Conocimientos genómicos comparativos sobre las adaptaciones ecológicas y la dinámica evolutiva de las algas...

Área de la Ciencia:

• * Ficología y genómica
• * Biología evolutiva

Sus antecedentes:

• * Trebouxiophyceae es una clase de algas diversa dentro de Chlorophyta con estilos de vida variados y roles ecológicos.
• * Este grupo tiene importancia en las aplicaciones de la biología fundamental y la biotecnología.
• * Este estudio analiza seis nuevos genomas de Trebouxiophyceae junto con 25 existentes para la genómica comparativa.

Objetivo del estudio:

• * Realizar un análisis genómico exhaustivo de las Trebouxiophyceae.
• * Realizar evaluaciones genómicas y evolutivas comparativas en 31 cepas.
• * Investigar las expansiones/contracciones de la familia genética y su relación con los estilos de vida y la adaptación.

Principales métodos:

• * Análisis filogenéticos con ADNr 18S y ortólogos de una sola copia.
• * Tamaño del genoma, contenido de GC y análisis de contenido repetido.
• * Expansión y contracción de la familia genética, selección positiva y análisis del modelo de ramificación (PAML).
• * Evaluación comparativa de los grupos de genes biosintéticos (BGC), las proteínas de transporte de nitrógeno, los genes similares a los transportadores de hexos-protones (HUP) y las enzimas relacionadas con C4.

Principales resultados:

• * Tamaño del genoma variable (2,37 106,45 Mb), contenido de GC (46,19 67,20%) y contenido repetido (1,67 19,73%).
• * Apatococcus subaerial mostró extensas expansiones de la familia de genes; los géneros parásitos mostraron contracciones.
• * Selección positiva y evolución rápida identificada en géneros con cambios significativos en la familia de genes.
• * Coccomyxa poseía los diez tipos de BGC; los géneros parásitos carecían de transportadores de nitrato/urea y ureasa.
• * Todas las especies tenían genes HUP1/HUP2/HUP3, con variaciones en la presencia de HUP2 (Prototheca, Picochlorum).
• * Los subtipos NAD-ME y PCK C4 estaban muy extendidos; la malato deshidrogenasa dependiente de NADP+ era exclusiva de Chlorella y Coccomyxa de agua dulce.

Conclusiones:

• * Las familias de genes ampliadas y la selección positiva facilitaron la adaptación a diversos entornos terrestres y marinos.
• * La racionalización del genoma en las Trebouxiophyceae parásitas se correlaciona con los estilos de vida heterotróficos.
• * Los patrones de distribución de BGC, transportadores de nitrógeno, HUP y enzimas C4 destacan el potencial de adaptación en condiciones variadas.