Inference of the genes in the ancestor of amniotes and the genomic basis for the origin of the egg

Abstract

ABSTRACT: Amniotes are the first fully terrestrial vertebrate animals with several evolutionary innovations in their common ancestor that allowed them to become fully independent of the aquatic environment, including a more complex egg with shell and additional structures. During evolution, organisms’ form and functions evolve, and so do their genomes, which are the ultimately responsible for the observed changes. In fact, genomes are evolutionarily labile and experience changes in gene content and structure. This Project aims to investigate the genomic basis for the origin of amniotes and their evolutionary innovations. From a bioinformatic point of view, this work involves: (i). choosing the highest quality vertebrate genomes to use in our analysis; (ii). estimating the genes that originated in the common ancestor of reptiles, birds and mammals by searching for sequence similarity and clustering of homologous genes; (iii). functionally characterizing the novel genes that originated in the common ancestor of amniotes and identifying any relationship with the origin of the amniote egg.

RESUMEN: Los amniotas son los primeros animales vertebrados completamente terrestres con varias innovaciones evolutivas en su ancestro común que les permitió independizarse totalmente del entorno acuático, entre ellos un huevo más complejo con cáscara y estructuras adicionales. Durante la evolución, el aspecto y la función de los organismos evolucionan, al igual que sus genomas, que son los responsables de las transformaciones observadas. De hecho, los genomas están constantemente sometidos a cambios debido a la evolución y experimentan modificaciones en el contenido y la estructura de los genes. El objetivo principal de este proyecto es investigar la base genómica del origen de los amniotas y sus innovaciones evolutivas. Desde un punto de vista bioinformático, este trabajo implica: (i). seleccionar los genomas de vertebrados de mayor calidad para usarlos en nuestro análisis; (ii). Estimar los genes nuevos que se originaron en el ancestro común de reptiles, aves y mamíferos mediante la búsqueda de similitud de secuencias y agrupamiento de genes homólogos; (iii). caracterizar funcionalmente los genes inferidos como nuevos en el ancestro de los amniotas e identificar una posible relación con el origen del huevo amniota.