Excelente trabalho, implementaram as modificações sugeridas durante a apresentação.
nota 8.7, será aplicada igualmente salvo se manifestarem pelo contrário.
IMPACTO DA SELEÇÃO DE MARCADORES GENÉTICOS NA RECONSTRUÇÃO FILOGENÉTICA DE MYOTIS (CHIROPTERA, VESPERTILIONIDAE)
Introdução
Marcadores genéticos têm origem nuclear ou mitocondrial, e diferem na herança e evolução. São essas características que determinam suas aplicações (1-2). Marcadores mitocondriais, como o COI (Citocromo C oxidase subunidade I), possuem herança materna e alta taxa de mutação em diversos grupos de Metazoa (2). Devido a essas características, esses marcadores detectam diferenças entre espécies próximas com eficiência (3-4). No entanto, marcadores mitocondriais podem gerar vieses devido a herança uniparental (5). Este estudo avalia a diferença entre marcadores nucleares e mitocondriais na reconstrução filogenética de espécies pertencentes ao mesmo gênero. Para isso, analisamos quatro espécies do gênero Myotis (Chiroptera, Vespertilionidae; Fig. 1), selecionadas de acordo com o nível de informação disponível, genomas mitocondriais e nucleares (montados) e filogenia conhecida (Fig. 2; (9, 10)).
Figura 1. Espécies de morcegos utilizados para análises de reconstrução filogenética. Fonte: Eurobats (Myotis davidii), Wikimedia (Myotis daubentonii), BioDiversity4All (Myotis myotis) e Bat Conservation International (Myotis lucifugus).
Figura 2. Relações filogenéticas de Máxima Verossimilhança do gênero Myotis com base no (A) genoma completo e (B) em genes mitocondriais codificadores de proteínas. As espécies analisadas estão sinalizadas com caixas vermelhas na esquerda (spp. referente ao posicionamento de M. lucifugus) e caixas roxas na direita. Fonte: A: Foley et. al. (2024; 9); B: Adaptado de Yang et al. (2023; 10).
Material e métodos
Proteomas nucleares (nc) e os genomas mitocondriais (mt) de quatro espécies do gênero Myotis (Fig. 1) foram usados: Myotis daubentonii (nc e mt: GCA_963259705.1) Myotis davidii (nc: GCA_000327345.1; mt: NC_025568.1), Myotis lucifugus (nc: GCA_000147115.1; mt: NC_029849.1) e Myotis myotis (nc: GCA_014108235.1; mt: NC_029346.1). Obtivemos as sequências no NCBI como arquivos FASTA, e identificamos 186 genes nucleares ortólogos com o software BUSCO (11) utilizando o dataset Metazoa. Alinhamos os ortólogos por aminoácidos no MAFFT (12), refinamos no TrimAl (13) e geramos a matriz de concatenamento (supermatriz) desses alinhamentos com um pipeline modificado em python de filogenômica de McGowan (14). Reconstruímos uma filogenia representativa pelo Iqtree (15) a partir dos arquivos de supermatriz e de partição (intervalo de nucleotídeos correspondente a cada gene) gerados pelo script em python supracitado. Para o genoma mitocondrial, alinhamos as sequências por nucleotídeos na plataforma MEGA (Molecular Evolutionary Genetics Analysis; 16), via MUSCLE (17). No Iqtree (15) utilizamos a opção de análise prévia de testes de modelo de substituição. Reconstruímos a árvore filogenética com o modelo de substituição TIM2+F+G4. Ambas foram reconstruídas pelo método de máxima verossimilhança com 1000 réplicas de bootstrap. Utilizamos duas filogenias já publicadas para o gênero (Fig. 2). Fizemos uma comparação do posicionamento relativo entre as espécies utilizadas nas análise de reconstrução filogenética, sob o critério de Myotis Myotis e Myotis daubentonii serem espécies mais relacionadas em ambas árvores.
Resultados
A árvore hipótese nuclear (Fig. 3-A) e mitocondrial (Fig. 3-B) possuem a mesma topologia, com Myotis lucifugus e Myotis davidii em um clado e Myotis Myotis e Myotis daubentonii em outro. O suporte para os ramos difere nas duas árvores, sendo maior na árvore hipótese nuclear (Fig.3-A). O comprimento dos ramos nas duas árvores também foi diferente nas duas análises. M. myotis e M. daubentonii possuem comprimentos de ramo semelhantes na árvore hipótese nuclear (0.004) e M. davidii e M. lucifugus possuem valores ligeiramente maiores (0.017). Na hipótese mitocondrial, os ramos de M. myotis e M. daubentonii permanecem similares (0.013 aproximadamente). M. lucifugus permanece com o mesmo valor aproximado da árvore nuclear (0.018), mas M. davidii possui valor do comprimento de ramo similar à M. myotis e M. daubentonii (0.013).
Figura 3. Árvores de máxima verossimilhança (não-enraizadas) reconstruídas a partir de (A) 186 genes ortólogos nucleares alinhados via aminoácidos (B) genomas mitocondriais completos alinhados via nucleotídeos. Valores de bootstrap para ramo central indicados em vermelho.
Conclusões
Ambas árvores hipóteses recuperam a mesma topologia de trabalhos publicados sobre o gênero, com M. myotis e M. daubentonii como espécies mais relacionadas entre si (Fig. 2 e 3; (9-10)). Na árvore hipótese nuclear, os comprimentos de ramos maiores para M. davidii e M. lucifugus sugerem que essas espécies acumulam mais mutações (Fig. 3-A). Esse resultado corrobora ambas filogenias publicadas do gênero (Fig. 2 A-B; (9-10)), em que M. myotis e M. daubentonii aparecem mais relacionadas do que M. davidii e M. lucifugus. Na árvore hipótese mitocondrial, o maior comprimento de ramo de M. lucifugus demonstra que esta espécie acumula mais mutações que as outras três, que entre si, parecem acumular quantidades similares de mutações (Fig. 3-B). O maior acúmulo de mutações de M. lucifugus pode ser explicado pelo fato de que é a única espécie que habita as américas (18). A árvore hipótese mitocondrial apresentou valor de suporte menor que árvore hipótese nuclear, Esse resultado é congruente com trabalhos anteriores para o gênero, devido a herança uniparental e a possibilidade de hibridização e uma introgressão gênica assimétrica (9; 18- 19). Os resultados obtidos demonstram que é preciso cuidado na escolha dos marcadores genéticos e que estes devem ser adequados para responder a pergunta que é feita.
Referências
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