Neutral Genomic Microevolution of a Recently Emerged Pathogen, Salmonella enterica Serovar Agona

Salmonella enterica serovar Agona has caused multiple food-borne outbreaks of gastroenteritis since it was first isolated in 1952. We analyzed the genomes of 73 isolates from global sources, comparing five distinct outbreaks with sporadic infections as well as food contamination and the environment. Agona consists of three lineages with minimal mutational diversity: only 846 single nucleotide polymorphisms (SNPs) have accumulated in the non-repetitive, core genome since Agona evolved in 1932 and subsequently underwent a major population expansion in the 1960s. Homologous recombination with other serovars of S. enterica imported 42 recombinational tracts (360 kb) in 5/143 nodes within the genealogy, which resulted in 3,164 additional SNPs. In contrast to this paucity of genetic diversity, Agona is highly diverse according to pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), which is used to assign isolates to outbreaks. PFGE diversity reflects a highly dynamic accessory genome associated with the gain or loss (indels) of 51 bacteriophages, 10 plasmids, and 6 integrative conjugational elements (ICE/IMEs), but did not correlate uniquely with outbreaks. Unlike the core genome, indels occurred repeatedly in independent nodes (homoplasies), resulting in inaccurate PFGE genealogies. The accessory genome contained only few cargo genes relevant to infection, other than antibiotic resistance. Thus, most of the genetic diversity within this recently emerged pathogen reflects changes in the accessory genome, or is due to recombination, but these changes seemed to reflect neutral processes rather than Darwinian selection. Each outbreak was caused by an independent clade, without universal, outbreak-associated genomic features, and none of the variable genes in the pan-genome seemed to be associated with an ability to cause outbreaks. © 2013 Achtman et al

Phylogenetic relationships of the genus Sibynophis (Serpentes: Colubroidea)

We present the results of the first molecular analysis of the phylogenetic affinities of the Asian colubroid genus Sibynophis. We recovered a sister-group relationship between Sibynophis and the New World Scaphiodontophis. Although Liophidium sometimes is associated with these genera, the relationship is distant. Morphological characters that Liophidium shares with Sibynophis and Scaphiodontophis are resolved as homoplasies that probably reflect the similarities of their specialized feeding habits. The traditional subfamily Sibynophiinae is elevated to the family-level, and Scaphiodontophiinae is placed in its synonymy.

Filogenia e biogeografia de Droseraceae inferidas a partir de caracteres morfológicos e moleculares (18S, atpB, matK, rbcL e ITS)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mitochondrial DNA-like sequence in the nuclear genome of Saguinus (Callitrichinae, Primates): transfer estimation

Seqüências tipo mitocondriais têm comumente sido encontradas no genoma nuclear de diversos organismos. Quando acidentalmente incluídas em estudos de seqüências mitocondriais, diversas conclusões errôneas podem ser obtidas. No entanto, estes pseudogenes nucleares tipo mitocondriais podem ser usados para a estimativa da taxa relativa de evolução de genes mitocondriais e também como grupo externo em análises filogenéticas. No presente trabalho, seqüências mitocondriais com características do tipo de pseudogene, tais como deleções e/ou inserções e códons de parada, foram encontradas em tamarins (Saguinus spp., Callitrichinae, Primates). A análise filogenética permitiu a estimativa do tempo da migração da seqüência mitocondrial para o genoma nuclear e algumas inferências filogenéticas. A escolha de um grupo externo não adequado (Aotus infulatus) não permitiu uma reconstrução filogenética confiável da subfamília Callitrichinae. A divergência bastante antiga de Cebidae (Callitrichinae, Aotinae e Cebinae) pode ter favorecido o aparecimento de homoplasias, obscurecendo a análise.

Aplicação de pintura cromossômica em espécies da família Accipitridae (Aves, Falconiformes): considerações filogenéticas e evolutivas

As análises citogenéticas de diversos Falconiformes mostraram que os acipitrídeos têm uma organização cromossômica atípica na classe Aves, com um número diplóide relativamente baixo (média de 2n= 66) e poucos pares de microcromossomos (4 a 6 pares). Propostas baseadas em citogenética clássica sugeriram que esse fato devia-se à fusão de microcromossomos presentes no cariótipo ancestral das Aves. No intuito de contribuir para o esclarecimento das questões referentes à evolução cromossômica e filogenética dessa família, três espécies da subfamília Buteoninae (Rupornis magnirostris, Buteogallus meridionales e Asturina nitida) e duas espécies da subfamília Harpiinae (Harpia harpyja e Morphnus guianensis) foram analisados citogeneticamente através da aplicação de técnicas de citogenética clássica e molecular. As espécies de Buteoninae apresentaram cariótipos muito semelhantes, com número diplóide igual a 68; o número de cromossomos de dois braços entre 17 e 21, o cromossomo Z submetacêntrico e o W metacêntrico em R. magnirostris e submetacêntrico em Asturina nitida. O uso de sondas de 18/28S rDNA mostrou a localização de regiões organizadoras de nucléolo em um par submetacêntrico médio nas três espécies, correspondendo ao braço curto do par 7. Sequências teloméricas foram mapeadas não só na região terminal dos braços, mas também em algumas posições intersticiais. Sondas de cromossomo inteiro derivadas dos pares 1 a 10 de Gallus gallus (GGA) produziram o mesmo número de sinais nessas três espécies. A disponibilidade das sondas de cromossomos totais derivadas de Leucopternis albicollis confirmou a existência de uma assinatura citogenética comum para as espécies de Buteoninae analisadas por FISH, que se trata da associação entre GGA1p e GGA6, inclusive com um sítio de sequência telomérica intersticial reforçando esse fato. As espécies de Harpiinae analisadas mostraram que o número diplóide das espécies de H. harpyja e M. guianensis foi igual a 58 e 54, respectivamente, e que ambas as espécies apresentam vinte e dois pares de cromossomos de dois braços, mesmo Harpia apresentando dois pares a mais. 18/28S rDNA produziram sinais no braço curto do par 1 em M. guianensis e em dois pares em H. harpyja (pares 6 e 25). Sequências teloméricas intersticiais também foram observadas em alguns pares. Apesar da similaridade na morfologia cromossômica, não foram observadas associações compartilhadas por essas duas espécies. As diferentes associações observadas em Morphnus e Harpia mostram que essas espécies sofreram uma reorganização genômica expressiva após sua separação em linhagens independentes. Além disso, ausência de associações semelhantes sugere que houve fissões nos macrocromossomos do ancestral em comum desse grupo, e as fusões foram subsequentes ao seu isolamento como linhagens diferentes. Os resultados aqui apresentados, somados àqueles publicados anteriormente com outras espécies de Accipitridae indicam que os processos de fissões envolvendo os macrocromossomos de GGA e fusões entre esses segmentos e entre esses e microcromossomos são rearranjos recorrentes nesse grupo. Apesar dos Falconidae também apresentarem cariótipos atípicos, e números diploides baixos, os dados globais da citogenética de Accipitridae indicam que, assim como postulado para as semelhanças morfológicas entre esses dois grupos, os cariótipos rearranjados corresponderiam a homoplasias, do ponto de vista evolutivo, apoiando que essas duas famílias não formam um grupo monofilético.

Distribution of constitutive heterochromatin in Triatoma melanocephala (Hemiptera, Triatominae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Phylogenetic relationships of the genus Sibynophis (Serpentes: Colubroidea)

We present the results of the first molecular analysis of the phylogenetic affinities of the Asian colubroid genus Sibynophis. We recovered a sister-group relationship between Sibynophis and the New World Scaphiodontophis. Although Liophidium sometimes is associated with these genera, the relationship is distant. Morphological characters that Liophidium shares with Sibynophis and Scaphiodontophis are resolved as homoplasies that probably reflect the similarities of their specialized feeding habits. The traditional subfamily Sibynophiinae is elevated to the family-level, and Scaphiodontophiinae is placed in its synonymy.

Relating Ediacaran Fronds

Ediacaran fronds are key components of terminal-Proterozoic ecosystems. They represent one of the most widespread and common body forms ranging across all major faunal localities and time slices postdating the Gaskiers glaciation, but uncertainty over their phylogenetic affinities has led to uncertainty over issues of homology and functional morphology between, and within, organisms displaying this ecomorphology. Here we present the first large scale, multi-group cladistic analysis of Ediacaran organisms sampling 20 ingroup taxa with previously asserted affinities to the Arboreomorpha, Erniettomorpha and Rangeomorpha. Using a newly derived morphological character matrix that incorporates multiple axes of potential phylogenetically informative data, including architectural, developmental, and structural qualities, we seek to illuminate the evolutionary history of these organisms. We find strong support for existing classification schema and devise apomorphy-based definitions for each of the three frondose clades examined here. Through a rigorous cladistics framework it is possible to discern the pattern of evolution within, and between, these clades, including the identification of homoplasies and functional constraints. This work both validates earlier studies of Ediacaran groups and accentuates instances where previous assumptions of their natural history are uninformative.