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Methoden - Kapitel 3.4. Für den Vergleich von autosomalen Allelfrequenzen sowie Y-chromosomaler Haplogruppen verschiedener Populationen zueinander ist folglich die letzte Testvariante von Bedeutung und soll kurz vorgestellt werden: Beim Homogenitätstest soll überprüft werden, ob 2 oder mehr Stichproben diskreter Merkmale X 1 ,…, X m mit den Umfängen n 1 ,…, n m aus derselben Grundgesamtheit stammen. Die Nullhypothese lautet H 0 : Die Merkmale X 1 ,…, X m stammen aus derselben Grundgesamtheit und entsprechend H 1 : Die Merkmale X 1 ,…, X m stammen nicht aus derselben Grundgesamtheit Die untersuchte Zufallsvariable (z.B. die Allele eines STR-Systems) besitzt dabei k Merkmalskategorien (z.B. Allel 5 bis Allel 8 ohne Interallele, dann wäre k = 4). Die Stichproben X i könnten in diesem Beispiel die verschiedenen Populationen sein. Die Frage wäre nun, ob sich die Allelhäufigkeiten zwischen den Populationen signifikant unterscheiden. Die Ergebnisse der Beobachtungen je Stichprobe (=Population) und Kategorie (=Allel) werden entsprechend in eine Kreuztabelle eingetragen: Merkmale (=Allele) j Stichprobe (=Population) Allel 5 Allel 6 Allel 7 Allel 8 Summe X 1 n 11 n 12 n 13 n 14 n 1* X 2 n 21 n 22 n 23 n 24 n 2* X 3 n 31 n 32 n 33 n 34 n 3* Summe n 11 +n 21 +n 31 =n *1 n *2 n *3 n *4 n Aus den Randverteilungen können nun im Folgenden die erwarteten Zellhäufigkeiten für jede Zelle unter der Annahme des Zutreffens der Nullhypothese bestimmt werden: Mit Hilfe dieser Größe kann näherungsweise die χ 2 -verteilte Prüfgröße berechnet werden: 60
Methoden - Kapitel 3.4. Um zu einer Testentscheidung zu gelangen, wird entweder der Wert der Prüfgröße mit einem zugehörigen kritischen Wert verglichen (einem entsprechendem Quantil der χ 2 -Verteilung, abhängig von der Anzahl der Freiheitsgrade und des Signifikanzniveaus) oder der p-Wert direkt ermittelt. Die Nullhypothese wird abgelehnt, wenn mindestens zwei Stichprobenverteilungen signifikant verschieden sind. Um diesen Test anwenden zu dürfen, müssen mehrere Bedingungen erfüllt sein: Der Stichprobenumfang n muss > 30 sein. Der Erwartungswert E i,j muss immer größer als 1 sein (d.h. keine Zelle darf „leer“ sein). Mindestens 80% der E i,j müssen größer als 5 sein. Gilt dies nicht, müssen Kategorien zusammengefasst werden, bis diese Bedingungen eingehalten werden. Für die Anwendung des Homogenitätstest für den Frequenzvergleich der autosomalen STR-Allele wurde zunächst die Anzahl der erhaltenen Allele bestimmt und eine entsprechende Frequenz berechnet. Die Frequenzdaten der weiteren Populationen wurden von der Datenbank ALLST*R (www.allstr.de, Qualitype AG, Deutschland) abgerufen. Um die Häufigkeiten vergleichen zu können, wurde der Erwartungswert bei n erfolgreich typisierten Allelen berechnet (Binomialverteilung, E = n * p). Die Tabelle zeigt eine Beispielverteilung für das System TH01 und die Frequenzen einer belgischen Population. TH01 ≤ 6 7 8 9 ≥ 9.3 Belgien 0,2387 0,1347 0,1347 0,1449 0,347 Bei 252 Allelen erwartet 60 34 34 37 87 Für jeden Y-Haplotyp wurde mit Hilfe des online verfügbaren haplogroup predictors (http://www.hprg.com/hapest5/, Athey 2006) die jeweilige Haplogruppe bestimmt. Die Häufigkeiten der Y-Haplogruppen wurde aus verschiedenen Publikationen (z.B. Semino et al. 2000) zusammengetragen und analog vorgegangen. Alle Häufigkeitsvergleiche wurden mit Hilfe eines Online-Tools, entwickelt von Preacher (2001, http://www.quantpsy.org/), durchgeführt. Y-chromosomale STRs Im Gegensatz zu den autosomalen STRs, bei denen weniger die individuelle Ausstattung als die allgemeinen Frequenzen der Allele von Interesse sind, ist bei den gekoppelten Y-STRs die jeweilige Kombination von Bedeutung. Da bei der Vielzahl der Haplotypen ein direkter Frequenzvergleich statistisch wenig Sinn ergibt, müssen andere Verfahren genutzt werden. 61
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Methoden - Kapitel 3.4.<br />
Für den Vergleich von autosomalen Allelfrequenzen sowie Y-chromosomaler<br />
Haplogruppen verschiedener Populationen zueinander ist folglich die letzte Testvariante<br />
von Bedeutung und soll kurz vorgestellt werden:<br />
Beim Homogenitätstest soll überprüft werden, ob 2 oder mehr Stichproben diskreter<br />
Merkmale X 1 ,…, X m mit den Umfängen n 1 ,…, n m aus derselben Grundgesamtheit<br />
stammen.<br />
Die Nullhypothese lautet<br />
H 0 : Die Merkmale X 1 ,…, X m stammen aus derselben Grundgesamtheit<br />
und entsprechend<br />
H 1 : Die Merkmale X 1 ,…, X m stammen nicht aus derselben Grundgesamtheit<br />
Die untersuchte Zufallsvariable (z.B. die Allele eines STR-Systems) besitzt dabei k<br />
Merkmalskategorien (z.B. Allel 5 bis Allel 8 ohne Interallele, dann wäre k = 4). Die<br />
Stichproben X i könnten in diesem Beispiel die verschiedenen Populationen sein. Die<br />
Frage wäre nun, ob sich die Allelhäufigkeiten zwischen den Populationen signifikant<br />
unterscheiden. Die Ergebnisse der Beobachtungen je Stichprobe (=Population) und<br />
Kategorie (=Allel) werden entsprechend in eine Kreuztabelle eingetragen:<br />
Merkmale (=Allele) j<br />
Stichprobe<br />
(=Population)<br />
Allel 5 Allel 6 Allel 7 Allel 8 Summe<br />
X 1 n 11 n 12 n 13 n 14 n 1*<br />
X 2 n 21 n 22 n 23 n 24 n 2*<br />
X 3 n 31 n 32 n 33 n 34 n 3*<br />
Summe n 11 +n 21 +n 31 =n *1 n *2 n *3 n *4 n<br />
Aus den Randverteilungen können nun im Folgenden die erwarteten Zellhäufigkeiten<br />
für jede Zelle unter der Annahme des Zutreffens der Nullhypothese bestimmt werden:<br />
Mit Hilfe dieser Größe kann näherungsweise die χ 2 -verteilte Prüfgröße berechnet<br />
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