Aspectos de física estatística na evolução e no crescimento molecular.

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Silva, Wenderson Alexandre de Sousa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biotechnology; Biotecnologia; Complex systems; Evolução molecular; Física estatística; Genomas (Crescimento e desenvolvimento); Genomes (Growth and development); Geometria e modelagem computacional; Geometry and computational modeling; Information theory; Mecânica estatística; Molecular evolution; Sistemas complexos; Statistical mechanics; Statistical physics; Teoria de informação
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-22022010-163030/

A evolução molecular, impulsionada pela Teoria Sintética da Evolução, tornou um assunto indispensável na compreensão da evolução da vida. O crescimento genômico, etapa responsável pelo maior potencial de armazenamento de informação e estabilidade, também foi submetido à indelével ação da seleção natural. Utilizando a metodologia dos ciclos de amplificação-mutação-seleção, tal como o SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment), que mimetizam a seleção natural, e ferramentas da Teoria de Informação, foram desenvolvidos e implementados programas para simular a evolução, considerando, além de outros, um parâmetro pouco explorado na literatura: a variação do tamanho do genoma. Foram estudados dois cenários distintos; no primeiro a seleção era dependente da busca exata de uma sequência pré-determinada (o filtro). Além disso, a entropia de Shannon considerada era referente ao alinhamento da molécula toda. Avaliando configurações simples desse modelo, foi possível desenvolver uma equação analítica que descreveu bem os resultados (para tamanho de genoma constante). No segundo cenário, foram exploradas a seleção não específica de uma sequência, o número máximo de bases constante, a entropia apenas das regiões de interesse e a presença de até cinco filtros de seleção. A entropia da molécula toda se mostrou pouco significativa (primeiro cenário), diferentemente da avaliada em apenas uma região. Foi possível observar que o crescimento do genoma foi pouco acentuado, predominando as moléculas menores, mesmo com grande quantidade de filtros, o que indica que o sistema está sob \"seleção por compressão\", sendo, pois, necessário atribuir explicitamente vantagens às moléculas mais complexas para poder haver aumento no crescimento médio.