Algoritmos genéticos para filogenia viva com matriz de características

Abstract

O conceito de filogenia viva generaliza o de árvore filogenética, admitindo organismos vivos como ancestrais. Os problemas da filogenia pequena e da filogenia grande são naturalmente estendidos para filogenia viva. Neste trabalho, inicialmente, introduzimos modificações nos algoritmos de Fitch e de Sankoff para resolver o problema da filogenia viva pequena. Em seguida, propusemos um algoritmo genético que usa os algoritmos de Fitch (ou Sankoff) para resolver o problema da filogenia viva grande, com matriz de características como entrada. A partir do método proposto, desenvolvemos experimentos com dados de alinhamentos múltiplos de vírus H1N1 e H2N3, de diferentes países (Estados Unidos, Rússia, Coréia do Sul, Taiwan, Itália e China). As filogenias obtidas mostraram um agrupamento de vírus de regiões próximas. Quando essas filogenias vivas foram comparadas com uma filogenia gerada pelo Phylip, observamos agrupamentos muito semelhantes. Por fim, executamos o método usando um alinhamento múltiplo de diversas leituras da região env do vírus HIV de um mesmo paciente, por um certo período de tempo, variando o número de nós vivos. Comparamos essas filogenias vivas com uma filogenia gerada pelo PAUP, observando que os agrupamentos foram coerentes com períodos próximos de coleta.