Davit Sahakyan | Leading Research Fellow of the Yerevan Physics Institute - Armenia

Resumo

Planejamos uma pesquisa interdisciplinar na interface da Física e Biologia. Para problemas com poucos graus de liberdade a abordagem matemática de sistemas dinâmicos é uma boa ferramenta enquanto que no caso de muitos graus de liberdade a Mecânica Estatística é provavelmente a melhor técnica de análise disponível. Em problemas de evolução (dinâmica evolutiva) tanto o tamanho do genoma como o tamanho da população são muito grandes, permitindo assim o uso das técnicas da Física Estatística. Os modelos sugeridos pelos biólogos para importantes problemas em evolução(cadeias de Markov não-lineares para populações infinitas ou cadeias de Markov lineares com um número enorme de estados possíveis) serão resolvidos rigorosamente (em alguns casos a solução é apenas exata) usando métodos de física teórica: física estatística de sistemas desordenados, teoria quântica de campos e equações de Hamilton-Jacobi (dinâmica Hamiltoniana). Soluções exatas são importantes pois os fenômenos em evolução são em geral não perturbativos ou apresentam uma estrutura sútil que faz com que aproximações aparentemente razoáveis usadas na literatura produzam estimativas erradas por algumas ordens de magnitude. Planejamos resolver exatamente modelos modelos de evolução molecular cuja função fitness apresenta componentes determinísticas e aleatórias a fim de esclarecer a questão de quão direcionada é a evolução. Entre as tarefas planejadas estão as seguintes investigações: 1. A dinâmica paralela exata de um modelo evolutivo com relevo de energia do tipo Random energy model. 2. A relação entre evolução e teoria da informação. 3. Evolução no caso de relevos de fitness suaves e aleatórios. (AU)