Co-amplification of mitochondrial pseudogenes in Calomys musculinus (Rodentia, Cricetidae): a source of error in phylogeographic studies

Authors: González-Ittig, Raúl E.; Gardenal, Cristina N.

Source: Genome, Volume 51, Number 1, January 2008 , pp. 73-78(6)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

In a previous phylogeographic study of the rodent Calomys musculinus, 24 haplotypes of the mitochondrial DNA D-loop region were detected using the restriction fragment length polymorphism technique (PCR-RFLP). Seven percent of the individuals showed patterns in which the sum of the sizes of the restriction fragments exceeded the size of the original PCR product. In the present paper we analyze possible causes of these atypical haplotypes. PCR products were cloned, and two or three different clones from a single individual were detected by their RFLP patterns. Nine clones with different restriction patterns were selected for sequence analyses. A maximum parsimony phylogenetic analysis revealed two well-supported paraphyletic groups. One group comprised sequences showing low nucleotide divergence compared with the most common haplotypes detected in the phylogeographic study. The other group was basal to the three species of Calomys other than C. musculinus included in the study; the mutations in the short portion of the cytochrome b gene amplified corresponded to 12 amino acid substitutions. The results suggest that two independent insertions of mtDNA sequences into the nucleus occurred; these sequences would co-amplify in the PCR procedure. Identification of pseudogenes is crucial to obtain reliable reconstruction of the intraspecific genealogy in phylogeographic studies.

Au cours d'une étude phylogéographique antérieure chez le rongeur Calomys musculinus, 24 haplotypes pour la région en boucle D de l'ADN mitochondrial ont été détectés par PCR-RFLP (polymorphisme de taille des fragments de restriction sur produits PCR). Sept pour cent des individus affichaient des profils chez lesquels la somme des fragments excédait la taille de l'amplicon original. Dans le présent travail, les auteurs ont examiné les causes possibles de ces haplotypes atypiques. Les amplicons ont été clonés et deux ou trois clones différents provenant d'un même individu ont été détectés sur la base de leur profil RFLP. Neuf clones montrant des profils différents ont été séquencés. Une analyse phylogénétique basée sur la parcimonie a révélé deux groupes paraphylétiques bien supportés. L'un de ceux-ci comprenait des séquences montrant une faible divergence nucléotidique par rapport aux haplotypes les plus communs détectés au cours de l'analyse phylogénétique. L'autre groupe était ancestral aux trois espèces de Calomys étudiées autres que le C. musculinus. Les mutations situées dans la petite portion amplifiée du gène codant pour le cytochrome b correspondaient à 12 substitutions d'acides aminés. Ces résultats suggèrent que deux insertions indépendantes de l'ADNmt se seraient produites dans le noyau et que ces séquences amplifient toutes deux lors de la PCR. L'identification de pseudogènes est cruciale en vue de la reconstruction fidèle de la généalogie intraspécifique lors d'études phylogéographiques.

Document Type: Research article

Publication date: 2008-01-01

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