Corynebacteriales do NCBI RefSeq Database, versão 81. A reconstrução filogenética foi realizada utilizando métodos baseados em árvores de genes (ASTRAL e ASTRID) e baseados em sequências (RaXML). No geral, todas as árvores reconstruídas exibiram alta resolução, e também, viabilidade para uso taxonômico, detectando, inclusive, o fenômeno de especiação dentro do gênero Corynebacterium.
Abstract
Classically, concatenated alignments of the small subunits of ribosomal RNA sequences (rDNA's) have been used to reconstruct bacteria phylogenies and identify new species. On the one hand and in the light of evolution, the genomic content of microorganisms is largely affected by Horizontal Gene Transfers - HGT, whereas, on the other hand, the reconstruction of microbial phylogenies using the classical sequence-based approach does not account for the presence of Horizontally transferred genes. In this work, we improve the methods of microbial phylogeny reconstruction, while accounting for the presence of HGT genes. We present a new gene tree-based method to correct putative transferred genes and applied this new method in the phylogenomic reconstruction of the Order Corynebacteriales, the largest clade in the Phylum Actinobacteria. We collected 360 genome records of Corynebacteriales from NCBI RefSeq Database, release 81 and estimate the phylogeny reconstruction using both concatenated-based (RaxML) and summary-based (ASTRAL and ASTRID) methods. Overall, all the reconstructed trees exhibited a highly resolved resolution and feasibility for the microbial classification, detecting speciation among the Corynebacterium genus.
Assunto
Filogenia, Transferência genética horizontal, Corynebacterium, Actinobacteria
Palavras-chave
Reconstrução filogenômica, Transferência horizontal de genes, Corynebacteriales, Actinobacteria