Nuevos algoritmos para descifrar complejas historias evolutivas

La sistemática molecular emplea árboles filogenéticos para describir los vínculos evolutivos entre grupos de especies. Sin embargo, un árbol filogenético no puede representar de manera precisa todos los eventos y procesos genéticos acontecidos a lo largo de la evolución. Por ejemplo, el uso de diferentes loci genéticos dará lugar a un árbol con interrelaciones no resueltas entre especies debido a procesos como la transferencia horizontal de genes y la recombinación.

El proyecto LIFENET (New algorithmic and mathematical tools to construct a net of life) ha desarrollado algoritmos para construir redes filogenéticas. Los investigadores estudiaron eventos de recombinación genética en virus para proporcionar nueva información sobre la evolución de virus como el VIH.

El equipo de investigación ha establecido un algoritmo para cuantificar la hibridación en un número arbitrario de árboles filogenéticos, proceso que con anterioridad estaba limitado al análisis de dos árboles. Posteriormente, se logró trasladar con éxito los análisis de parsimonia de árboles filogenéticos a redes filogenéticas. Sin embargo, los métodos de parsimonia empleados hasta el momento originan redes con reducida importancia biológica. Por tanto, los socios del proyecto LIFENET han propuesto una nueva definición de parsimonia para redes filogenéticas.

Los investigadores de LIFENET también resolvieron cuestiones relacionadas con la complejidad computacional de diferentes problemas de decisión inherentes a las redes filogenéticas. Por ejemplo, se demostró que el conteo del número de árboles que una red filogenética considera a la vez es una tarea computacional muy costosa.

Estos resultados han sido publicados en varias revistas científicas revisadas por expertos. El trabajo también ayudó a establecer colaboraciones fructíferas entre investigadores de Alemania, Países Bajos, Nueva Zelanda y Estados Unidos.

El proyecto LIFENET ha permitido la incorporación de toda una variedad de eventos genéticos en una red o en un árbol filogenético. Las interacciones complejas son comunes a lo largo de la evolución y su incorporación es necesaria para la aplicación de terapias frente a enfermedades.