베이즈 요인을 이용한 다중 유전자 염기서열의 유합가능성

• 영문명: Bayes Factor for Multi Gene Sequence Combinability
• 발행기관: 한국자료분석학회
• 저자명: 김명숙(Myung Sook Kim) 이정형(Jeong Hyeong Lee)
• 간행물 정보: 『Journal of The Korean Data Analysis Society (JKDAS)』Vol.15 No.5, 2417~2427쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 자연과학 > 통계학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.10.30

국문 초록

본 논문은 다중 유전자 염기서열의 유합가능성을 검정하기 위한 모형으로 주변가능도(marginal likelihood) 추정을 이용한 베이즈 요인(Bayes factor)에 대해 소개하였다. 이러한 주변가능도는 베이즈 분자계통에서 진화모형의 차이 비교에 통상적으로 사용되며, 모형 적합도 비교를 위한 베이즈 요인의 계산에 중심 역할을 담당한다. 다중 유전자 염기서열의 유합가능성 검정에 베이즈 요인을 이용하는 이유는 첫째, 다중 유전자 염기서열의 비교 결과 계통수의 위상(topology)과 진화의 역사가 적합성(congruence)을 갖는 경우 부적합 길이 차(incongruence length difference, ILD)검정은 매우 보수적(conservative)이며, 둘째, 계통수 길이(tree length) 차에 의한 부적합성(incongruence)은 ILD 검정으로 쉽게 탐지할 수 없으며, 셋째, 다중 유전자 염기서열의 비교 결과 계통수의 위상이 서로 다르거나, 정보좌위(information site)의 수가 적거나, 염기치환 비율의 이질성이 큰 경우 부적합성을 탐지하기 위한 검정력이 매우 낮은 문제점이 있기 때문이다. 본 논문에서는 홍조류 33 종의 미토콘드리아 COI 유전자 및 엽록체 rbcL과 UPA 유전자 등 3 종류의 DNA 염기서열 자료에 대한 유합가능성을 알아보기 위하여 ILD 검정의 결과와 베이즈 요인의 결과를 비교하였다. 결론적으로 베이즈 요인은 다중 유전자 염기서열의 유합가능성을 진단하기 위한 매우 유용한 도구로 평가된다.

영문 초록

In this paper, we introduce the Bayes factor for estimating the marginal likelihood of a model. The marginal likelihood is commonly used for comparing different evolutionary models in Bayesian phylogenetics and is the central quantity used in computing Bayes factors for comparing model fit. There are three primary reasons as to why using Bayes factor into account is important in multi gene sequence combinability. First, the incongruence length difference (ILD) test is quite conservative. Second, the incongruence caused by unequal branch lengths does not appear to be detected easily by the ILD test. Third its power to detect incongruence is extremely low in some cases; when the incongruence is caused by different topologies, when the number of informative sites is small, and the heterogeneity of among-site substitution rate is large. We compare Bayes factor methods and the ILD test for the performance of multi gene sequence combinability using real data which is 33 species of red algae using mitochondrial COI and chloroplast rbcL and UPA sequences. We conclude that Bayes factor tests are very useful to test of incongruence for multi gene sequence combinability.

목차

1. 서론

2. 부적합도에 대한 베이즈 검정

3. 실증분석

4. 결론

References

키워드

베이즈 요인 분자계통 다중 유전자 염기서열 유합계통수 최대 가능도 Bayes factor molecular phylogeny multiple gene sequences combined phylogenetic tree maximum likelihood