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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Caprinos e Ovinos. |
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Data corrente: |
03/12/2024 |
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Data da última atualização: |
05/12/2024 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
BAKER, A. M.; STEPHENS, N. C.; DINIZ, F. M.; GARCÍA‐DE LEÓN, F. J.; ANTONIO BAEZA, J. |
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Afiliação: |
ALYSSA M. BAKER, CLEMSON UNIVERSITY; NATALIE C. STEPHENS, CLEMSON UNIVERSITY; FABIO MENDONCA DINIZ, CNPC; CENTRO DE INVESTIGACIONES BIOLÓGICAS DEL NOROESTE; CLEMSON UNIVERSITY, SMITHSONIAN MARINE STATION AT FORT PIERCE, UNIVERSIDAD CATOLICA DEL NORTE. |
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Título: |
The mitochondrial genomes of the reef-dwelling spiny lobsters Panulirus echinatus and Panulirus interruptus with insights into the phylogeny and adaptive evolution of protein-coding genes in the Achelata. |
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Ano de publicação: |
2024 |
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Fonte/Imprenta: |
Coral Reefs, v. 43, p. 1857-1877, Oct. 2024. |
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DOI: |
https://doi.org/10.1007/s00338-024-02569-7 |
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Idioma: |
Inglês |
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Conteúdo: |
Abstract: Temperature and oxygen levels drive the evolution of morphological, behavioral, and physiological traits in marine invertebrates, including crustaceans. Environmental conditions are also expected to prompt the adaptive evolution of mitochondrial protein-coding genes (PCGs), which are vital for energy production via the oxidative phosphorylation pathway. We formally tested for adaptive evolution in mitochondrial protein-coding genes in representatives of the decapod infraorder Achelata, including two spiny lobsters, Panulirus echinatus and P. interruptus, for which we sequenced complete mitochondrial genomes (15,644 and 15,659 bp long, respectively). A phylomitogenomic analysis supported the monophyly of the genus Panulirus, the families Palinuridae and Scyllaridae, and the infraorder Achelata. Over the strong negative selection background observed for mitochondrial PCGs in the Achelata, signatures of positive selective pressure were detected within PCGs in equatorial Panulirus spp. and deepwater Scyllaridae. In Panulirus spp. inhabiting equatorial latitudes with consistently high temperatures, the Datamonkey analysis RELAX suggested intensified purifying selection strength in 9 of the 13 PCGs and relaxation in purifying selection strength in atp6, while aBSREL, BUSTED, and MEME recovered signatures of positive selection on PCGs within Complex I, III, and IV PCGs. Likewise, in Scyllaridae species inhabiting depths with low-oxygen levels, RELAX indicated relaxed selection strength in 6 of the 13 PCGs, while aBSREL, BUSTED, and MEME recovered signatures of positive selection on PCGs within Complexes I, III, IV, and V. The newly assembled mitochondrial genomes of P. echinatus and P. interruptus represent new genomic resources to aid with the conservation and management of lobsters targeted by major fisheries and contribute to our understanding of how environmental conditions drive adaptive evolution in spiny and slipper lobster mitochondrial PCGs. Resumo: A temperatura e os níveis de oxigênio determinam a evolução das caraterísticas morfológicas, comportamentais e fisiológicas dos invertebrados marinhos, incluindo os crustáceos. As condições ambientais também devem induzir a evolução adaptativa dos genes codificadores de proteínas mitocondriais (PCGs), vitais para a produção de energia através da via de fosforilação oxidativa. Testamos a evolução adaptativa dos genes mitocondriais codificadores de proteínas em representantes dos decápodes, infraordem Achelata, incluindo duas espécies de lagostas, Panulirus echinatus e P. interruptus, para as quais sequenciamos genomas mitocondriais completos (15 644 e 15 659 pb de comprimento, respetivamente). Uma análise filogenômica apoiou a monofilia do gênero Panulirus, das famílias Palinuridae e Scyllaridae, e da infraordem Achelata. Sob forte processo de seleção negativa observado para PCGs mitocondriais em Achelata, foram detectados sinais de pressão seletiva positiva em PCGs de Panulirus spp. e Scyllaridae de águas profundas. Em Panulirus spp. que habitam latitudes equatoriais com temperaturas consistentemente elevadas, a análise RELAX (Datamonkey web server) sugeriu uma intensificação da força de seleção purificadora em 9 dos 13 PCGs e um relaxamento da força de seleção purificadora em atp6, enquanto os métodos aBSREL, BUSTED, e MEME recuperaram assinaturas de seleção positiva em PCGs, dentro dos Complexos I, III e IV. Da mesma forma, em espécies de Scyllaridae que habitam profundidades com baixos níveis de oxigênio, RELAX indicou um relaxamento da força de seleção em 6 dos 13 PCGs, enquanto aBSREL, BUSTED e MEME recuperaram assinaturas de seleção positiva em PCGs para os Complexos I, III, IV e V. Os genomas mitocondriais recentemente montados de P. echinatus e P. interruptus representam novos recursos genômicos para auxiliar na conservação e gestão pesqueira destas espécies de lagostas, e contribuem para a nossa compreensão de como as condições ambientais impulsionam a evolução adaptativa nos genes mitocôndrias codificadores de proteínas em lagostas espinhosas e sapateiras. MenosAbstract: Temperature and oxygen levels drive the evolution of morphological, behavioral, and physiological traits in marine invertebrates, including crustaceans. Environmental conditions are also expected to prompt the adaptive evolution of mitochondrial protein-coding genes (PCGs), which are vital for energy production via the oxidative phosphorylation pathway. We formally tested for adaptive evolution in mitochondrial protein-coding genes in representatives of the decapod infraorder Achelata, including two spiny lobsters, Panulirus echinatus and P. interruptus, for which we sequenced complete mitochondrial genomes (15,644 and 15,659 bp long, respectively). A phylomitogenomic analysis supported the monophyly of the genus Panulirus, the families Palinuridae and Scyllaridae, and the infraorder Achelata. Over the strong negative selection background observed for mitochondrial PCGs in the Achelata, signatures of positive selective pressure were detected within PCGs in equatorial Panulirus spp. and deepwater Scyllaridae. In Panulirus spp. inhabiting equatorial latitudes with consistently high temperatures, the Datamonkey analysis RELAX suggested intensified purifying selection strength in 9 of the 13 PCGs and relaxation in purifying selection strength in atp6, while aBSREL, BUSTED, and MEME recovered signatures of positive selection on PCGs within Complex I, III, and IV PCGs. Likewise, in Scyllaridae species inhabiting depths with low-oxygen levels, RELAX indicated relaxed sele... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Achelata; Crawfsh; Gene mapping; Genomes; Genômica; Mapeamento de genoma; Mitochondrial genetics; Phylomitogenomics; Selective pressure; Sequência de DNA. |
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Thesaurus Nal: |
Lobsters; Mitochondrial genome; Nucleotide sequences. |
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Categoria do assunto: |
X Pesquisa, Tecnologia e Engenharia |
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Marc: |
null
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Registro original: |
Embrapa Caprinos e Ovinos (CNPC) |
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