Caracterização dos genomas mitocondriais da família Pipridae (Aves: Passeriformes) e suas implicações filogenéticas

Abstract

Em aves, o DNA mitocondrial apresenta características estruturais distintas, incluindo quatro grandes rearranjos na ordem dos genes e a ausência da origem de replicação da cadeia leve (OL) em alguns grupos. Entretanto, os mitogenomas completos da família Pipridae, um grupo de passeriformes suboscines que abrange 55 espécies distribuídas em 17 gêneros, que permanecem pouco explorados, com apenas o mitogenoma de Lepidothrix coronata [NC_053111] disponível antes deste estudo. Diante da relevância desse marcador molecular e da diversidade da família Pipridae, este trabalho teve como objetivo: (1) caracterizar os mitogenomas dessas espécies e (2) esclarecer suas relações filogenéticas. Para isso, dados públicos do Sequence Read Archive (SRA-NCBI) foram selecionados a partir de bibliotecas de DNA e RNA-seq que não continham mitogenomas completos, exceto para os outgroups. Os mitogenomas de 41 espécies foram montados e anotados a partir de 85 bibliotecas de SRA, revelando um padrão de rearranjo 5’–3’: ND5 - Cyt b - tRNAT - CR - tRNAP - ND6 - tRNAE - rCR² - tRNAF, típico de suboscines. O tamanho dos mitogenomas variou entre 16.064 bp e 19.234 bp, com conteúdo de GC entre 41% e 43%. As análises filogenéticas por Máxima Verossimilhança e Inferência Bayesiana produziram topologias congruentes, corroborando o monofiletismo dos clados superiores dentro de Pipridae. Além disso, os resultados: confirmam a relação parafilética entre Antilophia + Chiroxiphia; questionam a condição de espécies distintas para Corapipo altera e Corapipo leucorrhoa. Este estudo não apenas amplia o conhecimento sobre a evolução mitogenômica em Pipridae, mas também demonstra a viabilidade da utilização de dados públicos de DNA e RNA-seq para a montagem de mitogenomas completos. Os achados fornecem uma base sólida para futuras pesquisas em sistemática, conservação e diversidade de passeriformes. Palavras-chave: mitogenoma; rearranjo; Antilophia + Chiroxiphia; monofiletismo; suboscineIn birds, mitochondrial DNA (mtDNA) exhibits distinct structural features, including four major gene order rearrangements and the absence of the light-strand replication origin (OL) in some groups. However, complete mitogenomes of the Pipridae family - a group of suboscine passerines comprising 55 species distributed across 17 genera - remain poorly explored, with only the mitogenome of Lepidothrix coronata [NC_053111] available prior to this study. Given the importance of this molecular marker and the diversity of the Pipridae family, this study aimed to: (1) characterize the mitogenomes of these species and (2) clarify their phylogenetic relationships. Public data from the Sequence Read Archive (SRA-NCBI) were selected from DNA and RNA-seq libraries that lacked complete mitogenomes, except for outgroups. We assembled and annotated mitogenomes from 41 species using 85 SRA libraries, revealing a conserved 5'-3' rearrangement pattern: ND5 - Cyt b - tRNAT - CR - tRNAP - ND6 - tRNAE - rCR² - tRNAF, typical of suboscines. The mitogenomes ranged in size from 16,064 bp to 19,234 bp, with GC content between 41% and 43%. Phylogenetic analyses using Maximum Likelihood and Bayesian Inference produced congruent topologies, supporting the monophyly of higher clades within Pipridae. Key findings include: confirmation of the paraphyletic relationship between Antilophia + Chiroxphia; questions about the distinct species status of Corapipo altera and Corapipo leucorrhoa. This study not only expands knowledge about mitogenomic evolution in Pipridae but also demonstrates the feasibility of using public DNA and RNA-seq data for complete mitogenome assembly. The findings provide a solid foundation for future research on passerine systematics, conservation, and diversity. Keywords: mitogenome; gene rearrangement; Antilophia + Chiroxiphia; monophyly; suboscine