常用GWAS统计方法和模型简介

本文是百迈客GWAS生物信息培训课程学习笔记第二篇,第一篇请参考GWAS基本分析内容

这里首先介绍了GWAS分析中常用的统计学概念:

1. 假设检验

零假设(H0,null hypothesis): 即原假设,指进行统计检验时预先建立的假设,一般是希望证明其错误的假设。GWAS中的H0是标记的回归系数为零, SNP对表型没有影响。

备择假设(H1,也叫对立假设,Alternative Hypothesis): 与原假设对立的假设,GWAS中的H1就是标记的回归系数不为零,SNP和表型相关。

doi: https://doi.org/10.1101/092106  Figure 1.​ Standard genetic association study applied to human blood pressure data. (a) The left SNP appears to be more strongly associated with blood pressure than the right SNP. (b) We test two hypotheses against each other to evaluate whether the association between a SNP and a phenotype is statistically significant. By default, a null hypothesis assumes that the SNP does not affect the phenotype. (c) If the data fits the alternative hypothesis beyond a certain threshold, the SNP is described as significantly associated with the phenotype.

图片来自参考文献 Review: Population Structure in Genetic Studies: Confounding Factors and Mixed Models

计算H0成立的概率,如果H0成立的概率很低,则拒绝H0,接受H1。但实际情况更复杂(下图b)

doi: https://doi.org/10.1101/092106  Figure 8. ​(a) The SNP and phenotype are independent under the null hypothesis (H0) and correlated under the alternative hypothesis (H1). (b) In the case of population structure, the structure will influence many SNPs and the phenotype. In this case, correlation between SNPs and the phenotype will be induced in both the null and alternate hypothesis.


2. 两类错误与统计功效

Type I error (I类错误): 拒绝真实的H0,即假阳性,概率α为显著性水平;

Type II error (I类错误): 接受错误的H0,即假阴性,概率为β;

功效(power): 拒绝错误H0的概率 1-β

From Zhiwu Zhang's slides http://zzlab.net/StaGen/2017
from wikiwand
from wikiwand

3. 病例对照分析

一般可以用pearson's 卡方检验来分析

卡方检验

4. 复杂性状分析

数量性状(quantitative trait):是指在一个群体内的各个体间表现为连续变异的性状,如动植物的高度或长度等

数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL):控制数量性状的基因在基因组中的位置

QTL定位:确定数量性状基因在染色体上位置

逻辑回归

比较复杂的分析可以使用逻辑logistic回归,在logisitic回归模型中,基因型是因变量,群体结构和表型是自变量;在线性回归模型(一般线性模型GLM,混合线性模型MLM)中,表型是因变量,其他品种、性别、群体结构和基因型数据是自变量。

以数量性状为研究性状的关联分析多用混合GLM模型

进阶版MLM模型

其他改进模型EMMA, EMMAX, fast-LMM等等降维提升速度,同时不影响功效

小结

推荐学习资料

https://genepi.qimr.edu.au/staff/davidD/Course/

GWAS入门要点

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,530评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 86,403评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,120评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,770评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,758评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,649评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,021评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,675评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,931评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,659评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,751评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,410评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,004评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,969评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,042评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,493评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容