[論文レビュー] Counting chickens before they hatch: reciprocal consistency of calibration points for estimating divergence dates

David A. Morrison|arXiv (Cornell University)|Jan 20, 2010

Genetic diversity and population structure参考文献 21被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、一次補正点との相互的一致性を検証することで、分子時計年代測定における二次的補正点の信頼性を再評価している。信頼区間を含む改善された統計的手法を用いて、著者は一次および二次の時刻点間に矛盾がないことを示しているが、広い信頼区間が分子データの正確な仮説検証における有用性を制限することが多い。

ABSTRACT

There has been concern in the literature about the methodology of using secondary calibration timepoints when estimating evolutionary divergence dates. Such timepoints are divergence time estimates that have been derived from one molecular data set on the basis of a primary external calibration timepoint, and which are then used independently on a second data set. Logically, the primary and secondary calibration points must be mutually consistent, in the sense that it must be possible to predict each time point from the other. However, the attempt by Shaul and Graur (2002, Gene 300: 59-61) to assess the reliability of secondary timepoints is flawed because they presented time estimates without presenting confidence intervals on those estimates, and so it was not possible to make any explicit hypothesis tests of divergence times. Also, they inappropriately excluded some of the data, which leads to a very biased estimate of one of the divergence times. Here, I present a re-analysis of the same data set, with more appropriate methodology, and come to the conclusion that no inconsistencies are involved. However, it is clear from the analysis that molecular data often have such large confidence intervals that they are uninformative, and thus cannot be used for reliable hypothesis tests.

研究の動機と目的

• 分子時計年代測定に用いられる二次的補正点の妥当性を評価すること。
• 特に時刻推定における信頼区間の欠如という、従来の手法の欠陥を是正すること。
• 一次および二次的補正点が互いに一貫しているかどうかを検証すること。
• 系統分化時刻推定における仮説検証のための分子データの信頼性を評価すること。
• ShaulとGraur（2002）の研究で見られた、偏ったデータ除外を是正すること。

提案手法

• ShaulとGraur（2002）が使用した同一のデータセットを、適切な統計的手法を用いて再分析した。
• 仮説検証を可能にするために、系統分化時刻推定に信頼区間を適用した。
• 各補正点が相手の不確実性範囲内に予測可能かどうかを検証することで、相互的一致性を評価した。
• 過去に偏りを引き起こした任意のデータ除外を回避した。
• 適切な誤差伝搬を伴う標準的な分子時計モデルを用いて、不確実性を評価した。
• 一次および二次的補正点間の系統分化時刻の一貫性について、明示的な統計的検定を実施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 分子年代測定における二次的補正点は、一次的補正点と論理的に一貫しているか？
• RQ2 従来の研究で信頼区間が欠落していたことにより、補正の信頼性に関する結論は無効となったのか？
• RQ3 広い信頼区間を持つ分子データは、系統分化時刻の信頼性のある仮説検証を可能にするか？
• RQ4 データ除外は、系統分化時刻推定の正確性にどのように影響するか？
• RQ5 補正点の相互的一致性は、二次的時刻点の妥当性を検証するのに十分か？

主な発見

• 適切な信頼区間を適用した結果、一次および二次的補正点間に不一致は認められなかった。
• ShaulとGraur（2002）の先行研究は、信頼区間の欠如により、有効な仮説検証が不可能であったため、欠陥を含んでいた。
• 特定のデータポイントを除外した結果、ある系統分化時刻の推定が偏ったものとなり、その結論の信頼性が損なわれた。
• 分子データはしばしば広い信頼区間を示すため、正確な系統分化時刻の推定には情報として役立たないことがある。
• 相互的一致性は、信頼できる補正を実現するための必要条件ではあるが、十分条件ではない。多くの推定で高い不確実性が見られるためである。
• 再分析の結果、統計的厳密性が確保されれば、二次的補正点は信頼できるものであると確認された。