Pinheiro Group

Biologia Computazionale

Possiamo prevedere i processi evolutivi ed ecologici?

Le sfide più urgenti della medicina moderna richiedono di conoscere i processi evolutivi dei patogeni. Prevedere l’evoluzione, tuttavia, è una sfida teorica. Le dinamiche evolutive dipendono dal metabolismo delle cellule e dalle risorse ecologiche. La complessità di questa interazione da origine a forti non linearità generate da interazioni che spesso non vengono catturate dalla modellazione di singole parti: richiedono una modellazione a livello di sistema. Prevedere le dinamiche evolutive presenta ulteriori sfide: dobbiamo fare biologia dei sistemi tra organismi geneticamente diversi e integrare processi stocastici che operano su diverse scale. Come possiamo distillare questa complessità apparentemente travolgente dell’evoluzione biologica in strutture semplici e misurabili che possano generare previsioni evolutive?

Il Pinheiro Group integra ricerca sperimentale e teorica per sviluppare un quadro predittivo dei processi evolutivi in condizioni di complessità ecologica, basato su modelli di metabolismo cellulare. Siamo un laboratorio ibrido teorico e sperimentale con un forte interesse a comprendere l’evoluzione della resistenza agli antibiotici nelle comunità microbiche. Utilizziamo approcci di biologia dei sistemi, modelli evolutivi, metodi computazionali, analisi dati e dati proveniente da esperimenti di evoluzione, costruendo un forte dialogo tra teoria ed esperimenti. Usiamo la teoria per identificare regimi interessanti che possano ottimizzare progetti sperimentale e la biologia per motivare nuovi metodi teorici.

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fernanda.pinheiro[at]fht.org