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Case-Control Association Tests Correcting for Population Stratification

dc.contributor.advisorBickeböller, Heike Prof. Dr.de
dc.contributor.authorKöhler, Karolade
dc.date.accessioned2013-01-31T08:20:38Zde
dc.date.available2013-01-31T08:20:38Zde
dc.date.issued2006-03-31de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F273-Ade
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-3678
dc.description.abstractEin viel diskutiertes Problem in genetischen Fall-Kontroll-Studien ist der Einfluss von Populationsstratifikation auf Assoziationstests zwischen einem genetischen Marker und der Krankheit. Eine Genotypisierung zusätzlicher genetischer Marker ist notwendig, um störende Assoziationen, die durch Populationsstratifikation hervorgerufen werden, zu eliminieren. Assoziationstests, die Populationsstrukturen berücksichtigen, folgen im allgemeinen einem von zwei Konzepten: der Methode der genomischen Kontrollen oder der Methode der strukturierten Assoziation. Tests nach dem Prinzip der genomischen Kontrollen versuchen, empirisch die Varianzinflation der Originalteststatistik zu schätzen. Hier wird diese Methode theoretisch untersucht und es werden einige neue Resultate über ihre Fehlerrate 1. Art präsentiert. Der größte Teil der Doktorarbeit beschäftigt sich mit der Methode der strukturierten Assoziation, bei der die Populationsstruktur direkt geschätzt wird und der Test auf Assoziation die geschätzte Populationsstruktur berücksichtigt. Um Populationsstrukturen zu modellieren, wird angenommen, dass die Gesamtpopulation eine Mischung aus diskreten Subpopulationen ist. Es wird gezeigt, dass es notwendig ist, bei Schätzung der Populationsstruktur phänotypische Informationen zu berücksichtigen, andernfalls wird eine systematische Verzerrung erzeugt. Außerdem wird für moderate Populationsstratifikation eine Teststatistik vom Wald-Typ hergeleitet. Um den Einfluss von Populationsstratifikation auf Fall-Kontroll-Studien innerhalb Deutschlands einzuschätzen, werden Daten der deutschen Studie des Nationalen Genomforschungsnetzes zu Genomischen Kontrollen analysiert. In Simulationen werden die eingeführten Erweiterungen für die Methode der strukturierten Assoziation mit bereits existierenden Varianten und mit der Methode der genomischen Kontrollen verglichen. Es werden realistische Situationen großer Fall-Kontroll-Studien mit moderater Populationsstratifikation betrachtet. Die Simulationen zeigen, dass der modellbasierte Ansatz der strukturierten Assoziation, wenn er auf geeignete Weise angewendet wird, im allgemeinen dem Ansatz der genomischen Kontrollen überlegen ist, zumindest im Fall einfacher Populationsstruktur, der hier simuliert wird.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleCase-Control Association Tests Correcting for Population Stratificationde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedFall-Kontroll-Assoziationstests unter Berücksichtigung von Populationsstrukturende
dc.contributor.refereeDenker, Manfred Prof. Dr.de
dc.date.examination2006-01-25de
dc.subject.dnb310 Statistikde
dc.subject.gokMED 241de
dc.subject.gokWD 100de
dc.subject.gokEGCP 100de
dc.description.abstractengA widely discussed problem in genetic case-control association studies is the impact of population stratification when testing for an association between a genetic marker and the disease. Genotyping of additional genetic markers is necessary to eliminate spurious associations caused by population stratification. Association tests accounting for population structure broadly follow one of two concepts: Genomic Control or Structured Association. Genomic Control tests attempt to empirically estimate the variance inflation of the original test statistic. Here we theoretically investigate Genomic Control and present some new results about the type-I error rate of Genomic Control. The main focus of this thesis is on the Structured Association approach where population structure is directly inferred and the test of association incorporates the estimated population structure. To model population structure we assume that the total population is a mixture of discrete subpopulations. We show that it is necessary to incorporate phenotypic information when inferring population structure, otherwise a systematic bias is introduced. Moreover, for moderate population stratification we derive a new Wald test statistic. To assess the impact of population stratification on case-control studies within Germany, data of the German Genomic Control Study are analyzed. In simulations we compare the introduced extensions of Structured Association to existing methods of Structured Association as well as to Genomic Control. Realistic situations of large case-control studies with moderate population stratification are considered. The simulations show that the model based approach of Structured Association, if applied appropriately, is in general superior to the Genomic Control approach, at least in the case of simple population structure as simulated here.de
dc.contributor.coRefereeBickeböller, Heike Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Natural Sciencede
dc.subject.gerFall-Kontroll-Studiede
dc.subject.gerPopulationsstratifikationde
dc.subject.gerGenomische Kontrollende
dc.subject.gerStrukturierte Assoziationde
dc.subject.engcase-control studyde
dc.subject.engpopulation stratificationde
dc.subject.engGenomic Controlde
dc.subject.engStructured Associationde
dc.subject.bk42.11de
dc.subject.bk44.32de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-696-5de
dc.identifier.purlwebdoc-696de
dc.identifier.ppn591103613de


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