Evolucion biológica en el origen de la vida: transmisión de genes horizontal versus vertical.

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Una de las teorías más aceptadas hoy en día sobre el origen de la vida y de la evolución biológica, basada en las ideas de C. R. Woese, indica que la vida comenzó con una comunidad de organismos microscópicos que tenían la capacidad, no sólo de replicarse, sino de intercambiar material genético e...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Prado , Ayelén
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2018
Materias:
Simulación biológica
Biological evolution
Evolución biológica
Genes
[Progenotes
Trasformation
Trasformación
Biological simulation
Simulación biológica]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/756/1/1Prado.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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description Una de las teorías más aceptadas hoy en día sobre el origen de la vida y de la evolución biológica, basada en las ideas de C. R. Woese, indica que la vida comenzó con una comunidad de organismos microscópicos que tenían la capacidad, no sólo de replicarse, sino de intercambiar material genético entre individuos mediante la llamada transmisión horizontal de genes (THG), que hoy se observa principalmente en algunos tipos de bacterias. (Por contraposición, la transmisión de genes de padres a hijos se llama vertical.) En esta tesis estudiamos y desarrollamos modelos matemáticos para la evolución en condiciones de coexistencia de transmisión horizontal y vertical de genes. El objetivo apunta a contribuir a entender cómo pudo haberse dado la transición que llevó de una etapa de evolución biológica en el que primaba la THG, a una en la que prima la transmisión vertical. El modelo base considerado para la evolución de la población de progenotes incluye los efectos de la reproducción asexual, las mutaciones puntuales y la THG. Analizamos dos maneras diferentes de generar la dinámica evolutiva: una estocástica basada en el algoritmo de Gillespie y una determinista. Estudiamos los cambios en la dinámica en función de los distintos parámetros del sistema y de las reglas aplicadas para seleccionar las conexiones de THG. Mediante el algoritmo de Gillespie vimos que, cuando la tasa de THG es alta, el sistema es biestable, alternando periódicamente entre configuraciones de alta y baja entropía. Esta biestabilidad no se observa con el modelo determinista, lo cual sugiere que es producto de las fluctuaciones, y resalta la relevancia de la estocasticidad. El principal resultado obtenido, y verificado tanto en la dinámica estocástica como en la determinista, indica que la THG puede contribuir a acelerar el proceso por el cual emerge (sobrevive) una única especie predominante (la de mejor adaptación al ambiente), con tal de que los genotipos mejor adaptados están poco predispuestos a recibir material genético externo.
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