Exploring fitness landscapes

Abstract

Fitness landscape is a concept, which describes the dependence of phenotype on genotype. It was proposed almost a hundred years ago but only recent burst of technologies finally allowed exploring it. We studied different aspects of fitness landscape applying both: computational and experimental approaches. Using mammalian mitochondrial tRNAs we proved that evolution can proceed not only along the ridges of high fitness but also cross the low fitness valleys. Functional analysis of more than 56 000 mutants of green fluorescent protein from Aequorea victoria (avGFP) allowed us to describe local fitness landscape around a particular fitness peak. In addition to this we studied a case of population being on a slope – genetic code is undergoing changes in Methanosarcina making them stay in sub-optimum.El paisaje adaptativo (fitness landscape) es un concepto que describe la dependencia del fenotipo en el genotipo. Hace mas de cien años que éste concepto fue propuesto, pero es sólo con la reciente expansión de tecnologías que finalmente ha podido ser explorado. Hemos estudiado diferentes aspectos del paisaje adaptativo aplicando tanto procedimientos computacionales como experimentales. Utilizando tRNAs mitocondriales de mamíferos hemos comprobado que la evolución puede proceder no sólo a lo largo de las crestas de elevado fitness sino también a través de los valles con reducido fitness. Análisis funcional de mas de 56000 mutantes de la proteína verde fuorescente de Aequorea Victoria (avGFP) nos permitió describir el paisaje adaptativo local alrededor de un punto máximo específico de fitness. Mas aún, hemos estudiado un caso de una población en una pendiente – el código genético está atravesando cambios en Methanosarcina quedándose en sub-óptimo.Programa de doctorat en Biomedicina