Directed phylogenomic networks of lateral gene transfer during prokaryotic evolution

Popa, Ovidiu-Nicolae

Gene acquisition by lateral (or horizontal) gene transfer (LGT or HGT) is an important mechanism for natural variation among prokaryotes with a substantial impact on microbial genome evolution. This thesis presents the development of phylogenomic directed networks as a novel tool to study genome evolution by gene transfer in the prokaryotic domain. The networks comprise genomes connected by lateral gene transfer events where the edges are directed from the donor to the recipient. Research of network topology and node connectivity pattern enables the study of trends and barriers to gene transfer during microbial evolution.

Der Generwerb durch lateralen (oder horizontalen) Gentransfer (LGT oder HGT) ist ein sehr wichtiger Mechanismus für die Variation innerhalb prokaryotischer Organismen. Dieser Mechanismus weist einen erheblichen Einfluss auf die bakterielle Genomevolution aus. Diese Dissertation stellt die Entwicklung eines phylogenomischen, gerichteten Netzwerkes vor, welches als ein neues Instrument für die Analyse der Genomevolution mittels lateralen Gentransfers innerhalb der prokaryotischen Domäne benutzt werden kann. Das Netzwerk beinhaltet Genome, die durch laterale Gentransferereignisse miteinander verbunden sind, sowie gerichtete Kanten, die Donor und Empfänger spezifizieren. Untersuchungen der Topologie und der Konnektivitätsart des Netzwerkes erlauben es, gewisse Richtungen und Barrieren des lateralen Gentransfers während der mikrobiellen Genomevolution zu erforschen.

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Popa, Ovidiu-Nicolae: Directed phylogenomic networks of lateral gene transfer during prokaryotic evolution. 2016.

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