Um pipeline de mistura para gerar unidades taxonômicas operacionais moleculares (MOTUs) entre besouros ribeirinhos e aquáticos

Emmanuel  D. Delocado; Voltaire Rafael H. Banzon, Jr.; Enrico Gerard S. Sanchez

doi:10.3791/68323

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Artigo de método

Um pipeline de mistura para gerar unidades taxonômicas operacionais moleculares (MOTUs) entre besouros ribeirinhos e aquáticos

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DOI:

10.3791/68323

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11 de julho de 2025

Emmanuel D. Delocado¹^,² , Voltaire Rafael H. Banzon, Jr.¹ , Enrico Gerard S. Sanchez¹^,³

¹Ateneo Biodiversity Research Laboratory, Department of Biology, School of Science and Engineering, Higher Education Cluster, Ateneo de Manila University, ²Ateneo Institute of Sustainability, Ateneo de Manila University, ³Ateneo School of Medicine and Public Health, Higher Education Cluster, Ateneo de Manila University

Neste artigo

Resumo

O protocolo aqui apresentado visa orientar os usuários sobre o processamento baseado em computador de sequências gênicas da subunidade I (COI) do citocromo c oxidase geradas a partir de besouros, de modo que a hipótese de agrupamento de espécies denominada unidades taxonômicas operacionais moleculares (MOTUs) possa ser gerada a partir do DNA.

Resumo

O declínio da biodiversidade está ocorrendo a taxas inimagináveis, mas o monitoramento da biodiversidade é dificultado por uma infinidade de fatores, incluindo o inventário incompleto da diversidade de linha de base e a diminuição da população de taxonomistas qualificados. Preencher esse impedimento no inventário de espécies de "táxons escuros", ou grupos hiperdiversos frequentemente pouco estudados em taxonomia, é particularmente crucial nos trópicos que enfrentam pressões ambientais intransponíveis. Embora a alfataxonomia baseada em morfologia continue sendo o padrão-ouro na identificação de espécies, os métodos baseados em DNA têm mostrado um tremendo potencial na aceleração do delineamento e descoberta de espécies. Aqui, descrevemos um pipeline de mistura para gerar unidades taxonômicas operacionais moleculares (MOTUs) envolvendo seis abordagens de delimitação de espécies moleculares implementadas em dois gêneros de besouros altamente discretos, a saber, Byrrhinus Motschulsky, 1858 da família Limnichidae e Anacaena Thomson, 1859 da família Hydrophilidae, das Filipinas. Como este protocolo se concentra no processamento de códigos de barras de DNA e dado que esses dados genéticos podem ser obtidos por sequenciamento ou download de bancos de dados online, o ponto de partida para o protocolo descrito aqui são as sequências de DNA. Dados os códigos de barras COI, o pipeline utiliza uma combinação de três abordagens de delimitação de espécies moleculares baseadas em limiar, ou seja, TaxonDNA, K2P e ASAP, que usam alinhamento de sequência como dados de entrada. Além disso, o pipeline prossegue com três abordagens baseadas em coalescência, ou seja, PTP-ML, PTP-BI e mPTP, que requerem um arquivo de árvore como dados de entrada. Algumas abordagens envolvem o uso de servidores web, enquanto outras utilizam software local. Com a seleção dos métodos algorítmicos apresentados, os MOTUs podem ser identificados, seja por consenso ou por maioria. Notavelmente, este oleoduto delineou espécies de besouros quase conspícuas das Filipinas, mesmo aquelas documentadas na mesma localidade ou em localidades adjacentes.

Introdução

Com as taxas sem precedentes de declínio global de espécies em vários táxons 1,2,3,4, o ímpeto para criar um inventário abrangente da biodiversidade, que inclui espécies anteriormente desconhecidas e não descritas, torna-se uma corrida contra o tempo ^2,5. Por um lado, a conservação da biodiversidade só faz sentido à luz do conhecimento taxonômico adequado ^6,7. Assim, a identificação da biodiversidade no nível das espécies é ....