Taxas de mutação críticas em popoulações estruturadas

• Processo: 18/01896-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar
• Beneficiário: Gabriella Dantas Franco
• Supervisor: Dan Braha
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: New England Complex Systems Institute (NECSI), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 16/25271-5 - Condições para especiação em populações estruturadas, BP.MS
• Assunto(s): Mecânica estatística Modelos para processos estocásticos Redes complexas Mutação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fisica estatistica | Modelo de Moran | Modelo do Votante | Redes Complexas | Física estatística

Resumo

O modelo de Moran descreve a evolução de um único gene bialélico numa população finita, descrevendo o equilíbrio entre deriva e mutações. Se a taxa de mutação é muito baixa, a deriva domina e a maior parte dos indivíduos vai apresentar um mesmo alelo. Se mutações são frequentes, é observado um equilíbrio entre os dois alelos. Para populações não estruturadas a taxa de mutação crítica que separa esses dois regimes é dada por ¼c=1/2N, onde N é o tamanho da população. Nesse estado crítico a probabilidade de que m indivíduos tenham o mesmo alelo é constante, independentemente de m. Já em populações espacialmente estruturadas o equilíbrio mutação-deriva é mais sutil, e a taxa de mutação crítica tem que ser determinada usando o critério de máxima entropia. Simulações numéricas mostraram que ¼c<1/2N nesses casos, indicando um aumento do efeito das mutações em populações estruturadas. Neste trabalho exploraremos a conexão entre os modelos do Moran e do votante, usado em ciências sociais, para entender como a taxa de mutação crítica depende da estrutura da população. O supervisor nos EUA, Prof. Dan Braha, é especialista em sistemas complexos com foco em modelos estocásticos em redes. Seus trabalhos recentes no modelo do votante com perturbações externas e seus interesses em redes estruturadas condizem bem com o presente projeto. (AU)