Diverse SNP selection for epistasis test prioritization

Genom çapında ilişkilendirme çalışmaları (Genome-Wide Association Studies - GWAS) genetik hastalıkların temelini teşkil eden kalıtsallığın altında yatan sebeplerin sadece bir kısmını açıklayabilmektedir. İki ya da daha fazla lokusun arasındaki epistatik etkileşimler açıklama gücündeki boşluğu kapatmaya yardımcı olduğu gibi kompleks etkileşimleri de tespit ederek kompleks karakterlerin daha iyi çözümlenebilmesi için gelecek vaat etmektedir. Fakat değerlendirilmesi ve hipotez için test edilmesi gereken çok sayıdaki lokus kombinasyonları, hem algoritma karmaşıklığı hem de istatiksel olarak çalışmaları engellemektedir. Sadece ikili etkileşimler göz önüne alındığında dahi bu durum düzelmemektedir. Epistasis önceliklendirme algoritmalarının hem hesaplama yükünü hem de yapılması gereken test sayısını azalttığı kanıtlanmıştır. Güncel metotlar bağlantı dengesizliğinden kaçınmayı ve vaka kohortunu kapsamayı amaçlasa da, metotların hiçbiri seçilen lokusların topolojik düzenini çeşitlendirmeyi amaçlamamıştır. Bu tezde, epistatik testleri önceliklendirmek için iki aşamalı ardışık düzen algoritması önerilmiştir. İlk aşamada çeşitli lokusları seçmek için altmodüler bir fonksiyon optimize edilmiştir. Bu aşama (i) bağlantı dengesizliğinden kaçınmayı ve (ii) birbirini fonksiyonel olarak tamamlayan lokus ikilileri seçmeyi amaçlamaktadır. İkinci aşamada, seçilen lokuslar hızlı epistatik etkileşim tespit eden bir algoritmada girdi olarak kullanılmıştır. Deneylerimizde, metot modern yöntemlerden biri olan LinDen ile Wellcome Trust Case Control Consortium'dan alınan tip 2 diyabet, hipertansiyon, bipolar bozukluk olmak üzere üç veriseti üzerinde karşılaştırılmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki epistatik çiftleri bulmak için yapılan testlerin sayısında önemli bir düşüş gözlenirken aynı zamanda keşfedilen istatiksel olarak önemli epistatik çift sayısı da artmıştır.