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Enregistrement W1979595209 · doi:10.1186/1471-2105-14-61

ETHNOPRED: a novel machine learning method for accurate continental and sub-continental ancestry identification and population stratification correction

2013· article· en· W1979595209 sur OpenAlexafffund
Mohsen Hajiloo, Yadav Sapkota, John R. Mackey, Paula J. Robson, Russell Greiner, Sambasivarao Damaraju

Notice bibliographique

RevueBMC Bioinformatics · 2013
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueGenetic Associations and Epidemiology
Établissements canadiensAlberta Health ServicesAlberta InnovatesUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesAlberta InnovatesUniversity of AlbertaAlberta Cancer Foundation
Mots-clésInternational HapMap ProjectPopulation stratificationAncestry-informative markerSingle-nucleotide polymorphismPopulationBiologyAllele frequencyClassifier (UML)Evolutionary biologyArtificial intelligenceGeneticsComputational biologyComputer scienceGenotypeDemographyGene

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Population stratification is a systematic difference in allele frequencies between subpopulations. This can lead to spurious association findings in the case-control genome wide association studies (GWASs) used to identify single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with disease-linked phenotypes. Methods such as self-declared ancestry, ancestry informative markers, genomic control, structured association, and principal component analysis are used to assess and correct population stratification but each has limitations. We provide an alternative technique to address population stratification. RESULTS: We propose a novel machine learning method, ETHNOPRED, which uses the genotype and ethnicity data from the HapMap project to learn ensembles of disjoint decision trees, capable of accurately predicting an individual's continental and sub-continental ancestry. To predict an individual's continental ancestry, ETHNOPRED produced an ensemble of 3 decision trees involving a total of 10 SNPs, with 10-fold cross validation accuracy of 100% using HapMap II dataset. We extended this model to involve 29 disjoint decision trees over 149 SNPs, and showed that this ensemble has an accuracy of ≥ 99.9%, even if some of those 149 SNP values were missing. On an independent dataset, predominantly of Caucasian origin, our continental classifier showed 96.8% accuracy and improved genomic control's λ from 1.22 to 1.11. We next used the HapMap III dataset to learn classifiers to distinguish European subpopulations (North-Western vs. Southern), East Asian subpopulations (Chinese vs. Japanese), African subpopulations (Eastern vs. Western), North American subpopulations (European vs. Chinese vs. African vs. Mexican vs. Indian), and Kenyan subpopulations (Luhya vs. Maasai). In these cases, ETHNOPRED produced ensembles of 3, 39, 21, 11, and 25 disjoint decision trees, respectively involving 31, 502, 526, 242 and 271 SNPs, with 10-fold cross validation accuracy of 86.5% ± 2.4%, 95.6% ± 3.9%, 95.6% ± 2.1%, 98.3% ± 2.0%, and 95.9% ± 1.5%. However, ETHNOPRED was unable to produce a classifier that can accurately distinguish Chinese in Beijing vs. Chinese in Denver. CONCLUSIONS: ETHNOPRED is a novel technique for producing classifiers that can identify an individual's continental and sub-continental heritage, based on a small number of SNPs. We show that its learned classifiers are simple, cost-efficient, accurate, transparent, flexible, fast, applicable to large scale GWASs, and robust to missing values.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,598
Score d'incertitude au seuil0,513

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,027
Tête enseignante GPT0,301
Écart entre enseignants0,274 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations13
Publié2013
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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