A genome scan method to identify selected loci : A Bayesian perspective.

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A genome scan method to identify selected loci
A Bayesian perspective.

• Matthieu Foll 28 aout 2008
• Journées MAS

CMPG
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Ladaptation locale
Quel facteur ?
Quel facteur ?
Quel gène ?
Intensité ?
Intensité ?
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Ladaptation locale
Quel facteur ?
Quel facteur ?
Quel gène ?
Intensité ?
Intensité ?
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Mesurer les variations génétiques

•  La variation, quelle quen soit la cause, est
  le phénomène essentiel de lévolution  William
  Bateson
• Variation des fréquences alléliques
• Outils
• Statistiques bayésiennes
• Marqueurs moléculaires
• Génétique des populations

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Lile et le continent
A de fréquence p a de fréquen 1- p
FST1/(1?) Probabilité que deux gènes tirés
aléatoirement dans une population aient un
ancêtre commun dans celle-ci
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Sewall Wright, 1931
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Avec plusieurs iles
p

Avec plusieurs allèles
Beta Dirichlet
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Sans continent, avec beaucoup diles
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Estimer les fréquences alléliques

• Dans chaque population j
• Deux allèles A de fréquence pj et a 1- pj
• On prélève nj allèles aléatoirement épreuves de
  Bernoulli
• Le nombre total de A est une loi binomiale de
  paramètres nj et pj

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• Cas multi-allélique A1, A2 Ak
• Chaque tirage peut donner k différents allèles
• La distribution binomiale devient  multinomiale 

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Le modèle complet
Dirichlet-Multinomial
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Ladaptation locale
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Identifier la sélection

• Force neutre influence tous les marqueurs
• Force adaptative influence certains marqueurs
• FST plus élevé sélection directionnelle
• FST plus faible sélection balancée
• On peut séparer ces effets en posant (Beaumont et
  Balding 2004)

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Les améliorations

• Pour chaque locus i on propose le modèle neutre
  alternatif (ai0)
• Sauts réversibles pour estimer la probabilité que
  chaque locus soit soumis à la sélection
• Extension aux marqueurs dominants

Foll Gaggiotti 2008 (in press)
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Les AFLP un marqueur dominant

• Détecte la présence dune bande dune longueur
  donnée chez un individu
• Pas de différence détectable si un individu
  possède 2 fois la même bande (homozygote)
• Présence A AA ou Aa
• Absence a aa

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Les marqueurs AFLP

• Comment estimer les fréquences alléliques ?
• Hardy-Weinberg f(a)f(a)²q²
• Hypothèses restrictives
• Prise en compte de la consanguinité
• f(a)f(aa) q² (1-FIS)q FIS

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Simulations

• 10 scénarios avec 1000 marqueurs chacun
• SNP ? AFLP
• Microsatellites très performants

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Données humaine HGDP

• 53 populations, 1056 individus
• Forte violation du modèle en iles supposé
• Simulations de lexpansion spatiale 4-5 de
  faux positifs pour pgt0.99
• Sur 560 marqueurs 15 sous sélection
  directionnelle, 8 sous sélection balancée

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Résumé

• Fst indicateur de la différentiation locale
• Séparation variation neutre / adaptative
• Modèle bayesien en iles, plutôt robuste
• Avoir plusieurs populations permet de détecter
  de la sélection balancée
• Utilisable pour des espèces non-modèles (AFLP)
• Merci Oscar Gaggiotti, Mark Beaumont