Descripción del proyecto
LA RELACION ENTRE GENOTIPO Y FENOTIPO INDUCE EN LOS ESPACIOS DE SECUENCIAS UNA ESTRUCTURA EN RED DE REDES. SU TOPOLOGIA CONDICIONA LOS CAMINOS EVOLUTIVOS, LAS INNOVACIONES EN LOS FENOTIPOS Y LA RESPUESTA GENERAL DE LAS POBLACIONES EN ADAPTACION. LAS DIFERENCIAS EN ABUNDANCIA DE LOS FENOTIPOS (SEGUN UNA DISTRIBUCION LOGNORMAL) HACEN QUE LA FUNCION MOLECULAR NO CUBRA UNIFORMEMENTE EL ESPACIO DE GENOTIPOS. ESTE SESGO INHERENTE LLEVA A LAS BUSQUEDAS ALEATORIAS EN EL ESPACIO DE SECUENCIAS A CAER REPETIDAMENTE EN UN PEQUEÑO CONJUNTO DE FENOTIPOS QUE PODRIAN NO SER FUNCIONALMENTE OPTIMOS, PERO CUYA ABUNDANCIA LOS CONVIERTE EN LA OPCION EVOLUTIVA PREFERIDA. FINALMENTE, ES LA INTERACCION ENTRE LA ABUNDANCIA DE LOS FENOTIPOS Y SU UTILIDAD EN UN ENTORNO ESPECIFICO LO QUE DETERMINA LA RUTA EVOLUTIVA QUE SEGUIRA UNA POBLACION MOLECULAR. EN GENERAL, UNA CONSECUENCIA IMPORTANTE ES QUE LAS SOLUCIONES EVOLUTIVAS MACROSCOPICAS SON COMPATIBLES CON CONJUNTOS LIMITADOS, AUNQUE GRANDES, DE SOLUCIONES MICROSCOPICAS. LA CANTIDAD Y CALIDAD DE CAMINOS EVOLUTIVOS DISTINTOS O LA ACCESIBILIDAD DE DISTINTAS INNOVACIONES EVOLUTIVAS SON CUESTIONES QUE CARECEN DE RESPUESTAS CUANTITATIVAS, ALGUNAS DE LAS CUALES SE ABORDARAN EN ESTE SUBPROYECTO. PLANEAMOS RECONSTRUIR GRANDES REDES EMPIRICAS DE GENOTIPOS VISITADOS (CON TAMAÑOS ALREDEDOR DE 10^5 NODOS) UTILIZANDO DATOS DE LA SECUENCIACION MASIVA (DEEP SEQUENCING) DE MUCHAS POBLACIONES DEL FAGO QBETA QUE EVOLUCIONAN BAJO DIFERENTES CONDICIONES AMBIENTALES. NUESTRO OBJETIVO ES DESCRIBIR LA DINAMICA EVOLUTIVA DE POBLACIONES NATURALES HETEROGENEAS UTILIZANDO POBLACIONES (YA DISPONIBLES) CARACTERIZADAS A DISTINTOS TIEMPOS DE LA DINAMICA PARA COMPRENDER MEJOR EL PROCESO MICROSCOPICO SUBYACENTE A LA ADAPTACION MOLECULAR.UNA COMPRENSION SUFICIENTE DE LOS MECANISMOS MICROSCOPICOS ES ADEMAS ESENCIAL PARA DISEÑAR E INTERPRETAR CORRECTAMENTE MODELOS EFECTIVOS DE EVOLUCION Y PROPAGACION DE PATOGENOS. EN EL PROCESO GENERAL, SON LA ESTRUCTURA DEL HABITAT Y LOS CAMBIOS AMBIENTALES LOS QUE DETERMINAN LA IDONEIDAD DE UN CONJUNTO DADO DE SOLUCIONES MICROSCOPICAS (GENOMAS), JUNTO CON LAS LIMITACIONES TOPOLOGICAS MENCIONADAS. CON TODO, CONSIDERAR LA RETROALIMENTACION ENTRE LOS DOS NIVELES, EN AMBAS DIRECCIONES, ES IMPRESCINDIBLE PARA LOGRAR DESCRIPCIONES UTILES E INTERPRETABLES DE LOS PROCESOS EVOLUTIVOS. CREEMOS QUE ESTE ESFUERZO PUEDE EMPRENDERSE EN UN MARCO DONDE LOS DATOS EMPIRICOS A NIVEL GENOTIPICO Y FENOTIPICO SE ANALIZAN UTILIZANDO CONCEPTOS Y TECNICAS DE LA FISICA, EXTRAYENDO INFORMACION CONTENIDA EN GRANDES CONJUNTOS DE DATOS QUE LLEVE A LA SINTESIS DE PRINCIPIOS GENERALES (ANALOGOS A MODELOS EFECTIVOS) A PARTIR DE OBSERVACIONES INDIVIDUALES (EXPERIMENTOS DE ADAPTACION ESPECIFICOS, EN NUESTRO CASO).LAS OBSERVACIONES EMPIRICAS SERAN FUNDAMENTALES PARA ORIENTAR EL DISEÑO DE MODELOS DE PROPAGACION EPIDEMICA. EN PARTICULAR, CONSIDERAREMOS DOS VARIABLES QUE A MENUDO SE IGNORAN: LA HETEROGENEIDAD INDIVIDUAL Y LA EVOLUCION DEL PATOGENO. AUNQUE UTILIZAREMOS MODELOS DE CAMPO MEDIO COMO MODELOS NULOS CON FINES COMPARATIVOS, INVESTIGAREMOS EL PAPEL DE LA PROPAGACION EN MEDIOS ESTRUCTURADOS, USANDO PARA ELLO REDES REGULARES BIDIMENSIONALES Y REDES HETEROGENEAS COMO SUSTRATO PARA LA PROPAGACION, Y CONDICIONES DE MOVILIDAD LIMITADA. FINALMENTE, EXPLORAREMOS UN MODELO DE TOMA DE DECISIONES POR PARTE DE LOS INDIVIDUOS DONDE PUEDEN DECIDIR SOBRE SU EXPOSICION AL RIESGO COMO RESPUESTA A LA PERCEPCION DE UN PELIGRO EXTERNO. EDES COMPLEJAS\DEEP SEQUENCING\EVOLUCION IN VITRO\VIRUS\MODELOS EFECTIVOS\EPIDEMIOLOGIA\PROCESOS ESTOCASTICOS\DINAMICA DE POBLACIONES\GENOTIPO-FENOTIPO