Unveiling the Ecological Role of Bacterial Genetic Discontinuity

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Hemanoel Passarelli Araujo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA; Programa de Pós-Graduação em Bioinformatica; UFMG
• Palavras-chave em Português: Bacterial species concept; Microbial diversity; Taxonomy; Pangenome; Networks; Bioinformática; Genoma Bacteriano; Variação Genética; Taxonomia; Pseudomonas
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/64972; https://orcid.org/0000-0003-4783-6641

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.