Martin KR, Adkins JL, Chea V, Sarkis CM, Phillips KF, Forsman AM, Seney EE, Komoroske LM, Mansfield KL, Savage AE. · Genome biology and evolution · 2026

Major Histocompatibility Complex Immunogenetic Diversity Differs Substantially Across Sea Turtle Species and Genomic Regions.

Resumo em português

Lócus imunes do complexo principal de histocompatibilidade (MHC) ilustram como a seleção natural molda a diversidade genética funcional em populações selvagens. A seleção balanceadora favorece alta diversidade de MHC dentro de indivíduos e populações que persiste além da especiação, levando ao compartilhamento de linhagens alélicas entre táxons. Contudo, alguns vertebrados apresentam diversidade alélica marcadamente menor e até perda de classes inteiras de genes MHC. A variação na história de vida e na prevalência de doenças torna as tartarugas marinhas um grupo importante para o estudo da diversidade interespecífica do MHC, porém isso foi pouco explorado. Sequenciamos genes de MHC classe I e classe II em mais de 300 indivíduos das tartarugas-cabeçuda (Caretta caretta), verde (Chelonia mydas), de couro (Dermochelys coriacea) e de Kemp (Lepidochelys kempii). Recuperamos 162 alelos funcionalmente distintos da classe I e 308 da classe II, muitos compartilhados entre as espécies. Análises de uso de códons sugerem que os alelos compartilhados foram mantidos durante a especiação. Altas contagens de alelos e evidências de seleção diversificadora e positiva indicam que a seleção balanceadora mantém considerável diversidade de MHC nas tartarugas marinhas. Entretanto, encontramos duas exceções notáveis: (i) Dermochelys coriacea apresentou diversidade núcleotídica e alélica extremamente baixa em todos os lócus MHC e (ii) uma cópia do gene MHC classe II num cromossomo diferente da região genômica principal do MHC mostrou pouca evidência de seleção positiva e quase nenhuma variabilidade genética entre as quatro espécies, sugerindo um gene atípico e potencialmente funcionalmente distinto. Nosso estudo encontra alta diversidade alélica e nucletidica notável no MHC das tartarugas marinhas promovida pela seleção balanceadora, embora forças evolutivas variem consideravelmente entre espécies e cópias de genes.

Resumo original em inglês

Major histocompatibility complex (MHC) immune loci illustrate how natural selection shapes functional genetic diversity in wild populations. Balancing selection favors high MHC diversity within individuals and populations that persists beyond speciation, leading to shared allelic lineages among taxa. However, some vertebrates show markedly lower allelic diversity and even the loss of entire MHC gene classes. Variation in life history and disease prevalence makes sea turtles an important group for studying interspecific MHC diversity, but this has been minimally explored. We sequenced class I and class II MHC genes in over 300 individuals from loggerhead (Caretta caretta), green (Chelonia mydas), leatherback (Dermochelys coriacea), and Kemp's ridley (Lepidochelys kempii) sea turtles. We recovered 162 class I and 308 class II functionally distinct alleles, many of which were shared among species. Codon usage analyses suggest that the shared alleles have been maintained through speciation. High allele counts and evidence of diversifying and positive selection suggest balancing selection maintains considerable MHC diversity in sea turtles. However, we found two notable exceptions: (i) D. coriacea had extremely low nucleotide and allelic diversity across all MHC loci and (ii) one MHC class II gene copy on a different chromosome from the core MHC genomic region showed little evidence of positive selection and almost no genetic variability among all four species, suggesting an atypical and potentially functionally distinct gene. Our study finds notably high allelic and nucleotide diversity in sea turtle MHC promoted by balancing selection, yet evolutionary pressures vary considerably between species and gene copies.

Espécies citadas

• Caretta caretta · tartaruga-cabeçuda
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Caretta caretta.
• Dermochelys coriacea · tartaruga-de-couro
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Dermochelys coriacea.
• Lepidochelys kempii · tartaruga-de-kemp
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Lepidochelys kempii.
• Chelonia mydas · tartaruga-verde
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Chelonia mydas.