Информации

Структура на фитнес пејзажи во моделот NK

Структура на фитнес пејзажи во моделот NK



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Моделот NK на груби фитнес пејсажи се состои од $ N $ локации каде што фитнес придонесот на секоја локација зависи од нејзината состојба ${0,1}$ а епистатично е под влијание на $K$ други сајтови. При дефинирањето на моделот, Кауфман и Вајнбергер (1989) нагласија дека:

Вистинската структура на [фитнес] пејзажи, иако може да се знае, засега е непозната

Тие потоа продолжуваат да претпоставуваат или епистатските интеракции се со соседните места по линеарен редослед или по случаен избор, и дека фитнесите се доделуваат на секоја од $2^{K + 1}$ епистатични комбинации на секое место рамномерно по случаен избор во $[0,1]$. Иако дефинитивно е можно да се оправда оваа случајна генерација, таа има тенденција да создаде многу структурирани фитнес пејзажи, кои иако груби (за високи $K$), има многу редовна дистрибуција на локалната фитнес оптима. Како компјутерски научник, оваа претпоставка за произволна случајна дистрибуција над можните NK пејзажи изгледа многу погрешно. Би ми било поудобно со анализа на најлош случај на „разумна“ (се надеваме како што е утврдено со експеримент) подмножество на можни NK пејзажи.

Што е познато за типичната структура на NK пејзажите во биолошките домени? Исто така, има ли примери на биолошки трудови кои прават најлош случај наместо произволна случајна анализа на некои нетривијални подмножества на пејзажи? Единствениот пример со кој сум запознаен се гаџетите што ги користел Вајнбергер (1996) за да покаже дека неограничениот модел е НП-тврд, но тоа е тривијално подмножество (сите можни предели) и не е од биолошки интерес.


Референци

Кауфман, С. и Вајнбергер, Е. (1989) Моделот NK на груби фитнес пејсажи и неговата примена во созревањето на имунолошкиот одговор. Весник за теоретска биологија, 141(2): 211-245

Weinberger, E. (1996). NP-комплетност на моделот N-k на Кауфман, прилагодлив солиден фитнес пејзаж. Работен документ на Институтот Санта Фе, 96-02-003.


Многу малку се знае за структурата на фитнес пејзажите.

Х.А. Ор (2005; исто така Витлок и сор., 1995; Крјажимскиј и сор., 2009) објаснува дека повеќето експериментални резултати всушност не се обидуваат да го измерат пејзажот за фитнес, но наместо тоа, пријавете ја само просечната кондиција наспроти времето и просечниот број на стекнати адаптации наспроти времето. Ова не може да се користи за да се препознаат епистатските интеракции или која било комбинаторна структура на пејзажот. Во принцип, на теоријата на адаптивни прошетки се разви без повикување на реални податоци па дури и најпрефинетите теории можат да одговараат само на нејасни квалитативни начини (види Kryazhimskiy et al., 2009 за најдобриот пример што го знам).

Сзендро и сор. (2013) ги истражуваше неколкуте неодамнешни експерименти кои спроведоа методично испитување на сите мутации во подгрупа на места на модел организми, но повеќето студии (6 од 12) беа во можност емпириски да реализираат само мали фитнес пејсажи од само 4 до 5 локуси (така 16 до 32 теме), со најголемиот целосен фитнес пејзаж кој има должина 6 со сите 64 испитани теме (Hall et al., 2010), а најголемиот број теме во една студија е 418 од можните 512 во пејзаж со должина 9 (O'Maille et al., 2008). Ова се екстремно мали пејзажи, и затоа немаат голема моќ во разликувањето на предложените теоретски модели.

По опширно пребарување, не успеав да најдам примери на теоретичари кои прават анализа на најлош случај на фитнес пејзажи. На најблиску до анализата на најлош случај е теоријата на Ор-Гилеспи (Gillespie, 1991; Orr, 2002; 2006; Kryazhimskiy et al., 2009) што претпоставува дека дивиот тип сè уште е многу погоден по промена на животната средина, и затоа корисни мутации се исклучително брзи. Ова им овозможува на авторите да воведат теорија на екстремни вредности и да ги земат предвид само асимптотичките својства на дистрибутивните опашки, со што се овозможува поопшт третман со помалку параметри; во некои случаи доведува до целосна класификација на адаптивните траектории (Kryazhimskiy et al., 2009). Овој пристап е полесно да се поврзе со експериментот, но за жал целосно ја игнорира комбинаторната структура (надвор од првиот ред) на фитнес пејзажот и секогаш само го зема примерокот од следниот потенцијален мутант од опашката на дистрибуцијата без да земе предвид како тој напредува во пејзажот. Иако Ор (2006) ги воведе основите на фитнес структурата на пејзажот, структурата беше многу поедноставна од моделот NK; тој го користеше блок моделот на Perelson & Macken (1995) со секој блок како целосно неструктуриран надвор од прв ред.


Референци

Гилеспи, Џ.Х. (1991). Причините за молекуларна еволуција. Oxford University Press.

Hall, D. W., Agan, M., & Pope, S. C. (2010). Фитнес епистаза меѓу 6 биосинтетички локуси во младиот квасец Saccharomyces cerevisiae. Весник на наследноста, 101: S75-S84.

Kryazhimskiy, S., Tkacik, G., & Plotkin, J.B. (2009). Динамиката на адаптација на корелирани фитнес пејзажи. Proc. Натл. акад. Sci. САД 106(44): 18638-18643.

O'Maille, PE, Malone, A., Dellas, N., Hess, BA, Smentek, L., Sheehan, I., Greenhagen, BT, Chappell, J., Manning, G., & Noel, JP (2008 ). Квантитативно истражување на каталитичкиот пејзаж кој ги одвојува дивергентните растителни сесквитерпенски синтази. Природа хемиска биологија, 4(10): 617-623.

Ор, Х.А. (2002). Популациона генетика на адаптација: адаптација на секвенци на ДНК. Еволуција 56: 1317-1330.

Ор, Х.А. (2005). Генетската теорија на адаптација: кратка историја. Природата Осврти Генетика 6(2): 119-127.

Ор, Х.А. (2006). Популационата генетика на адаптација на корелирани фитнес пејзажи: блок модел. Еволуција 60(6): 1113-1124.

Perelson, A.S., & Macken, C.A. (1995). Еволуција на протеини на делумно поврзани пејзажи. Proc. Натл. акад. Sci. САД 92:9657-9661.

Szendro, I. G., Schenk, M. F., Franke, J., Krug, J., & de Visser, J. A. G. (2013). Квантитативни анализи на емпириски фитнес пејзажи. Весник за статистичка механика: теорија и експеримент 2013 (01): P01005.

Whitlock, M.C., Phillips, P.C., Moore, F.B.-G., & Tonsor, S.J. (1995). Повеќекратни фитнес врвови и епистаза. Ану. Екол. Сист. 26: 601-629.


Погледнете го видеото: INSTAGRAM МОЙ ДЕНЬ ФИТНЕС -КЛУБ В КРАСНОДАРЕ. БАССЕЙН ТРЕНАЖЕРНЫЙ ЗАЛАКВААЭРОБИКАСАУНА. КАЙФ (Август 2022).