Passat, present i futur de la filogenòmica eucariota : famílies gèniques, convergències i reticulacions

Abstract

La present tesi doctoral se centra, d’una banda, en reconstruir l’evolució de famílies gèniques potencialment relacionades amb determinats events de convergència evolutiva en eucariotes; i d’altra banda, en desenvolupar un marc metodològic que permeti estudiar la rellevància de les reticulacions (transferències horitzontals i fusions gèniques) en l'evolució del contingut gènic en relació a l’origen d’animals i fongs. La filogènia dels gens relacionats amb el reconeixement d’orígens de replicació mostra com l’adaptació convergent al parasitisme ha comportat en molts llinatges la simplificació d’aquest complex multiproteic anteriorment considerat com a constitutiu de la cèl·lula eucariota. La filogènia dels gens relacionats amb l’assimilació del nitrat mostra com la transferència horitzontal ha jugat un paper important en la transmissió de l’autotrofia i l’osmotrofia entre diferents llinatges eucariotes. Finalment, també es manifesten algunes limitacions metodològiques i conceptuals detectades en l'estudi de l'evolució reticular, la superació de les quals és necessària per millorar la nostra comprensió sobre el procés evolutiu.

This thesis is centred, on the one hand, on reconstructing the evolution of gene families that are potentially related to specific cases of convergent evolution in eukaryotes; and on the other hand, on developing a methodological framework that allows us to study the impact of reticulations (horizontal gene transfers and gene fusions) on the evolution of gene content in the context of animal and fungal origins. The phylogenetic history of genes related to the recognition of the origins of replication shows how convergent adaptation to parasitism has led to the simplification of this multiprotein complex, previously believed to be a core component of the eukaryotic cell, in many lineages. The phylogenetic history of nitrate assimilation genes shows how horizontal gene transfer has played an important role in the repeated transmission of autotrophic and osmotrophic lifestyles between different eukaryotic lineages. Finally, we highlight some methodological and conceptual limitations detected in the study of reticulate evolution that must be overcome in order to improve our understanding of the evolutionary process.