Abstract During the spread of the COVID-19 pandemic, the SARS-CoV-2 coronavirus underwent mutation and recombination events that altered its genome compositional structure, thus providing an unprecedented opportunity to search for adaptive evolutionary trends in real-time. The mutation rate in coronavirus is known to be lower than expected for neutral evolution, thus suggesting a role for natural selection. We summarize the compositional heterogeneity of each viral genome by computing its Sequence Compositional Complexity (SCC). To study the full range of SCC diversity, random samples of high-quality coronavirus genomes covering pandemic time span were analyzed. We then search for evolutionary trends that could inform on the adaptive process of the virus to its human host by computing the phylogenetic ridge regression of SCC against time (i.e., the collection date of each viral isolate). In early samples, we find no statistical support for any trend in SCC, although the viral genome appears to evolve faster than Brownian Motion (BM) expectation. However, in samples taken after the emergence of high fitness variants, and despite the brief time span elapsed, a driven decreasing trend for SCC, and an increasing one for its absolute evolutionary rate, are detected, pointing to a role for selection in the evolution of SCC in coronavirus genomes. We conclude that the higher fitness of variant genomes leads to adaptive trends of SCC over pandemic time in the coronavirus.

Disclaimer text The author has withdrawn this manuscript due to a duplicate posting of manuscript number BIORXIV/2021/467547. Therefore, the author does not wish this work to be cited as reference for the project. If you have any questions, please contact the corresponding author.

Although intense research effort is seeking to address which brain areas fire and connect to each other to produce complex behaviors in a few living primates, little is known about their evolution, and which brain areas or facets of cognition were favored by natural selection. By developing statistical tools to study the evolution of the brain cortex at the fine scale, we found that rapid cortical expansion in the prefrontal region took place early on during the evolution of primates. In anthropoids, fast-expanding cortical areas extended to the posterior parietal cortex. In Homo, further expansion affected the medial temporal lobe and the posteroinferior region of the parietal lobe. Collectively, the fast-expanding cortical areas in anthropoids are known to form a brain network producing mind reading abilities and other higher-order cognitive functions. These results indicate that pursuing complex cognition drove the evolution of Primate brains.

Introns are highly prevalent in most eukaryotic genomes. Despite the accumulating evidence for benefits conferred by the possession of introns, their specific roles and functions, as well as the processes shaping their evolution, are still only partially understood. Here we explore the evolution of the eukaryotic intron-exon gene structure by focusing on several key features such as the intron length, the number of introns, and the intron-to-exon length ratio in protein-coding genes. We utilize whole genome data from 590 species covering the main eukaryotic taxonomic groups and analyze them within a statistical phylogenetic framework. We found that the basic gene structure differs markedly among the main eukaryotic groups, with animals, and particularly chordates, displaying intron-rich genes, compared to plants and fungi. Reconstruction of gene structure evolution suggests that these differences evolved prior to the divergence of the main phyla and have remained mostly conserved within groups. We revisit the previously reported association between the genome size and the mean intron length, and report that this association differs considerably among phyla. Analyzing a large and diverse dataset of species with whole genome information while applying advanced modeling techniques allowed us to obtain a global evolutionary perspective. Our findings may indicate that introns play different molecular and evolutionary roles in different organisms.