Inferências genômicas e filogenéticas dos genomas acessórios das Polytrichaceae Antárticas: Polytrichum strictum Menzies ex Brid. e Polytrichum juniperinum Hedw

A família das Polytrichaceae possui diversos representantes no continente Antártico, e entre elas a espécie Polytrichum strictum Menzies ex Brid. Considerado um organismo bipolar, pois se desenvolve tanto no Ártico como na Antártica, ainda carece de estudos que esclareçam sua classificação taxonômica, já que por diversas vezes foi conduzido como variante de Polytrichum juniperinum Hedw. devido sua morfologia ser similar a espécie e, sua verdadeira origem ainda não estar clara. Em um estudo, sugeriu-se que P. juniperinum poderia ser o ancestral materno de P. strictum, porém a análise apresentou incongruências. Ainda não se tem estudos moleculares dos espécimes oriundos dos polos e, muito menos abordagens a nível genômico do gênero Polytrichum. Com o advento das tecnologias de seqüênciamento de nova geração, os genomas organelares tornan-se uma ferramenta para estudos filogenéticos, já que fornecem dados sobre o conteúdo gênico e arquitetura do genoma, além de inferências filogenéticas complementares sobre a história evolutiva das espécies. Neste trabalho, foi determinada a sequencia parcial dos genomas do cloroplasto (cpDNA) e mitocondrial (mtDNA) de P. strictum e P. juniperinum, com o objetivo de analisar e caracterizar estruturalmente os genomas acessórios dos exemplares do gênero Polytrichum e inferir nas relações filogenéticas entre P. strictum e P. juniperinum. Os genomas acessórios das espécies foram sequenciados em um sequenciador NGS da Ion Torrent. A montagem, anotação, alinhamento, construção da filogenia e análise sintênica foram realizados in silico com softwares específicos. O cpDNA de P. juniperinum apresenta 55.168 pb compreendendo 51 genes, 31 tRNAs, 4 rRNAs e 19 proteínas relacionadas ao fotossistema I e II. O mtDNA de P. juniperinum compreende um total de 88.021 pb com 67 genes incluindo 19 tRNAs, 5 rRNAs, e 12 proteínas relacionadas ao metabolismo oxidativo. O cpDNA de P. strictum apresenta 20.183 pb compreendendo 45 genes, 14 tRNAs, 4 rRNAs, e 18 proteínas do fotossistema I e II. O mtDNA de P. strictum apresenta 58.896 pb contendo um total de 62 genes, 19 tRNAs, 5 rRNAs, e 13 proteínas relacionadas ao metabolismo oxidativo. Nas análises filogenéticas com cpDNA e mtDNA as árvores consenso apresentaram algumas diferenças no padrão de ramificação, porém P. juniperinum e P. strictum foram agrupadas no mesmo clado. Essas informações geradas a partir do cpDNA e mtDNA de P. juniperinum e P. strictum fornecem um aporte para futuros estudos filogenéticos com os espécimes do Ártico. The Polytrichaceae family has several representants on the Antarctic continent, including Polytrichum strictum Menzies ex Brid. Considered a bipolar organism, because it develops in both the Arctic and Antarctica Continent, it still need studies to clarify its taxonomic classification, since several times it was conducted as a variant of Polytrichum juniperinum Hedw due to its morphology be similar to the species and its true origin still not be clear. In study, it was suggested that P. juniperinum could be the maternal ancestor of P. strictum, but the analysis presented incongruence’s. There are still no molecular studies of the specimens from the poles, let alone genomic approaches of the genus Polytrichum. With advent of new generation sequencing technologies, organellar genomes become as tool for phylogenetic studies, as they provide data on genome content and genome architecture, as well as complementary phylogenetic inferences about the evolutionary history of species. In this work, the sequence of the chloroplast (cpDNA) and mitochondrial (mtDNA) genomes of P. strictum and P. juniperinum was determined with the objective of analyze and structurally characterize the accessory genomes of the genera Polytrichum and infer in the phylogenetic relationships between P. strictum and P. juniperinum.The accessory genomes of the species were sequenced on an Ion Torrent NGS sequencer. Assembly, annotation, alignment, phylogeny construction and syntenic analysis were performed in sílico with specific software. The P. juniperinum cpDNA has 55,168 bp comprising 51 genes, 31 tRNAs, 4 rRNAs and 19 proteins related to photosystem I and II. The P. juniperinum mtDNA comprises a total of 88,021 bp with 67 genes including 19 tRNAs, 5 rRNAs, and 12 proteins related to oxidative metabolism. The P. strictum cpDNA has 20,183 bp comprising 45 genes, 14 tRNAs, 4 rRNAs, and 18 proteins from photosystem I and II. The P. strictum cpDNA has 20,183 bp comprising 45 genes, 14 tRNAs, 4 rRNAs, and 18 proteins from photosystem I and II. The P. strictum mtDNA has 58,896 bp containing a total of 62 genes, 19 tRNAs, 5 rRNAs, and 13 proteins related to oxidative metabolism. In the phylogenetic analyzes with cpDNA and mtDNA the consensus trees presented some differences in the branching pattern, but P. juniperinum and P. strictum were grouped in the same clade. This information generated from cpDNA and mtDNA of P. juniperinum and P. strictum provide a contribution to future phylogenetic studies with the specimens from Arctic.