Advanced

Marsupial Mitogenomics

Nilsson, Maria LU (2006)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Marsupialia (pungdjur) delas in i 280 nu levande arter, som är uppdelade i 19 familjer och sju ordningar. Släktskapet mellan de sju ordningarna har studerats på molekylär nivå på grundval av mitokondriella genom som sekvenserats i sin helhet. Pungdjur, jämte placentala (moderkaks-) däggdjur och kloakdjur, utgör de nu levande representanterna för klassen däggdjur. Pungdjurens mitokondriella genom avviker i vissa avseenden från de övriga däggdjurens. Till exempel finns i pungdjurens mitokondriegenom den enda kända omorganisationenen av gener hos däggdjur. Vidare finns det belägg för att en av pungdjurens så kallade transfer RNA gener genomgår RNA-editering. Sådan editering är mycket ovanlig och är... (More)
Popular Abstract in Swedish

Marsupialia (pungdjur) delas in i 280 nu levande arter, som är uppdelade i 19 familjer och sju ordningar. Släktskapet mellan de sju ordningarna har studerats på molekylär nivå på grundval av mitokondriella genom som sekvenserats i sin helhet. Pungdjur, jämte placentala (moderkaks-) däggdjur och kloakdjur, utgör de nu levande representanterna för klassen däggdjur. Pungdjurens mitokondriella genom avviker i vissa avseenden från de övriga däggdjurens. Till exempel finns i pungdjurens mitokondriegenom den enda kända omorganisationenen av gener hos däggdjur. Vidare finns det belägg för att en av pungdjurens så kallade transfer RNA gener genomgår RNA-editering. Sådan editering är mycket ovanlig och är känd i endast ett fåtal fall hos ryggradsdjur. Jämförande studier har visat att pungdjurens kontrollregion, där reglering och initiering av replikationen påbörjas är mycket konserverad i förhållande till andra däggdjur.



I denna studie har sammanläggning av mitokondriegenomets proteinkodande gener utgjort underlag för analys av pungdjurens inbördes släktskap. Underlaget är det största som hittills använts för detta ändamål. Släktskapsanalyserna visade att pungdjuren kan indelas i två större grupper, Australidelphia och Ameridelphia. Australidelphia består av de fyra australiensiska ordningarna samt Microbiotheria, en ordning som består av endast en art och som bara finns i Sydamerika. Microbiotheria visade sig vara nära släkt med tre av de australiensiska ordningarna, något som tyder på att pungdjuren har koloniserat Australien vid fler än ett tillfälle. Den andra gruppen, Ameridelphia består av de två återstående sydamerikanska ordningarna.



Med hjälp av molekylära underlag kan man beräkna när olika



djurgrupper har uppstått. Detta är av speciellt intresse i de fall där fossila fynd är sällsynta. Analyser av pungdjurens mitokondrie-DNA tyder på att de recenta pungdjursordningarna uppstod efter att dinosaurierna dog ut. Detta skiljer sig starkt från moderkaksdäggdjuren, där molekylära data visar att nästan alla ordningar uppkommit medan dinosaurierna ännu levde. Den molekylärt beräknade tidpunkten för olika åtskillnader bland pungdjuren stämmer väl överens med fossila fynd från Sydamerika och Australien. (Less)
Abstract
The relationships of the mammalian infraclass Marsupialia have been investigated by phylogenetic analysis using completely sequenced mitochondrial genomes. The organisation and structure of the marsupial mitochondrial genomes deviates from the general mammalian structure. Several features, not known from other mammalian mitochondrial genomes have been shown to be present in all seven living marsupial orders. These features include among others RNA-editing, gene rearrangements and pseudogenes. The marsupial mitochondrial control region appears to be more conserved than that of mammals in general. The conserved sequence blocks present are longer and more conserved than in other mammalian groups.



The phylogenetic analyses... (More)
The relationships of the mammalian infraclass Marsupialia have been investigated by phylogenetic analysis using completely sequenced mitochondrial genomes. The organisation and structure of the marsupial mitochondrial genomes deviates from the general mammalian structure. Several features, not known from other mammalian mitochondrial genomes have been shown to be present in all seven living marsupial orders. These features include among others RNA-editing, gene rearrangements and pseudogenes. The marsupial mitochondrial control region appears to be more conserved than that of mammals in general. The conserved sequence blocks present are longer and more conserved than in other mammalian groups.



The phylogenetic analyses of the concatenated protein-coding genes of mitochondrial genomes support a basal division of marsupials into the cohorts Ameridelphia and Australidelphia. Australidelphia encompass the South American order Microbiotheria and all four Australian marsupial orders. Microbiotheria is solidly nested inside Australidelphia, which suggests that marsupials have colonised Australia in at least two lineages. Ameridelphia consist of the two other South American orders, but these share no close relationship.



The resulting marsupial mitogenomic tree have been used to infer the marsupial divergence times with a relaxed molecular clock method. Almost all of the marsupial divergence times are estimated to have occurred after the Cretaceous-Tertiary boundary when the dinosaurs became extinct at 65 million years ago. This pattern deviates from that of placental mammals, where almost all divergence times have been estimated to have taken place before the Cretaceous-Tertiary boundary. The divergence time estimates of marsupials are congruent with the marsupial fossil record. The molecular divergence estimates are important for the understanding of the origin, pattern and timing of the marsupial dispersal over South America, Antarctica and Australia. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
supervisor
opponent
  • Asher, Robert, University of Cambridge
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
Genetics, Biologi, Biology, divergence times, K/T-boundary, phylogenetic reconstruction, Ameridelphia, Australidelphia, Notoryctes, Dromiciops, Marsupialia, mitochondrial genomes, cytogenetics, Genetik, cytogenetik
publisher
Department of Cell and Organism Biology, Lund University
defense location
Genetikhusets aula, Sölvegatan 29 223 62 Lund
defense date
2006-12-12 09:00
ISBN
91-85067-27-X
language
English
LU publication?
yes
id
0ac47f21-cd21-4f83-afd1-dec51a62917b (old id 547573)
date added to LUP
2007-09-06 10:52:59
date last changed
2016-09-19 08:45:02
@misc{0ac47f21-cd21-4f83-afd1-dec51a62917b,
  abstract     = {The relationships of the mammalian infraclass Marsupialia have been investigated by phylogenetic analysis using completely sequenced mitochondrial genomes. The organisation and structure of the marsupial mitochondrial genomes deviates from the general mammalian structure. Several features, not known from other mammalian mitochondrial genomes have been shown to be present in all seven living marsupial orders. These features include among others RNA-editing, gene rearrangements and pseudogenes. The marsupial mitochondrial control region appears to be more conserved than that of mammals in general. The conserved sequence blocks present are longer and more conserved than in other mammalian groups.<br/><br>
<br/><br>
The phylogenetic analyses of the concatenated protein-coding genes of mitochondrial genomes support a basal division of marsupials into the cohorts Ameridelphia and Australidelphia. Australidelphia encompass the South American order Microbiotheria and all four Australian marsupial orders. Microbiotheria is solidly nested inside Australidelphia, which suggests that marsupials have colonised Australia in at least two lineages. Ameridelphia consist of the two other South American orders, but these share no close relationship.<br/><br>
<br/><br>
The resulting marsupial mitogenomic tree have been used to infer the marsupial divergence times with a relaxed molecular clock method. Almost all of the marsupial divergence times are estimated to have occurred after the Cretaceous-Tertiary boundary when the dinosaurs became extinct at 65 million years ago. This pattern deviates from that of placental mammals, where almost all divergence times have been estimated to have taken place before the Cretaceous-Tertiary boundary. The divergence time estimates of marsupials are congruent with the marsupial fossil record. The molecular divergence estimates are important for the understanding of the origin, pattern and timing of the marsupial dispersal over South America, Antarctica and Australia.},
  author       = {Nilsson, Maria},
  isbn         = {91-85067-27-X},
  keyword      = {Genetics,Biologi,Biology,divergence times,K/T-boundary,phylogenetic reconstruction,Ameridelphia,Australidelphia,Notoryctes,Dromiciops,Marsupialia,mitochondrial genomes,cytogenetics,Genetik,cytogenetik},
  language     = {eng},
  publisher    = {ARRAY(0xb110f58)},
  title        = {Marsupial Mitogenomics},
  year         = {2006},
}