Reconstruction problems for lgt networks

Resum La logenetica es l'estudi de les histories evolutives i les relacions entre especies, i en particular la seva reconstruccio a partir de dades biologiques. Aquesta juga un paper important en la comprensio de la biologia, ja que permet determinar les relacions de parentiu entre organismes. Basant-se en la teoria de Darwin, la qual defensa que totes les especies han evolucionat d'un ancestre comu, les histories evolutives s'han representat emprant arbres. No obstant aixo, quan ocorren processos evolutius no verticals tals com hibridacions, recombinacions i transferencies laterals de gens, l'us de xarxes logenetiques es, certament, mes apropiat que l'us d'arbres per a modelar aquestes histories evolutives reticulars. La principal motivacio d'aquesta tesi es desenvolupar un nou model per a xarxes logen etiques que modelen histories evolutives amb transferencies laterals de gens, aix com metodes computacionals i algorismes per a la seva reconstruccio. El nou model que proposem, i que anomenem xarxes LGT, captura l'asimetria de les transfer encies laterals de gens. El model es basa en considerar un arbre principal, representant la lnia principal d'evolucio de les especies considerades, i un conjunt d'arcs modelant les transferencies laterals de gens. Les nostres xarxes LGT generalitzen altres models ja existents que foren dissenyats amb un proposit similar. Resolem tambe el problema ben conegut de reconstruccio de xarxes logenetiques per a les esmentades xarxes LGT a partir de conjunts induts d'arbres i de trinets. Ambdos casos requereixen que s'hi imposin algunes restriccions topologiques per obtenir unicitat de solucions, que es perd considerant xarxes LGT generiques. Reconstrum aquestes xarxes a partir d'un conjunt d'arbres format per un arbre principal i un conjunt d'arbres secundaris. Cadascun d'aquests ultims esta associat a un arc secundari espec c. Per fer-ho, proposem un algorisme polinomic que apliquem a dades biologiques reals per a predir o descobrir processos de transferencia lateral de gens. Tambe estudiem el problema de reconstruccio a partir d'un conjunt de xarxes LGT \basiques" de nomes tres fulles i un sol arc secundari. Anomenarem a aquestes xarxes, xarxes tri-lgt-nets que serien similars a les conegudes trinets. Amb aixo, contribum a estendre el conjunt de xarxes logenetiques que poden ser reconstrudes emprant les subestructures previes. Finalment, estenem el marc del problema de reconciliacio entre arbres de gens i arbres d'especies emprant les xarxes LGT com a logenia d'especies. Per establir l'escenari evolutiu, permetem les transferencies laterals de gens, nomes a traves dels arcs secundaris de la xarxa, aix com tambe duplicacions i perdues. Per aixo, presentem algorismes computacionals rapids adrecats a obtenir la reconciliacio mes parsimoniosa entre un arbre de gens i una xarxa LGT.