Głównym celem projektu była analiza kompletnych sekwencji

Nr wniosku: 147956, nr raportu: 7018. Kierownik (z rap.): dr Sebastian Hofman
Głównym celem projektu była analiza kompletnych sekwencji mitochondrialnego DNA u żab
zielonych zachodniej Palearktyki (Pelophylax); były to pierwsze badania dotyczące całościowych genomów
mitochondrialnych (włączając region kontrolny) dla tej grupy. Kompletne genomy mitochondrialne zostały
zsekwencjonowane dla wielu gatunków żab zielonych: P. cretensis (endemiczny gatunek żyjący na Krecie);
P. bedriagae (zarówno gatunek nominalny z Jordanii, jak i blisko spokrewnione gatunki P. cf. bedriagae z
Bliskiego Wschodu oraz Azji Centralnej); P. terentievi z Uzbekistanu i Iranu; P. cypriensis (endemiczny
gatunek Cypru); trzy endemity Bałkanów (P. epeiroticus, P. kurtmuelleri, oraz P. shqipericus); endemit
Półwyspu Iberyjskiego - P. perezi; oraz P. saharicus z północnej Afryki. Dla wszystkich przebadanych
osobników została ustalona organizacja genomu mitochondrialnego, która była identyczna z najczęściej
występującą wśród Neobatrachia, z wyjątkiem dwóch gatunków: P. perezi i P. saharicus, u których
charakterystyczny dla wszystkich płazów bezogonowych klaster tRNA (LTPF) jest porozdzielany.
Analizowane było również tempo ewolucji dla całych genomów mitochondrialnych oraz oddzielnie dla
poszczególnych genów oraz jednostek funkcjonalnych tej cząsteczki. Wysoka liczba substytucji
niesynonimowych oraz wysokie zróżnicowanie genów ND (ETS I) może sugerować, że kompleks ETS I
stanowi ważny obiekt dla doboru naturalnego.
Określone zostały również stopnie dywergencji pomiędzy gatunkami żab zielonych oraz określona
filogeneza całej grupy żab zielonych zachodniej Palearktyki (włączając również P. lessonae oraz P.
ridibundus). Grupa żab zielonych zachodniej Palearktyki obejmuje co najmniej trzy główne linie
ewolucyjne: `P. perezi/P. saharicus`, `P. lessonae` oraz `P. bedriagae/ridibundus`, każda z kilkoma
gatunkami lub mniejszymi jednostkami. Najbardziej odmienną jest linia `P. perezi/P. saharicus`, różniąca
się od drugiej i trzeciej grupy odpowiednio o 14,0 i 13,8 procent. Linia `P. lessonae` różni się od linii `P.
bedriagae/ridibundus` o 9,7 %, i należą do niej P. lessonae oraz P. shqipericus. Ostatnia linia `P.
bedriagae/ridibundus` obejmuje wszystkie pozostałe gatunki żab zielonych.
Bazując na wiedzy o historii geologicznej Morza Śródziemnego możliwe było ustalenie czasu
dywergencji różnych gatunków żab zielonych, m. in. dzięki określeniu czasu izolacji Krety oraz czasu
dywergencji pomiędzy P. perezi i P. saharicus, na koniec kryzysu Messyńskiego około 5,33 mln lat temu.
Filogeneza żab zielonych została również sprawdzona przy użyciu analizy wielu loci jądrowych. W sumie
przeprowadzono analizy na 84 osobnikach, reprezentujących 14 gatunków żab, przy użyciu 21 genów
jądrowych.
Analizy kompletnych genomów mitochondrialnych żab zielonych pozwoliły utworzyć wartościowy
zestaw danych dla porównywania linii matczynych oraz uzyskać nowe i użyteczne markery genetyczne,
które mogą zostać wykorzystywane w badaniach nad systematyką i genetyką populacyjną żab zielonych.
Ten zestaw danych jest niezwykle wartościowy dla badań struktur genomów mitochondrialnych, określania
dywergencji i związków filogenetycznych, czyli analiz niezbędnych w biologii ewolucyjnej. Dobrze
sprawdzona filogeneza linii matczynych oraz podstawowe informacje dotyczące genów jądrowych są
podstawą dla dalszych badań m. in. nad przypadkami i konsekwencjami introgresji DNA mitochondrialnego
w tej grupie kręgowców. Wyniki tego projektu mogą być również istotne dla porównań o szerszym
spektrum, jak chociażby analizy ewolucji mitochondrialnego DNA u Archeobatrachia i Neobatrachia.