Bilgi

NK modelinde fitness manzaralarının yapısı

NK modelinde fitness manzaralarının yapısı



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.

Sağlam fitness manzaralarının NK modeli şunlardan oluşur: $N$ Her sitenin fitness katkısının durumuna bağlı olduğu siteler ${0,1}$ ve epistatik olarak etkilenir $K$ Diğer siteler. Modeli tanımlarken Kauffman ve Weinberger (1989) şunları vurguladı:

[Fitness] manzaralarının gerçek yapısı şu anda bilinmemekle birlikte

Daha sonra ya epistatik etkileşimlerin bitişik sitelerle doğrusal bir sıralamada veya rastgele olduğunu ve uygunlukların her birine atandığını varsaymaya devam ederler. $2^{K + 1}$ her sitede rastgele rastgele epistatik kombinasyonlar $[0,1]$. Bu rastgele nesli haklı çıkarmak kesinlikle mümkün olsa da, sağlam olmasına rağmen (yüksek için) çok yapılandırılmış bir fitness ortamı üretme eğilimindedir. $K$), çok düzenli bir yerel fitness optima dağılımına sahiptir. Bir bilgisayar bilimcisi olarak, olası NK manzaraları üzerinde rastgele bir rastgele dağılım varsayımı çok yanlış yönlendirilmiş görünüyor. Olası NK manzaralarının "makul" (umarım deney tarafından belirlenir) alt kümesi üzerinde en kötü durum analizi ile daha rahat olurdum.

Biyolojik alanlardaki NK peyzajlarının tipik yapısı hakkında ne bilinir? Ayrıca, bazı önemsiz olmayan manzara alt kümeleri üzerinde rastgele bir rastgele analiz yerine en kötü durumu yapan biyolojik makale örnekleri var mı? Aşina olduğum tek örnek, Weinberger (1996) tarafından kısıtsız modelin NP-zor olduğunu göstermek için kullanılan araçlardır, ancak bu önemsiz bir alt kümedir (tüm olası manzaralar) ve biyolojik olarak ilgi çekici değildir.


Referanslar

Kauffman, S. ve Weinberger, E. (1989) Engebeli fitness manzaralarının NK Modeli ve bunun bağışıklık tepkisinin olgunlaşmasına uygulanması. Teorik Biyoloji Dergisi, 141(2): 211-245

Weinberger, E. (1996). Kauffman'ın N-k modelinin NP bütünlüğü, Ayarlanabilir Sağlam Fitness Manzarası. Santa Fe Enstitüsü Çalışma Kağıdı, 96-02-003.


Fitness peyzajlarının yapısı hakkında çok az şey bilinmektedir.

HA. Orr (2005; ayrıca Whitlock ve diğerleri, 1995; Kryazhimskiy ve diğerleri, 2009) bunu açıklar. çoğu deneysel sonuç aslında fitness ortamını ölçmeye çalışmaz, ancak bunun yerine zamana karşı ortalama uygunluk ve zamana karşı ortalama edinilmiş uyarlama sayısını rapor edin. Bu, epistatik etkileşimleri veya peyzajın herhangi bir kombinatoryal yapısını ayırt etmek için kullanılamaz. Genel olarak, Adaptif yürüyüşler teorisi, gerçek verilere başvurmadan geliştirildi ve en rafine teoriler bile ancak belirsiz niteliksel yollarla örtüşebilir (bildiğim en iyi örnek için bkz. Kryazhimskiy ve diğerleri, 2009).

Szendro ve ark. (2013) model organizmaların lokuslarının bir alt kümesindeki tüm mutasyonların metodik bir incelemesini yürüten birkaç yeni deneyi araştırdı, ancak çoğu çalışma (12'den 6'sı) sadece 4 ila 5 lokustan (yani 16 ila 32 köşe) yalnızca küçük fitness manzaralarını ampirik olarak gerçekleştirebildi, incelenen 64 tepe noktasının tümü ile 6 uzunluğa sahip en büyük tam uygunluk alanı (Hall ve diğerleri, 2010) ve tek bir çalışmada en fazla tepe noktası sayısı 9 uzunluğundaki olası 512'den 418'dir (O'Maille ve diğerleri, 2008). Bunlar son derece küçük manzaralardır ve bu nedenle önerilen teorik modelleri ayırt etmede fazla güçleri yoktur.

Kapsamlı bir araştırmadan sonra, fitness manzaralarının en kötü durum analizini yapan teorisyenlerin örneklerini bulamadım. NS En kötü durum analizine en yakın olanı Orr-Gillespie teorisidir. (Gillespie, 1991; Orr, 2002; 2006; Kryazhimskiy ve diğerleri, 2009), vahşi türün çevresel bir değişimden sonra hala çok uygun olduğunu ve bu nedenle faydalı mutasyonların son derece yüksek olduğunu varsayar. Bu, yazarların aşırı değer teorisini tanıtmalarına ve sadece dağıtım kuyruklarının asimptotik özelliklerini dikkate almalarına ve böylece daha az parametre ile daha genel bir işleme izin verir; bazı durumlarda uyarlanabilir yörüngelerin tam bir sınıflandırmasına yol açar (Kryazhimskiy ve diğerleri, 2009). Bu yaklaşımı deneyle ilişkilendirmek daha kolaydır, ancak ne yazık ki fitness ortamının kombinatoryal yapısını (birinci dereceden ötesinde) tamamen yok sayar ve her zaman bir dağılımın kuyruğundan bir sonraki potansiyel mutantı, peyzajda nasıl ilerlediğini hesaba katmadan örnekler. Orr (2006) uygunluk peyzaj yapısının temellerini tanıtmasına rağmen, yapı NK modelinden çok daha basitti; Perelson & Macken'in (1995) blok modelini her blokta birinci dereceden ötesinde tamamen yapılandırılmamış olarak kullandı.


Referanslar

Gillespie, J.H. (1991). Moleküler evrimin nedenleri. Oxford Üniversitesi Yayınları.

Hall, D.W., Agan, M. ve Pope, S.C. (2010). Tomurcuklanan maya Saccharomyces cerevisiae'deki 6 biyosentetik lokus arasında uygunluk epistasisi. Kalıtım Dergisi, 101: S75-S84.

Kryazhimskiy, S., Tkacik, G. ve Plotkin, J.B. (2009). İlişkili fitness manzaralarına adaptasyonun dinamikleri. Proc. Natl. Acad. bilim Amerika Birleşik Devletleri 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 ). Farklı bitki seskiterpen sentazlarını ayıran katalitik peyzajın nicel araştırması. Doğa Kimyasal Biyoloji, 4(10): 617-623.

Orr, H.A. (2002). Adaptasyonun popülasyon genetiği: DNA dizilerinin adaptasyonu. kötülük 56: 1317-1330.

Orr, H.A. (2005). Genetik adaptasyon teorisi: kısa bir tarihçe. Doğa İncelemeleri Genetik 6(2): 119-127.

Orr, H.A. (2006). İlişkili fitness manzaralarına adaptasyonun popülasyon genetiği: blok modeli. Evrim 60(6): 1113-1124.

Perelson, A.S. ve Macken, C.A. (1995). Kısmen ilişkili manzaraların protein evrimi. Proc. Natl. Acad. bilim Amerika Birleşik Devletleri 92:9657-9661.

Szendro, I.G., Schenk, M.F., Franke, J., Krug, J., & de Visser, J.A.G. (2013). Ampirik fitness manzaralarının nicel analizleri. İstatistiksel Mekanik Dergisi: Teori ve Deney 2013(01): P01005.

Whitlock, M.C., Phillips, P.C., Moore, F.B.-G. ve Tonsor, S.J. (1995). Çoklu fitness zirveleri ve epistasis. Annu. Rev. Ecol. Sist. 26: 601-629.


Videoyu izle: Core Mvc Ders 7 Model Yapısı (Ağustos 2022).