Prédire les traits microbiens avec des phylogénies

La phylogénie reflète les traits génétiques et phénotypiques des Bactéries et des Archées. Le conservatisme phylogénétique des traits microbiens a conduit à l'application d'algorithmes basés sur la phylogénie pour prédire les valeurs de traits inconnus des taxons actuels sur la base des traits de leurs parents évolutifs afin d'estimer, par exemple, le nombre de copies du gène rRNA, les contenus génétiques ou la tolérance aux conditions abiotiques. Contrairement au monde 'macrobial', les écologistes microbiens sont confrontés à des scénarios pouvant compromettre l'exactitude des méthodes de reconstruction des traits, tels que, par exemple, des phylogénies extrêmement grandes et des informations limitées sur les traits d'intérêt. Nous passons en revue 990 traits bactériens et archéens de la littérature et soutenons que le conservatisme des traits phylogénétiques est répandu à travers l'arbre de la vie, tout en révélant qu'il est généralement faible pour les traits phénotypiques écologiquement pertinents et élevé pour les traits génétiquement complexes. Nous effectuons ensuite un exercice de simulation pour évaluer l'exactitude des prédictions de traits basées sur la phylogénie dans des scénarios communs rencontrés par les écologistes microbiens. Nos simulations montrent qu'environ 60 % de la variation dans les prédictions de traits basées sur la phylogénie dépend de l'ampleur du conservatisme des traits, du nombre d'espèces dans l'arbre, de la proportion d'espèces avec des valeurs de traits inconnues et de la distance moyenne dans l'arbre au voisin le plus proche avec une valeur de trait connue. Les résultats sont similaires pour les traits binaires et continus. Nous discutons de ces résultats à la lumière des traits examinés et fournissons des recommandations pour l'utilisation des prédictions de traits basées sur la phylogénie pour les écologistes microbiens.