Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Miranda, Vitória Horvath
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-13062025-173146/
Resumo: Utilizar amostragens espaço-temporais para entender mudanças evolutivas ao longo do tempo pode ser altamente eficaz, especialmente se o objetivo for obter esclarecimentos sobre mudanças impulsionadas por transformações ambientais. Clinas latitudinais em Drosophila melanogaster na América do Norte são um excelente sistema para se estudar mudanças ao longo do tempo. Devido ao curto tempo de geração de D. melanogaster, é possível observar mudanças que abrangem até 100 gerações em apenas uma década. Apesar de clinas em D. melanogaster serem amplamente estudadas, seu histórico de colonização dupla dificulta a separação de forças demográficas e seletivas. Para explorar isso mais a fundo, utilizamos pool-seq para sequenciar 16 populações naturais de D. melanogaster coletadas ao longo da costa leste da América do Norte entre 1997 e 2023. Embora a diversidade genética tenha permanecido estável, nossos dados sugerem que houve uma homogeneização ao longo do tempo. Consistente com isso, observamos uma redução no número de polimorfismos de nucleotídeo único clinais. Os polimorfismos que permaneceram clinais eram quase sempre clinais na mesma direção, mas apresentaram inclinações menores. Além disso, esses polimorfismos clinais persistentes foram mais frequentemente encontrados em classes funcionais associadas à maior impacto fenotípico. Usando marcadores de inversão previamente identificados, também investigamos mudanças nas frequências de inversões. Mudanças de frequência das inversões In(3R)Payne e In(3R)Mo estão alinhadas com o padrão geral observado para a maioria dos polimorfismos, enquanto outras inversões exibem padrões distintos de mudança. Também investigamos sinais de varreduras seletivas compartilhados entre localidades usando uma abordagem de FST em janelas, o que corroborou sinais previamente encontrados em uma região ligada à resistência a inseticidas da família de genes P450. No geral, os resultados sugerem que o fluxo gênico reduz gradualmente a clinalidade ao longo do tempo, enquanto os loci clinais remanescentes provavelmente são moldados por seleção espacialmente variável.
id USP_5accd906137755e8ea507eebcefc366b
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-13062025-173146
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricasTracking the evolution of genomic clines of Drosophila melanogaster using historical samplingamostragem espaço-temporalchromosomal inversionsdiversidade genéticagenetic diversitygenômica populacionalinversões cromossômicasnatural selectionpopulation genomicsseleção naturalspatiotemporal samplingUtilizar amostragens espaço-temporais para entender mudanças evolutivas ao longo do tempo pode ser altamente eficaz, especialmente se o objetivo for obter esclarecimentos sobre mudanças impulsionadas por transformações ambientais. Clinas latitudinais em Drosophila melanogaster na América do Norte são um excelente sistema para se estudar mudanças ao longo do tempo. Devido ao curto tempo de geração de D. melanogaster, é possível observar mudanças que abrangem até 100 gerações em apenas uma década. Apesar de clinas em D. melanogaster serem amplamente estudadas, seu histórico de colonização dupla dificulta a separação de forças demográficas e seletivas. Para explorar isso mais a fundo, utilizamos pool-seq para sequenciar 16 populações naturais de D. melanogaster coletadas ao longo da costa leste da América do Norte entre 1997 e 2023. Embora a diversidade genética tenha permanecido estável, nossos dados sugerem que houve uma homogeneização ao longo do tempo. Consistente com isso, observamos uma redução no número de polimorfismos de nucleotídeo único clinais. Os polimorfismos que permaneceram clinais eram quase sempre clinais na mesma direção, mas apresentaram inclinações menores. Além disso, esses polimorfismos clinais persistentes foram mais frequentemente encontrados em classes funcionais associadas à maior impacto fenotípico. Usando marcadores de inversão previamente identificados, também investigamos mudanças nas frequências de inversões. Mudanças de frequência das inversões In(3R)Payne e In(3R)Mo estão alinhadas com o padrão geral observado para a maioria dos polimorfismos, enquanto outras inversões exibem padrões distintos de mudança. Também investigamos sinais de varreduras seletivas compartilhados entre localidades usando uma abordagem de FST em janelas, o que corroborou sinais previamente encontrados em uma região ligada à resistência a inseticidas da família de genes P450. No geral, os resultados sugerem que o fluxo gênico reduz gradualmente a clinalidade ao longo do tempo, enquanto os loci clinais remanescentes provavelmente são moldados por seleção espacialmente variável.Using spatiotemporal sampling to understand evolutionary changes over time can be highly effective, particularly if the aim is to gain insights into changes driven by environmental shifts. The latitudinal clines in Drosophila melanogaster in North America provide an excellent system for studying temporal changes. Due to D. melanogasters short generational times, it is possible to observe changes spanning up to 100 generations within a single decade. Despite D. melanogaster clines being heavily studied, the species\' dual colonization history makes it challenging to disentangle demographic and selective forces. To explore this further, we used pool-seq to sequence 16 new D. melanogaster natural populations collected along the North American east coast from 1997 to 2023. Although genetic diversity has remained stable, our data suggests that there has been a homogenization over time. Consistent with this, we observed a reduction in the number of clinal single nucleotide polymorphisms. Polymorphisms that remained clinal were almost always clinal in the same direction but had smaller slopes. Moreover, these persistently clinal polymorphisms were more often found in functional classes associated with higher phenotypic impact. Using previously identified inversion markers, we also investigated changes in inversion frequencies. The frequency changes of In(3R)Payne and In(3R)Mo align with the overall pattern observed for most polymorphisms, whereas other inversions exhibit distinct change patterns. We also investigated signs of selective sweeps that were shared among locations using a window FST approach, which corroborated previously found signals of selection in the insecticide resistance-linked region of the P450 gene family. Overall, the results suggest that gene flow gradually reduces clinality over time, while the remaining clinal loci are likely shaped by spatially varying selection.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCogni, RodrigoMiranda, Vitória Horvath2025-04-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-13062025-173146/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-06-16T14:08:02Zoai:teses.usp.br:tde-13062025-173146Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-06-16T14:08:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas
Tracking the evolution of genomic clines of Drosophila melanogaster using historical sampling
title Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas
spellingShingle Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas
Miranda, Vitória Horvath
amostragem espaço-temporal
chromosomal inversions
diversidade genética
genetic diversity
genômica populacional
inversões cromossômicas
natural selection
population genomics
seleção natural
spatiotemporal sampling
title_short Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas
title_full Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas
title_fullStr Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas
title_full_unstemmed Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas
title_sort Acompanhando a evolução de clinas genômicas em Drosophila melanogaster por meio de amostragens históricas
author Miranda, Vitória Horvath
author_facet Miranda, Vitória Horvath
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cogni, Rodrigo
dc.contributor.author.fl_str_mv Miranda, Vitória Horvath
dc.subject.por.fl_str_mv amostragem espaço-temporal
chromosomal inversions
diversidade genética
genetic diversity
genômica populacional
inversões cromossômicas
natural selection
population genomics
seleção natural
spatiotemporal sampling
topic amostragem espaço-temporal
chromosomal inversions
diversidade genética
genetic diversity
genômica populacional
inversões cromossômicas
natural selection
population genomics
seleção natural
spatiotemporal sampling
description Utilizar amostragens espaço-temporais para entender mudanças evolutivas ao longo do tempo pode ser altamente eficaz, especialmente se o objetivo for obter esclarecimentos sobre mudanças impulsionadas por transformações ambientais. Clinas latitudinais em Drosophila melanogaster na América do Norte são um excelente sistema para se estudar mudanças ao longo do tempo. Devido ao curto tempo de geração de D. melanogaster, é possível observar mudanças que abrangem até 100 gerações em apenas uma década. Apesar de clinas em D. melanogaster serem amplamente estudadas, seu histórico de colonização dupla dificulta a separação de forças demográficas e seletivas. Para explorar isso mais a fundo, utilizamos pool-seq para sequenciar 16 populações naturais de D. melanogaster coletadas ao longo da costa leste da América do Norte entre 1997 e 2023. Embora a diversidade genética tenha permanecido estável, nossos dados sugerem que houve uma homogeneização ao longo do tempo. Consistente com isso, observamos uma redução no número de polimorfismos de nucleotídeo único clinais. Os polimorfismos que permaneceram clinais eram quase sempre clinais na mesma direção, mas apresentaram inclinações menores. Além disso, esses polimorfismos clinais persistentes foram mais frequentemente encontrados em classes funcionais associadas à maior impacto fenotípico. Usando marcadores de inversão previamente identificados, também investigamos mudanças nas frequências de inversões. Mudanças de frequência das inversões In(3R)Payne e In(3R)Mo estão alinhadas com o padrão geral observado para a maioria dos polimorfismos, enquanto outras inversões exibem padrões distintos de mudança. Também investigamos sinais de varreduras seletivas compartilhados entre localidades usando uma abordagem de FST em janelas, o que corroborou sinais previamente encontrados em uma região ligada à resistência a inseticidas da família de genes P450. No geral, os resultados sugerem que o fluxo gênico reduz gradualmente a clinalidade ao longo do tempo, enquanto os loci clinais remanescentes provavelmente são moldados por seleção espacialmente variável.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-04-14
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-13062025-173146/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-13062025-173146/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1844786334577721344