Title: The paradoxes of Mycobacterium tuberculosis molecular evolution and consequences for the inference of past molecular diversity

Authors: Adrien Le Meur¹, Rima Zein Eddine², Christophe Guyeux³, Gaëtan Senelle³, Christophe Sola^4,5, Fiona Hak¹, Charlotte Genestet^6,7, Oana Dumitrescu^6,7, Noémie Bozier¹, Amaury Pierrard¹, Stéphane Skouloubris², Hannu Myllykallio², Guislaine Refrégier^1,5

Affiliations: ¹Laboratoire Ecologie Systématique et Evolution, Université Paris-Saclay, CNRS, AgroParisTech, IDEEV, Gif-sur-Yvette, France; ²Laboratoire d'Optique et Biosciences, Ecole Polytechnique, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U1182, Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7645, France; ³DISC Computer Science Department, FEMTO-ST Institute, UMR 6174 CNRS, Univ. Bourgogne Franche-Comté (UBFC), 16 Route de Gray, 25000 Besançon, France; ⁴Université de Paris, IAME, UMR1137, INSERM, Paris, France and 6AP-HP, GHU Nord, service de mycobactériologie spécialisée et de référence, Laboratoire associé du Centre National de Référence des mycobactéries et résistance des mycobactéries aux antituberculeux (CNR-MyRMA), Paris, France; ⁵Université Paris-Saclay, Saint-Aubin, France; ⁶Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), Ecole Normale Supérieure de Lyon, Université Claude Bernard Lyon-1, Inserm, Lyon, France; ⁷Hospices Civils de Lyon, Institut des Agents Infectieux, Laboratoire de Bactériologie, Lyon, France

Abstract: M. tuberculosis (Mtb) mutation rate is one of the lowest among pathogenic bacteria (less than 0,5 SNP per genome per year). Still, antibiotic multiresistance recurrently emerges in clinical samples. In addition, whereas bacterial population was long thought to be homogeneous, intrahost diversity begins to be unveiled.

I will present different intriguing data about genomic evolution of M. tuberculosis regarding mutation rate at different time scales, diversity at genes involved in DNA repair, the existence of reversions, of duplications. I will then discuss the questions it raises regarding the inference of the genomic composition of its ancestors.