O pangenome do patógeno fúngico humano Cryptococcus neoformans revela que os subtelômeros são hotspots para variação de conteúdo genético

O que aconteceu

Cryptococcus neoformans é um patógeno fúngico humano que causa meningite criptocócica, principalmente em indivíduos com doença avançada pelo HIV. A espécie C. neoformans é composta por quatro tipos moleculares únicos: VNI, VNII, VNBI e VNBII, com milhares de isolados globais dentro desses grupos. Embora descrições prévias desses tipos moleculares tenham focado na divergência de nucleotídeos entre genes compartilhados, houve um exame limitado da variação do conteúdo gênico entre isolados. Aqui, definimos a diversidade de conteúdo do genoma dentro de uma coleção de 383 isolados de C. neoformans abrangendo todos os quatro tipos moleculares. Para isso, construímos um pangenome através de montagem de novo e anotação de sequências Illumina de curta leitura. Definimos 6.564 grupos de ortologs representativos das proteínas preditas alavancando dados de alta qualidade da linhagem de referência H99. Classificamos os grupos ortolog como núcleo (93,8%) ou acessório (6,2%) com base na sua presença em toda a espécie. Em seguida, usamos conjuntos de leitura longa para um subconjunto de nossos isolados para definir a precisão prevista de nossas classificações e explicar erros na montagem ou anotação de sequências de leitura curta. Determinamos que enquanto um subconjunto de genes acessórios estão segregando em toda a espécie, muitos genes acessórios são encontrados apenas dentro de tipos moleculares específicos, sugerindo fluxo de genes limitado entre grupos. Além disso, encontramos que muitos genes acessórios são mal conservados dentro das espécies de C. neoformans, mas compartilham alta similaridade de sequência com genes encontrados em espécies relacionadas de Cryptococcaceae, sugerindo transferência de genes horizontal. Também encontramos que genes acessórios foram enriquecidos em regiões subtelômeras, implicando os subtelômeros na variação do conteúdo gênico entre isolados. Mostramos exemplos de genes acessórios localizados dentro de subtelômeros de isolados de C. neoformans que foram conservados com proteínas subteloméricas de outras espécies de Cryptococcaceae. Nossa análise pangenômica de C. neoformans fornece insights em nível de espécies sobre sua biologia, potencialmente iluminando contribuições genéticas para patogênese.