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三元家庭基因数据的单体分型和单体型频率估计
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP301[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学计算机系,安徽合肥230027, [2]中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室,北京100080
  • 相关基金:Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant No.60533020 (国家自然科学基金)
中文摘要:

研究了在门德尔遗传定理和哈代—维恩伯格平衡假设下,三元家庭基因型数据的单体分型和单体型频率估计问题.过去的研究仅仅关注个体间没有联系或者含有一般家系信息的基因型数据,而对这种特殊的三元家庭关注得不够.考虑到HAPMAP数据库中有一部分数据就基于这种三元家庭,现在有越来越多的需求要求直接分析这种特殊的家系结构.提出一个两段式的三元家庭中单体型频率的估计方法:i)分型阶段,找出每一个三元家庭零重组单体构型;ii)频率估计阶段,在前一阶段得到的单体构型基础上,应用EM算法来估计单体型频率.在程序包TRIOHAP中用c语言实现了单体分型算法和EM算法,并且使用模拟和实际数据测试了TRIOHAP的有效性和效率.实验结果表明,TRIOHAP要比其他那些忽略了三元家庭信息的常见单体型频率估计软件运行快很多.进一步地,由于TRIOHAP利用了这些信息,其估计结果更加可靠.

英文摘要:

The problems of haplotyping and haplotype frequency estimation on trio genotype data under the Mendelian law of inheritance and the assumption of Hardy-Weinberg equilibrium are studied in this paper. Since most past efforts only focused on haplotyping on genotype data of unrelated individuals and data with general pedigrees, but gave insufficient efforts to the special case of trio genotype data, there is coming an increasing demand in analyzing them in particular, especially when taking into account that part of HAPMAP database is exactly trio data. This paper presents a two-staged method to estimate haplotype frequencies in trios: i) haplotyping stage, find haplotype configurations without recombinant for each trio; ii) frequency estimation stage, use the expectation-maximization (EM) algorithm to estimate haplotype frequencies based on these inferred haplotype configurations. Both the haplotyping algorithm and the EM algorithm are implemented in software package TRIOHAP using C language. Its effectiveness and efficiency and tested on simulated and real data sets as well. The experimental results show that, TRIOHAP runs much faster than a popular frequency estimation software which discards trio information. Moreover, because TRIOHAP utilizes such information, its estimation is more reliable

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609