檢定DNA鹼基替換模型的新方法 - 考慮不同DNA鹼基間的相關性

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姓名

蘇瑋琳(Wei-Lin Su) 查詢紙本館藏

畢業系所

統計研究所

論文名稱

檢定DNA鹼基替換模型的新方法 - 考慮不同DNA鹼基間的相關性

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摘要(中)

在生物技術與基因工程的領域中，連續時間的馬可夫隨機過程常被使用來描述DNA序列上某一個位置之核苷酸隨時間變化的情形，並假設DNA序列上不同位置的鹼基之間互相獨立。而當我們考慮DNA序列上不同位置的鹼基之間存在相關性時，根據獨立的假設之下所得到的統計推論可能是不正確的。
本論文除了簡介幾個常見的鹼基替換模型外，更利用Royall與Tsou (2003)提出的強韌概似函數法，將多項分配模型做適當之修正後，使得在序列長度夠長的情況下得到正確的統計推論。

摘要(英)

In the fields of biotechnology and genetic engineering, continuous-time Markov chains are commonly used to describe probabilities of mutational events. The nucleotide sites in the DNA are usually assumed to be evolving independently of each other.
We investigate the impacts on inference of correlation between bases at different positions in the DNA sequence. We also recommend using the robust likelihood methodology proposed by Royall and Tsou (2003) to convert the multinomial model to become robust against the misspecification of correlation. The adjusted robust multinomial likelihood could automatically incorporate the correlation structure and deliver legitimate inference.

關鍵字(中)

★ 馬可夫隨機過程
★ 鹼基替換模型
★ 強韌概似函數

關鍵字(英)

★ Markov chain
★ robust likelihood methodology

論文目次

摘要 i
Abstract ii
致謝辭 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章緒論 1
第二章 DNA鹼基替換模型 3
2.1 JC69模型 5
2.2 K80模型 7
2.3 F81模型 7
2.4 HKY85模型 8
2.5 概似函數 9
第三章強韌迴歸 12
第四章實作模型的修正項 15
4.1 JC69模型的修正項 17
4.2 K80模型的修正項 20
4.3 F81模型的修正項 25
4.4 HKY85模型的修正項 30
第五章模擬研究 37
5.1 模擬方法 37
5.2 模擬結果 38
第六章結論 50
參考文獻 51
表5.1 JC69模型下不同對應的未修正型一誤差機率 40
表5.2 K80模型下不同對應的未修正型一誤差機率 41
表5.3 JC69 強韌概似函數法 S=240 42
表5.4 JC69 拔靴法 S=240 42
表5.5 JC69 強韌概似函數法 S=480 43
表5.6 JC69 拔靴法 S=480 43
表5.7 K80 強韌概似函數法 S=240 44
表5.8 K80 拔靴法 S=240 44
表5.9 K80 強韌概似函數法 S=480 45
表5.10 K80 拔靴法 S=480 45
表5.11 F81 拔靴法 S=240 46
表5.12 F81 拔靴法 S=480 47
表5.13 HKY85 拔靴法 S=240 48
表5.14 HKY85 拔靴法 S=480 49
圖2.1 同類置換與異類置換 3
圖2.2 系統樹 11
圖4.1 物種數目N=2的系統樹狀圖 17

參考文獻

1.J. Felsenstein and G.A. Churchill, A hidden Markov model approach to variation among sites in rate of evolution, Mol. Biol. Evol. 13 (1996), pp. 93–104.
2.M. Kimura, A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparativestudies of nucleotide sequences, J. Mol. Evol. 16 (1980), pp. 111–120.
3.M. Hasegawa, H. Kishino, and T.Yano, Dating of human–ape splitting by a molecular clock of mitochondrial DNA, J. Mol. Evol. 22 (1985), pp. 160–174.
4.Royall, R. M. and Tsou, T-S. (2003). Interpreting statistical evidence using imperfect models:robust adjusted likelihood functions, Journal of the Royal Statistical Society, Series B, 65, 391-404.
5.R. Durbin, A. Krogh, S. Eddy, and G. Mitchison, Biological Sequence Analysis, Cambridge University Press, Cambridge, 2004.
6.T. Jukes and C. Cantor, Evolution of Protein Molecules, Academic Press, NewYork, 1969.

指導教授

鄒宗山(Tsung-Shan Tsou)

審核日期

2013-7-12

推文