Desenvolvimento de pipeline para filogenômica de procariotos e genômica evolutiva de Mycoplasma spp.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Vedovatto, Meiski Mariá
• Orientador(a): Thompson, Claudia Elizabeth
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Mycoplasma; Filogenética
• Palavras-chave em Inglês: Phylogenomic; Mycoplasma species
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/281774

Como resultado das novas tecnologias de sequenciamento, um grande número de espécies teve seus genomas completamente sequenciados e os dados gerados foram disponibilizados em bancos de dados públicos. Esses dados impulsionaram estudos evolutivos baseados em genômica comparativa usando ferramentas filogenéticas. Tais estudos computacionais fornecem subsídios para o entendimento de processos que moldaram os genomas das espécies e ajudam a inferir suas relações evolutivas. Bactérias do gênero Mycoplasma constituem um caso interessante para testar um pipeline de análise filogenômica, uma vez que possuem alguns dos menores genomas conhecidos dentre organismos capazes de realizar autorreplicação e que há um crescente número de novas espécies que estão sendo identificadas e tendo seus genomas sequenciados. Portanto, com o objetivo de automatizar o processo de análise filogenômica para a inferência e a reconstrução evolutiva de espécies, foi desenvolvido um pipeline denominado Pipelution e micoplasmas foram utilizados para uma primeira análise e validação da ferramenta. O pipeline foi testado usando genomas de 105 espécies de micoplasmas, todos recuperados de bancos de dados públicos. Ele foi implementado em Python 3, fazendo uso de bibliotecas auxiliares. Na primeira etapa do processamento, os grupos de ortólogos são identificados com a ferramenta OrthoFinder e, em seguida, são alinhados com os programas PRANK ou Clustal Omega, podendo ser aparados pela ferramenta trimAl. A ferramenta ModelTest-NG é usada para calcular o modelo evolutivo mais adequado para a reconstrução filogenética, que pode ser realizada com as ferramentas RAxML, PhyML, ou com o programa MrBayes. Dezesseis filogenias foram inferidas com a combinação dos métodos implementados no pipeline, cada uma usando sequências de 43 proteínas ortólogas identificadas em todas as espécies analisadas. Destas 16 filogenias, duas tiveram todos os ramos com suporte acima de 80%, ambas utilizando o alinhador PRANK e reconstrução por inferência bayesiana. Não houve diferença significativa no suporte ao comparar o resultado dos alinhadores e o nível de completude do alinhamento. Os métodos de inferência, entretanto, demonstraram ter impacto no suporte e na topologia, sendo a reconstrução por distância a melhor para solucionar a ordem dos grandes grupos. Todas as 16 filogenias reproduziram a topologia clássica de micoplasmas, validando a estratégia utilizada no Pipelution.