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https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40779
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Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.contributor.advisor | CAMPOS, Paulo Roberto de Araújo | - |
dc.contributor.author | SILVA JÚNIOR, Osmar Freitas da | - |
dc.date.accessioned | 2021-08-05T12:04:12Z | - |
dc.date.available | 2021-08-05T12:04:12Z | - |
dc.date.issued | 2021-04-16 | - |
dc.identifier.citation | SILVA JÚNIOR, Osmar Freitas da. The influence of the bottleneck protocol on the adaptation rate and predictability. 2021. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40779 | - |
dc.description | SILVA JÚNIOR, Osmar Freitas da, também é conhecido em citações bibliográficas por: FREITAS, Osmar | pt_BR |
dc.description.abstract | Bottlenecks are evolutionary events that reduce the population size. In experimental evolution, the cultivation of microorganisms in laboratory conditions follows a serial passaging protocol in which periodic bottlenecks are an inherent aspect. In this work, we study a computational model of microbial evolution to understand the influence of the bottleneck protocol on the rate of adaptation and predictability of the population. To address these questions, evolutionary simulations are run using a standard Wright-Fisher model integrated with a bottleneck regime, and the implementation of a fitness landscape with varying ruggedness. The rate of adaptation is analyzed as a function of bottleneck and population sizes at different time units. It is found that the rate of adaptation depends monotonically on bottleneck size when time is expressed per generation, but is maximal at intermediate bottleneck size for times expressed per bottleneck and per birth. Additionally, fitness landscapes allow to register the change in the population’s genetic composition as trajectories over the genotypic space. Under this path-dependent perspective, an ensemble of trajectories is generated in many independent runs, for which statistical and computational measurements of predictability are inferred. Irrespective of the timing of population bottlenecks, we find that predictability increases with population size. We also find that predictability of the adaptive pathways increases in increasingly rugged fitness landscapes. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | CAPES | pt_BR |
dc.description.sponsorship | CNPq | pt_BR |
dc.language.iso | eng | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pernambuco | pt_BR |
dc.rights | openAccess | pt_BR |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Física Teórica e Computacional | pt_BR |
dc.subject | Bottleneck | pt_BR |
dc.subject | Previsibilidade | pt_BR |
dc.title | The influence of the bottleneck protocol on the adaptation rate and predictability | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3410425385594168 | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPE | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.degree.level | mestrado | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/5468845680173423 | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pos Graduacao em Fisica | pt_BR |
dc.description.abstractx | Gargalos, ou bottlenecks, são eventos evolutivos que reduzem o tamanho de uma população. Em experimentos evolutivos, o protocolo para o cultivo de microrganismos em laboratório costuma impor estas amostragens de maneira regular e periódica. Neste trabalho, estudamos um modelo computacional de evolução microbiana para entender como este protocolo pode influenciar a taxa de adaptação de uma população e sua previsibilidade. Para abordar essas questões, simulamos uma população que evolui sob este protocolo usando o modelo de Wright-Fisher e um relevo de adaptação com epistasia regulável. A taxa de adaptação é medida em função da severidade do bottleneck em diferentes unidades de tempo. Verificamos que a taxa de adaptação depende monotonicamente do tamanho do bottleneck quando o tempo é expresso por geração, mas apresenta um máximo em tamanhos intermediários quando os tempos são expressos em unidades por bottleneck e por nascimento. A adoção de um relevo de adaptação permite registrar a mudança na composição genética da população, e obter um ensemble das trajetórias evolutivas no espaço de genótipos. Utilizamos medidas estatísticas e computacionais para inferir o grau de previsibilidade destas trajetórias. Destacamos que a previsibilidade aumenta com o tamanho da população, independentemente do tamanho da amostragem. Também observamos que a previsibilidade das trajetórias evolutivas aumenta em função da epistasia do relevo de adaptação. | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado - Física |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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DISSERTAÇÃO Osmar Freitas da Silva Júnior.pdf | 8,33 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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