Comparative genomics of microsporidia : a new species description, taxonomic delimitation and the origin of genome architectures

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Albuquerque, Nathalia Rammé Medeiros de
• Orientador(a): Haag, Karen Luisa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Microsporídios; Taxonomia; Genômica
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/254162

Microsporídios são organismos peculiares, parasitas intracelulares obrigatórios rela- cionados aos fungos. Desde a descoberta desses organismos, sua classificação e origem é controversa, pois sua estrutura e morfologia celular são muito distintas de outros or- ganismos. As rápidas taxas evolutivas dos microsporídios, bem como a simplificação fisiológica, dificultaram posicioná-los na árvore da vida. Embora através da filogenômica tenha sido possível mostrar que os microsporídios são na verdade derivados de fungos muito ancestrais, ainda há dificuldades em classificá-los ao nível de gênero e espécie. Aqui caracterizamos o genoma e descrevemos uma nova espécie de microsporídio que infecta o crustáceo Daphnia longispina, Ordospora pajunii. A utilização da Identidade Nucleotídica Média (ANI) contra o genoma da espécie mais próxima filogeneticamente, O. colligata, foi decisiva para atribuir esse novo genoma caracterizado a uma nova espécie. Também testamos a utilização de ANI para um número maior de genomas de microsporídios e mostramos que essa métrica permite medições confiáveis e fáceis para a delimitação de espécies de microsporidíos. Assim como em procariotos e leveduras, ANI de 95% emergiu como um bom valor de corte para distinguir entre espécies de microsporídios, com valores próximos a 95% abertos a um julgamento qualitativo. Propomos que ANI seja incorporado na classificação taxonômica de microsporídios sempre que o genoma completo ou mesmo incompleto estiver disponível, em combinação com dados morfológicos e ecológicos. Os genomas de microsporídios também podem ser altamente variáveis em termos de tamanho e arquitetura. Testamos se o modo de transmissão ao hospedeiro (horizontal ou vertical) influencia na estrutura genética das populações a ponto de causar diferenças significativas no tamanho do genoma. Mostramos que, como os microsporídios com transmissão vertical provavelmente sofrem de gargalos populacionais recorrentes, o poder da seleção natural é reduzido permitindo o acúmulo de sequências levemente deletérias como Elementos de Transmposição (TEs) nos genomas através de deriva genética, conforme proposto pela Hipótese de Risco Mutacional (MHH). Por fim, caracterizamos o mobiloma de genomas de microsporídios e mostramos que espécies transmitidas verticalmente possuem genomas maiores e com maior proporção de TEs. Ainda há muito o que explorar na biologia dos microsporídios. A correta identificação e classificação das espécies é essencial para o estudo da diversidade e evolução dos microsporídios, e a genética populacional bem como a genômica comparativa são ferramentas poderosas para entender melhor padrões macro e microevolutivos.