2024-03-29T14:22:43Zhttps://www.tdx.cat/oai/requestoai:www.tdx.cat:10803/815662017-09-20T19:17:00Zcom_10803_183col_10803_219
nam a 5i 4500
Algebraic tools in phylogenomics.
[Barcelona] :
Universitat Politècnica de Catalunya,
2012
Accés lliure
http://hdl.handle.net/10803/81566
cr |||||||||||
AAMMDDs2012 sp ||||fsm||||0|| 0 eng|c
Kedzierska, Anna Magdalena,
autor
1 recurs en línia (193 pàgines)
Tesi
Doctorat
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Matemàtica Aplicada I
2012
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Matemàtica Aplicada I
Tesis i dissertacions electròniques
Casanellas Rius, Marta,
supervisor acadèmic
Guigó Serra, Roderic,
supervisor acadèmic
TDX
En aquesta tesi interdisciplinar desenvolupem eines algebraiques per a problemes en filogenètica i genòmica.
Per estudiar l'evolució molecular de les espècies sovint s'usen models evolutius estocàstics. L'evolució es representa en un arbre (anomenat filogenètic) on les espècies actuals corresponen a fulles de l'arbre i els nodes interiors corresponen a ancestres comuns a elles. La longitud d'una branca de l'arbre representa la quantitat de mutacions que han ocorregut entre les dues espècies adjacents a la branca. Llavors l'evolució de seqüències d'ADN en aquestes espècies es modelitza amb un procés Markov ocult al llarg de l'arbre. Si el procés de Markov se suposa a temps continu, normalment s'assumeix que també és homogeni i, en tal cas, els paràmetres del model són les entrades d'una raó de mutació instantània i les longituds de les branques. Si el procés de Markov és a temps discret, llavors els paràmetres del model són les probabilitats condicionades de substitució de nucleòtids al llarg de l'arbre i no hi ha cap hipòtesi d'homogeneïtat. Aquests últims són els tipus de models que considerem en aquesta tesi i són, per tant, més generals que els de temps continu.
Des d'aquesta perspectiva s'estudien els problemes més bàsics de la filogenètica: donat un conjunt de seqüències d'ADN, com decidim quin és el model evolutiu més adequat? com inferim de forma eficient els paràmetres del model? I fins i tot, tal i com també hem provat en aquesta tesi, és possible que les espècies no hagin evolucionat seguint un sol arbre sinó una mescla d'arbres i llavors cal abordar aquestes preguntes en aquest cas més general. Per a models evolutius a temps continu i homogenis, s'ha proposat solucions diverses a aquestes preguntes al llarg de les últimes dècades. En aquesta tesi resolem aquests dos problemes per a models evolutius a temps discret usant tècniques algebraiques provinents d'àlgebra lineal, teoria de grups, geometria algebraica i estadística algebraica. A més a més, la nostra solució per al primer problema és vàlida també per a mescles filogenètiques.
Hem fet tests dels mètodes proposats en aquesta tesi sobre dades simulades i dades reals del projectes ENCODE (Encyclopedia Of DNA Elements). Per tal de provar els nostres mètodes hem donat algoritmes per a generar seqüències evolucionant sota un model a temps discret amb un nombre esperat de mutacions prefixat. I així mateix, hem demostrat que aquests algorismes generen totes les seqüències possibles (per la majoria de models). Els tests sobre dades simulades mostren que els mètodes proposats són molt acurats i els resultats sobre dades reals permeten corroborar hipòtesis prèviament formulades. Tots els mètodes proposats en aquesta tesi han estat implementats per a un nombre arbitrari d'espècies i estan disponibles públicament.
p
ES-BaCBU
cat
rda
ES-BaCBU
text
txt
rdacontent
informàtic
c
rdamedia
recurs en línia
cr
rdacarrier