जनसंख्या स्तरीकरण और मिश्रण

जनसंख्या स्तरीकरण एक आनुवंशिक अध्ययन के तुलना किए गए समूहों के बीच आनुवंशिक वंश में व्यवस्थित अंतर की उपस्थिति है, और मिश्रण पहले से अलग की गई आबादी के व्यक्तियों के भीतर वंशों का मिश्रण है। दोनों जनसंख्या संरचना बनाते हैं जो आनुवंशिक संघ अध्ययनों को भ्रमित कर सकते हैं, एक प्रकार और एक बीमारी के बीच नकली संबंध उत्पन्न कर सकते हैं क्योंकि एलील आवृत्ति और बीमारी का जोखिम दोनों वंश के अनुसार भिन्न होते हैं।

Definition

जनसंख्या स्तरीकरण आनुवंशिक संघ अध्ययन में वंश के अंतर के कारण होने वाला भ्रम है, जिसमें एलील आवृत्तियाँ और बीमारी का जोखिम दोनों उप-जनसंख्याओं में भिन्न होते हैं; मिश्रण व्यक्तियों के भीतर दो या अधिक ऐतिहासिक रूप से विशिष्ट आबादी से आनुवंशिक वंश की उपस्थिति है, संरचना का एक संबंधित स्रोत।

Scope

यह विषय बताता है कि जनसंख्या संरचना कैसे उत्पन्न होती है, यह केस-कंट्रोल आनुवंशिक संघ अध्ययनों को क्यों भ्रमित करती है, और इसका पता लगाने और इसे समायोजित करने के लिए उपयोग की जाने वाली मुख्य विधियाँ। इसे आनुवंशिक महामारी विज्ञान में एक पद्धतिगत विषय के रूप में प्रस्तुत किया गया है - जो अध्ययन की वैधता से संबंधित है - न कि मानव जनसंख्या समूहों के जीव विज्ञान या रैंकिंग के बारे में एक बयान के रूप में।

Core questions

• क्या एक आनुवंशिक अध्ययन में तुलना किए गए समूह एक ही अंतर्निहित आबादी से लिए गए हैं?
• क्या एक स्पष्ट प्रकार-रोग संघ को कारण के बजाय वंश द्वारा समझाया जा सकता है?
• आनुवंशिक डेटा से जनसंख्या संरचना का पता कैसे लगाया जा सकता है?
• संघ परीक्षणों को कैसे समायोजित किया जा सकता है ताकि संरचना झूठे सकारात्मक को न बढ़ाए?

Key concepts

• वंश द्वारा भ्रमित करना
• जनसंख्या संरचना और उपसंरचना
• मिश्रण
• एलील आवृत्ति अंतर
• जीनोमिक नियंत्रण
• वंश का प्रमुख घटक विश्लेषण
• संबंध के लिए मिश्रित मॉडल

Mechanisms

यदि एक संघ अध्ययन में मामले और नियंत्रण वंश में भिन्न होते हैं, तो कोई भी प्रकार जिसकी आवृत्ति उन पैतृक समूहों के बीच भिन्न होती है, बीमारी से जुड़ा हुआ दिखाई देगा जब भी बीमारी का जोखिम भी समूहों के बीच भिन्न होता है, भले ही प्रकार की कोई कारण भूमिका न हो। यह शास्त्रीय भ्रम है, जिसमें आनुवंशिक वंश एक भ्रमित करने वाला कारक है। विधियाँ वंश को मापने और समायोजित करके इसे संबोधित करती हैं: जीनोमिक नियंत्रण कई मार्करों से अनुमानित एक मुद्रास्फीति कारक का उपयोग करके परीक्षण आंकड़ों को पुन: स्केल करता है; प्रमुख घटक विश्लेषण जीनोम-व्यापी जीनोटाइप से वंश को सारांशित करता है और उन घटकों को सहसंयोजकों के रूप में शामिल करता है; और मिश्रित मॉडल व्यापक संरचना और गुप्त संबंध दोनों के लिए खाते हैं। मिश्रण, जहां व्यक्तियों में मिश्रित वंश होता है, को संबंधित दृष्टिकोणों से नियंत्रित किया जा सकता है जो स्थानीय या वैश्विक वंश का अनुमान लगाते हैं।

Clinical relevance

जनसंख्या संरचना को नियंत्रित करना पुरानी बीमारी के जोखिम की समझ को सूचित करने वाले आनुवंशिक संघ के साक्ष्य की वैधता के लिए आवश्यक है, क्योंकि अनियंत्रित स्तरीकरण झूठे संघों का उत्पादन कर सकता है जो बाद के शोध को गुमराह करते हैं। एक संदर्भ विषय के रूप में यह प्रविष्टि अध्ययन की वैधता के लिए एक खतरे और इसे कैसे संबोधित किया जाता है, इसकी व्याख्या करती है; यह व्यक्तिगत आनुवंशिक परीक्षण या व्याख्या के लिए मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।

Epidemiology

स्तरीकरण के बारे में चिंता तब बढ़ी जब आनुवंशिक संघ अध्ययन बड़े पैमाने पर हुए, क्योंकि मामलों और नियंत्रणों के बीच मामूली वंश अंतर भी जीनोम-व्यापी अध्ययन में परीक्षण किए गए कई प्रकारों में झूठी-सकारात्मक दरों को बढ़ा सकते हैं। जीनोमिक नियंत्रण का विकास और, बाद में, प्रमुख-घटक और मिश्रित-मॉडल समायोजन ने झूठी-सकारात्मक दरों को नियंत्रित रखते हुए बड़े बहु-वंश संघ अध्ययनों को संभव बनाया।

History

यह जागरूकता कि वंश संघ अध्ययनों को भ्रमित कर सकता है, जीनोमिक युग से पहले की है, लेकिन व्यावहारिक समाधान 1990 के दशक के अंत और 2000 के दशक में उभरे। प्रिचर्ड और रोज़ेनबर्ग ने स्तरीकरण का पता लगाने के लिए अनलिंक्ड मार्करों का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया, डेविलिन और रोएडर ने फुलाए हुए परीक्षण आंकड़ों को ठीक करने के लिए जीनोमिक नियंत्रण पेश किया, और प्राइस और सहयोगियों ने 2006 में दिखाया कि प्रमुख घटक विश्लेषण जीनोम-व्यापी संघ अध्ययनों में स्तरीकरण के लिए कुशलता से सुधार कर सकता है, एक ऐसा दृष्टिकोण जो मानक अभ्यास बन गया।

Debates

सांख्यिकीय समायोजन वंश द्वारा भ्रमित करने को कितनी पूरी तरह से हटा सकता है?

जीनोमिक नियंत्रण, प्रमुख घटक, और मिश्रित मॉडल जनसंख्या संरचना से मुद्रास्फीति को कम करते हैं, लेकिन सूक्ष्म-स्तरीय या हाल की संरचना से अवशिष्ट भ्रमित करने और इन सुधारों को विविध और मिश्रित आबादी में कितनी अच्छी तरह स्थानांतरित किया जाता है, इस पर बहस जारी है।

Key figures

• Jonathan Pritchard
• Noah Rosenberg
• Bernie Devlin
• Kathryn Roeder
• Alkes Price
• David Reich

Seminal works

• pritchard-rosenberg-1999
• devlin-roeder-1999
• price-2006

Frequently asked questions

जनसंख्या स्तरीकरण झूठे संघों का कारण क्यों बनता है?

जब मामले और नियंत्रण वंश में भिन्न होते हैं, तो वे प्रकार जो पैतृक समूहों के बीच आवृत्ति में भिन्न होते हैं, बीमारी से जुड़े हुए दिखाई दे सकते हैं जब भी बीमारी का जोखिम भी वंश के अनुसार भिन्न होता है, इसलिए संघ प्रकार के कारण प्रभाव के बजाय वंश द्वारा भ्रमित करने को दर्शाता है।

आधुनिक अध्ययन जनसंख्या संरचना के लिए कैसे सुधार करते हैं?

सामान्य दृष्टिकोण जीनोम-व्यापी डेटा से वंश का अनुमान लगाते हैं और इसे समायोजित करते हैं, उदाहरण के लिए वंश के प्रमुख घटकों को सहसंयोजकों के रूप में शामिल करके, परीक्षण आंकड़ों को पुन: स्केल करने के लिए जीनोमिक नियंत्रण लागू करके, या संबंध और संरचना के लिए जिम्मेदार मिश्रित मॉडल का उपयोग करके।