Efficiency of mapping epistatic quantitative trait loci

Abstract

Previous methodological investigations on epistatic QTL mapping have shown that this procedure is powerful, efficient to control the false positive rate (FPR), and precise to localize QTLs. The objective of this simulation-based study is to show that mapping epistatic QTLs is not almost perfect. The standard procedures for the most important software available maximized the power of detection for QTLs (56-74% on average), associated with a very high FPR (65%) and a low power for the epistatic pairs (7%). Increasing the average power for epistatic pairs (14%) highly increased the related FPR. Adopting a procedure to find the best balance between power and FPR, there was a significant decrease in the power of QTL detection (17-31% on average), associated with a low average power for epistatic pairs (8%) and an average FPR of 31% for QTLs and 16% for epistatic pairs. We believe that the main reasons for these negative results are simplified modelling of the epistatic effects and no inclusion of minor genes (2/3 of the FPR for QTLs were due to minor genes). Keywords: Epistasis. QTL detection power. False positive rate. Mapping precision.

Investigações metodológicas anteriores sobre mapeamento QTL epistático mostraram que esse procedimento é poderoso, eficiente para controlar a taxa de falso positivo (FP), e preciso para localizar QTLs. O objetivo desse estudo baseado em simulação é mostrar que o mapeamento de QTLs epistáticos não é perfeito. Os procedimentos padrões do software mais importante disponível maximizaram o poder de detecção dos QTLs (média de 56-74%), associado a um FP muito alto (65%) e um baixo poder para os pares epistáticos (7%). Aumentar a média do poder para pares epistáticos (14%) aumentou a taxa de FP. Adotando um procedimento para encontrar o melhor equilíbrio entre poder e FP, houve uma diminuição significativa no poder de detecção de QTL (em média 17-31%), associado a uma baixa potência média para pares epistáticos (8%) e um FP médio de 31% para QTLs e 16% para pares epistáticos. Acreditamos que as principais razões para esses resultados negativos sejam a modelagem simplificada dos efeitos epistáticos e a não inclusão de genes menores (2/3 do FP para QTLs foram devidos a genes menores). Palavras-chave: Epistasia. Poder detecção. Falso positivo. Mapeamento QTL.