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Herança mitocondrial em árvores filogenéticas

Processo: 18/11187-8
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2019
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Marcus Aloizio Martinez de Aguiar
Beneficiário:Débora Princepe
Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:21/14335-0 - ICTP Instituto Sul-Americano para Física Fundamental: um centro regional para Física Teórica, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/24449-3 - Evolução da interação genética mitonuclear, BE.EP.PD
Assunto(s):Dinâmica de populações   DNA mitocondrial   Filogenia
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Coevolução mitonuclear | DNA mitocondrial | Filogenias | Dinâmica de populações

Resumo

O material genético mitocondrial, ou mtDNA, é largamente utilizado como marcador de espécies, dadas suas características de alta taxa evolutiva, herança uniparental e conservação do conteúdo gênico, além de ter uma estrutura pequena e simples. A análise desse material permite inferir sobre a estrutura e o fluxo gênico de uma população e investigar relações filogenéticas, a ocorrência de hibridizações e a biogeografia. Mais recentemente, a hipótese de que o DNA mitocondrial tem papel mais fundamental no processo de especiação tem sido explorada, havendo fortes evidências de coevolução compensatória com o DNA nuclear, uma vez que processos cruciais como a respiração envolvem genes de ambos as fontes. Dada a observação de assinaturas genéticas dessa coevolução em diversos taxa, propomos o estudo aprofundado da interação genética mitonuclear no processo de especiação. Em especial, trataremos de uma população que evolui de acordo com o modelo de especiação simpátrica de Derrida-Higgs e propomos a análise de árvores filogenéticas construídas a partir dos genomas mitocondrial e nuclear. Nesse modelo, os indivíduos hermafroditas têm genomas infinitamente grandes e a reprodução sexuada sob acasalamento preferencial leva à especiação mesmo em uma paisagem adaptativa plana. Propomos modificar o modelo, incluindo a separação sexual e um cromossomo finito que representa o DNA mitocondrial, para ser herdado apenas da mãe. Ao manter o controle de ambos os pedaços de material genético, a parte infinita recombinante envolvida no acasalamento seletivo e a parte mitocondrial finita não-recombinante, iremos construir e comparar as árvores filogenéticas resultantes. Essas árvores também serão comparadas com as árvores "verdadeiras" obtidas seguindo todos os eventos de especiação e extinção durante a simulação. Modelando de diversas formas a interação gênica entre os DNAs mitocondrial e nuclear, esperamos reconhecer assinaturas dessa interação nas árvores filogenéticas, podendo assim comparar com dados reais da literatura, onde há evidências dessa coevolução, assim como analisar fenômenos como introgressão, fusões e extinções de espécies. (AU)

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Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PRINCEPE, DEBORA; CZARNOBAI, SIMONE; PRADELLA, THIAGO M.; CAETANO, RODRIGO A.; MARQUITTI, FLAVIA M. D.; DE AGUIAR, MARCUS A. M.; ARAUJO, SABRINA B. L.. Diversity patterns and speciation processes in a two-island system with continuous migration. Evolution, v. 76, n. 10, p. 12-pg., . (19/20271-5, 18/11187-8, 16/01343-7, 19/24449-3)
PRINCEPE, DEBORA; DE AGUIAR, MARCUS A. M.. Modeling Mito-nuclear Compatibility and Its Role in Species Identification. Systematic Biology, v. 70, n. 1, p. 133-144, . (18/11187-8, 16/01343-7, 19/20271-5)
PRINCEPE, DEBORA; DE AGUIAR, MARCUS A. M.; PLOTKIN, JOSHUA B.. Mito-nuclear selection induces a trade-off between species ecological dominance and evolutionary lifespan. NATURE ECOLOGY & EVOLUTION, v. 6, n. 12, p. 13-pg., . (19/24449-3, 18/11187-8, 16/01343-7, 19/20271-5)
D'BASTIANI, ELVIRA; PRINCEPE, DEBORA; MARQUITTI, FLAVIA M. D.; BOEGER, WALTER A.; CAMPIAO, KARLA M.; ARAUJO, SABRINA B. L.. Effect of Host-Switching on the Ecological and Evolutionary Patterns of Parasites. Systematic Biology, v. 72, n. 4, p. 13-pg., . (19/24449-3, 21/14335-0, 16/01343-7, 18/11187-8)

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