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Apr 14, 2023

Projeto Genoma Primata Revela Segredos da Evolução

Co-liderado por Guojie Zhang do Centro de Biologia Evolutiva e Organismal da

Co-liderado por Guojie Zhang do Center for Evolutionary & Organismal Biology da Zhejiang University, Dong-Dong Wu do Kunming Institute of Zoology, Xiao-Guang Qi da Northwest University, Li Yu da Yunnan University, Mikkel Heide Schierup da Aarhus University e Yang Zhou, da BGI-Research, o Primate Genome Consortium relatou uma série de publicações de seu programa de primeira fase, que inclui genomas de referência de alta qualidade de 50 espécies de primatas, das quais 27 foram sequenciadas pela primeira vez. Esses estudos fornecem novos insights sobre o processo de especiação, diversidade genômica, evolução social, cromossomos sexuais e a evolução do cérebro e outras características biológicas.

Estudos filogenômicos em larga escala revelam os mecanismos genéticos subjacentes à história evolutiva e inovações fenotípicas em primatas

A análise comparativa de genomas de primatas dentro de um contexto filogenético é crucial para entender a evolução da arquitetura genética humana e as diferenças genômicas entre espécies associadas à diversificação de primatas. Estudos anteriores de genomas de primatas se concentraram principalmente em espécies de primatas intimamente relacionadas aos humanos e foram limitados pela falta de uma cobertura filogenética mais ampla.

"Embora existam mais de 500 espécies de primatas em todo o mundo, atualmente, apenas 23 espécies representativas de primatas não humanos tiveram seus genomas publicados, deixando 72% dos gêneros sem sequenciamento, o que cria lacunas de conhecimento significativas na compreensão de sua história evolutiva" Dong-Dong Wu estados.

Para resolver essa lacuna, eles realizaram o sequenciamento do genoma de alta qualidade usando tecnologias de sequenciamento de leitura longa em 27 espécies de primatas, incluindo linhagens basais que não haviam sido totalmente sequenciadas antes. Combinando isso com genomas de primatas publicados anteriormente, o projeto conduziu estudos filogenômicos de 50 espécies de primatas representando 38 gêneros e 14 famílias para obter novos insights sobre sua evolução genômica e fenotípica.

“Com base em dados completos do genoma, geramos uma filogenia altamente resolvida e estimamos o surgimento de primatas da coroa entre 64,95 e 68,29 milhões de anos atrás, sobrepondo a fronteira Cretáceo/Terciário”, afirma Dong-Dong Wu.

O estudo relatou rearranjos genômicos detalhados em linhagens de primatas e identificou milhares de genes candidatos que passaram por seleção natural adaptativa em diferentes ramos ancestrais da filogenia. Isso inclui genes que são importantes para o desenvolvimento dos sistemas nervoso, esquelético, digestivo e sensorial, todos os quais provavelmente contribuíram para as inovações evolutivas e adaptações dos primatas.

"É surpreendente ver que tantas mudanças genômicas envolvendo genes relacionados ao cérebro ocorreram no ancestral comum do grupo símio, que inclui o macaco do Novo Mundo, o macaco do Velho Mundo e os grandes símios", afirma Guojie Zhang, "Essas inovações genômicas evoluindo profundamente no tempo neste nó ancestral pode ter pavimentado o caminho para a evolução posterior das características humanas únicas".

A classificação generalizada de linhagem incompleta ilumina a especiação e a seleção em primatas

Embora seja bem reconhecido que os chimpanzés e os bonobos são as espécies mais próximas dos humanos, 15% do nosso genoma está mais próximo de outro grande símio, o gorila. Isso se deve principalmente ao evento evolutivo especial chamado classificação de linhagem incompleta (ILS), em que o polimorfismo genético ancestral é classificado aleatoriamente nas espécies descendentes. O estudo investigou os eventos de especiação durante a evolução dos primatas e descobriu que o ILS ocorreu com frequência em todos os 29 principais nodos ancestrais entre primatas, com alguns nodos tendo mais de 50% do genoma afetado pelo ILS.

“O processo de diversificação genética não segue uma topologia semelhante a uma árvore de bifurcação, como normalmente conhecemos para o processo de especiação, é mais como uma rede complicada”, disse Guojie Zhang. “É importante investigar o processo evolutivo de cada gene individual, que também pode afetar a evolução dos fenótipos entre as espécies”.