تأثیر پیشین‏ های مختلف پارامتر تنظیم بیز LASSO بر پیش‏ بینی‏ های ژنومی صفات با معماری‏ های ژنتیکی مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه علوم دامی- ژنتیک و اصلاح نژاد دام وطیور- دانشکده کشاورزی- دانشگاه لرستان- خرم آباد- ایران

چکیده

بیز LASSO یک روش رگرسیون جریمه‏ای و دارای پتانسیل انتخاب متغیر با استفاده از پارامتر تنظیم λ است. در چارچوب کاملاً بیزی امکان تصادفی تلقی کردن λ وجود دارد و می‏توان به آن پیشین‏های مختلف اختصاص داد. در این مطالعه اثر اختصاص سه نوع پیشین مختلف شامل توزیع گاما، بتا و ثابت بر قابلیت پیش‏بینی و برآورد پارامترهای ژنتیکی با استفاده از داده‏های ژنوم موش و هفت صفت با معماری‏های ژنتیکی مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که برآورد مؤلفه‏های واریانس و وراثت‏پذیری به شدّت تحت تأثیر پیشین انتخابی قرار می‏گیرند. مدل λی ثابت بیشترین واریانس ژنتیکی و وراثت‏پذیری و کمترین میزان واریانس باقیمانده را برای صفات مختلف برآورد کرد. میانگین صحّت بدست آمده برای هر صفت با استفاده از پیشین‏های مختلف نسبتاً مشابه بود ولی همواره صحّت مدل λی ثابت دارای انحراف استاندارد بالاتر در مقایسه با دو پیشین دیگر بود. مقایسه مقادیر کمینه و بیشینه‏ی صحّت مدل‏ها در قالب اعتبارسنجی متقابل پنج طرفه نشان داد که بالاترین مقادیر صحّت با تخصیص توزیع‏های گاما و بتا به پارامتر تنظیم بدست می‏آید. با افزایش مقدار وراثت‏پذیری و تعداد QTL پس زمینه‏ای صفت، صحّت مدل‏ها افزایش و تفاوت بین سه پیشین مختلف کاهش یافت. تفاوت مدل‏ها در رابطه با اریب ‏پیش‏بینی‏ها بیشتر بود ولی عموماً همان روند صحّت را دنبال می‏کرد، یعنی مدل‏هایی که بالاترین صحّت را داشتند کمترین اریب پیش‏بینی را نیز داشتند. بر اساس نتایج حاضر، تخصیص پیشین مناسب به λ برای صفاتی که تحت تأثیر تعداد کمی ژن هستند و یا وراثت‏پذیری پایین‏تری دارند ضروری‏تر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Impact of different priors of Bayesian LASSO regularization parameter on genomic prediction of traits with different genetic architectures

نویسنده [English]

  • Sayed Mahdi Hosseini-Vardanjani
Department of Animal sciences, Animal breeding and genetic branch, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]

BayesianLASSO is a penalized regression method with the potential of variable selection using the regularization parameter λ. In a fully Bayesian framework, it is possibleto treat λ as random parameter and different priors can be assigned to it. The effect of assigning three different priors including gamma, beta, and fixed distributions on the predictability and estimation of genetic parameters was investigated using mice genome and seven traits with different genetic architecture. The results showed that estimation of variance components and heritabilityare strongly affected by the assigned prior.Highest genetic variance and heritabilityand the lowest residual variance were estimated by fixed λ model for different traits. The average accuracy obtained for each trait using different priors was relatively similar, but standard deviation of the accuracies by the fixed λ model was always greater than the other two priors. Comparison of the minimum and maximum values of the models accuracies via fivefold cross validation revealed that the highest accuracy values were obtained using the assignment of gamma and beta distributions to the regularization parameter. By increasing the heritabilitynd the number of background QTLof the traits, the accuracy of the models increased and the difference between the three different priors decreased.Thedifference between the models was greater regarding to prediction bias, but it generally followed the same trend of the accuracy, i.e. the models with the highest accuracy also had the lowest prediction bias. Based on the presentresults, proper prior assignment to λ is more necessary for traits under small number of QTL and lowheritability.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bayesian approach
  • Genomic prediction
  • Predictability
  • Proper prior
  • Variable selection

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 14 دی 1404
  • تاریخ دریافت: 07 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری: 16 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش: 07 آبان 1404