유전적 연관성 분석을 위한 가계도 자료의 정보 충분성에 관한 연구

Abstract

[한글]

통계적 검정력을 통한 가계도 자료의 정보 충분성 검정은 연관성분석에서 표식유전자 판독 전에 수집된 가계도의 정보의 충분성을 알아볼 수 있기 때문에 표식유전자 판독에 필요한 장기간의 시간 및 막대한 비용의 손실을 최소화 할 수 있다. 또한, 필요한 가계도의수나 질병유전자와 관련있는 적절한 표식유전자를 예측할 수 있으므로 연구의 디자인 설계시 매우 유용하다.

본 논문에서는 이러한 정보 충분성 검정에 관한 이론을 정립하고 이를 위하여 DNA 및 유전자의 개념과 연관성 검정에서 발생하는 불완전 침투에서의 유전자 재조합률과 침투율의추정방법을 정리하고 정보충분성 측정방법을 서술한다.

또한 정립된 이론을 실제자료에 적용하여 조사된 가계도의 정보 충분성을 추정하였다.

이를 위하여 일 병원에 내원한 심혈관질환(Cardiovascular disease; CVD)발생환자의 가계도를 사용하였다. 심혈관질환을 가지고 있는 2명의 환자를 대상으로 그들 가족들의 심혈관질환 발병여부를 조사하였는데, 첫 번째 가족은 27명중 심혈관질환을 가지고 있는 사람

이 8명이었고 두 번째 가족은 17명 중 심혈관질환을 가지고 있는 사람은 4명이었다.

이 두 가계도를 대상으로 하여 정보의 충분성을 Expected maximum LOD score와 maximum LOD score가 특정 상수보다 클 확률을 사용하여 추정하였다. 그 결과 단일 표식유전자를 사용한 분석과 두 개의 표식유전자를 사용한 추정 모두에서 첫 번째 가계도가 두번째 가

계도 보다 검정력이 높았고, 단일 표식유전자를 이용한 분석에서는 질병유전자와 표식유전자의 거리가 근접할 수록, 두 개의 표식 유전자를 사용한 분석에서는 질병유전자가 두 표식 유전자 사이에 있다는 가정 하에서 두 표식유전자의 거리가 근접할 수록 가계도의 검정력이 높게 나왔다. 또한 동일한 가계도를 이용하였을 경우 단일 표식유전자를 이용한 분석보다는 두 개의 표식유전자를 이용한 분석에서의 가계도 자료에 대한 검정력이 높았고, 표식유전자의 두 대립형질의 빈도가 동일할수록 검정력이 높게 나오는 결과를 도출하

였다.

[영문]

One of the reasons for designing this study is because it is possible to minimize loss of time and cost with the test for sufficiency of information in pedigree by using statistical power since it is examined before genotyping is taken in linkage

analysis.

In this thesis we introduce the theory of testing for sufficiency of information on a set of pedigree data, which is done before genotyping of genetic marker is made. And also we describe a method for estimation of recombination fraction and

penetrance.

In order to estimate the power of pedigree we used two pedigrees with cardiovascular disease(CVD) patients obtained a hospital, and examined the number of CVD patients in each pedigree.

Of the two pedigrees, 8 cardiovascular disease patients of 27 family members and 4 of 17 family members were involved in the first and the second family respectively.

We tried to estimate the sufficiency of information by calculating expected maximum LOD score and the probability for maximum LOD score not less than a certain constant c, in the two pedigrees.

In conclusion, we found the first pedigree is more powerful than the second one in analysis with single marker and the estimation method with the flanking marker. In addition to that, we found the fact that the statistical power is increased as the distance in the flanking marker increases. And also, analysis with the flanking marker showed higher statistical power than that with a single marker.

The statistical power is increased as the frequencies of alleles of genetic marker are similar with each other.