Evolutionary history of the group formerly known as protists using a phylogenomics approach

Abstract

La falta de organización en linajes discretos en la filogenia y la taxonomía del grupo anteriormente llamado protistas ha retrasado la comprensión de la historia evolutiva del grupo y la comparación de rasgos entre los miembros del mismo. En este estudio usamos una aproximación filogenómica para plantear hipótesis filogenéticas del grupo mencionado. Usamos una estrategia basada en el agrupamiento automático de ortólogos (OrthoMCL) para recuperar 72 grupos de ortólogos de 73 especies. Un árbol obtenido con el método de maxima verosimilitud fue estimado a partir de una supermatriz de datos. De manera general obtuvimos inferencias filogenéticas consistentes con publicaciones previas pero se observaron algunos patrones de ramificación inesperados con valores bajos de soporte. A pesar de la gran cantidad de genes de los grupos Opisthokonta, este clado aparece polifilético. No pudimos demostrar la monofilia de Excavata, muy probablemente debido a artefactos de atracción de ramas largas. Un segundo conjunto de datos fue construido luego de eliminar los sitios de rápida evolución/saturados. El test de Shimodaira-Hasegawa se calculó con el fin de verificar si nuestros datos e inferencias filogenéticas controvertían patrones de ramificación reportados previamente. Los resultados de los tests sugieren que las topologías propuestas en estudios previos no son significativamente mejores que las topologías propuestas en este estudio. Nuevas relaciones fueron encontradas dentro de los Opisthokonta, para dos especies, Thecamonas trahens y Capsaspora owczarzaki. Adicionalmente, algunas posiciones filogenéticas controversiales se encontraron para varios grupos eucariotas con nuestra aproximación filogenómica. En el estudio se discuten las relaciones de los grupos Alveolata y Stramenopila, siendo este ultimo grupo de especial interés para nuestro grupo de investigación.

The lack of organisation of monophyletic lineages in the phylogeny and taxonomy of the group formerly known as protists has precluded the understanding of the group’s evolutionary history and trait comparison among members of the group. We used a phylogenomic approach to establish phylogenetic hypotheses of this group of organisms. We used an automatic orthologous clustering (OrthoMCL)-based strategy to recover 72 clusters of orthologues from 73 eukaryotic species. A maximum likelihood tree was inferred from the supermatrix. Overall, we obtained consistent inferences with previous published ones, but some unexpected phylogenetic relationships were poorly supported. Despite the large quantity of genes from the Opisthokonta groups, this clade was recovered as polyphyletic. We failed to recover a monophyletic Excavata group, most likely because of longbranch attraction artefacts. A second dataset was constructed after removing the fast-evolving/saturated sites, and a Shimodaira-Hasegawa test was performed to verify whether our data allowed us to reject relationships in previous hypotheses. The results of these tests suggested that the competing tree topologies were not significantly better than our recovered topologies. Novel relationships were shown inside the Opisthokonta, for two species, Thecamonas trahens and Capsaspora owczarzaki. Additionally, some controversial phylogenetic positions among several eukaryotic groups were found. We discuss the relative positions of the Alveolata and Stramenopila groups, the latter being of special interest in our research group.