STT-7640 : Introduction à la statistique génétique

STT-7640 : Introduction à la statistique génétique NRC 19440 Hiver 2012 Temps consacré : 2-0-4 Crédit(s) : 2 Brève introduction aux concepts génétiques. Une sélection de sujets parmi les suivants : épidémiologie génétique, concepts et introduction; études d'agrégation familiale; analyse de liaison paramétrique; analyse de liaison non paramétrique, méthodes de partage d'allèles; études d'association de population; test de déséquilibre de transmission (test TDT); traits quantitatifs; données de puce à ADN ( microarray). Enseignant : Alexandre Bureau Plage horaire : Cours en classe Mercredi 13h30 à 16h20 VCH-2870 Du 11 janv. 2012 au 6 mars 2012 Site de cours : https://www.portaildescours.ulaval.ca/ena/site/accueil?idsite=19911 Coordonnées et disponibilités Alexandre Bureau Enseignant Chantal Mérette Enseignant alexandre.bureau@msp.ulaval.ca Chantal.Merette@psa.ulaval.ca Alexandre Bureau Vandry 2457 656-2131 poste 3342 Soutien technique : Équipe TacTic (FSG) Pavillon Adrien-Pouliot, Local 3968 http://tactic.fsg.ulaval.ca equipe.tactic@fsg.ulaval.ca 418-656-2131 poste 8747 Toutes sessions (du 1 janvier au 31 décembre) Lundi 09h00 à 16h00 Mardi 09h00 à 16h00 Mercredi 09h00 à 16h00 Jeudi 09h00 à 16h00 Vendredi 09h00 à 16h00 Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 1 de 10

Sommaire Description du cours... 3 Objectifs... 3 Objectifs spécifiques... 3 Calendrier... 3 Contenu et activités... 3 Évaluations et résultats... 4 Consignes sur les travaux... 4 Modalités d'évaluation... 4 Informations détaillées sur les évaluations sommatives... 4 Outils de base en statistique génétique... 4 Analyse de liaison... 5 Association de population... 5 Association familiale... 5 Interactions gène-gène et gène-environnement... 6 Présentation d un article scientifique... 6 Informations détaillées sur les évaluations formatives... 7 Introduction à la génétique... 8 Plan de la présentation... 8 Détails sur les modalités d'évaluation... 8 Politique sur les examens... 8 Échelle des cotes... 8 Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques... 9 Politique sur le plagiat et la fraude académique... 9 Matériel didactique... 9 Bibliographie... 9 Logiciels... 10 Médiagraphie et annexes... 10 Médiagraphie... 10 Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 2 de 10

Description du cours Objectifs Se familiariser avec les concepts de la génétique et les méthodes statistiques particulières au domaine des études génétiques chez l humain. Objectifs spécifiques Au terme de ce cours, l'étudiant sera capable de : 1) Identifier les concepts génétiques qui doivent être pris en compte dans l analyse de données d études génétiques chez l humain. 2) Appliquer les principales méthodes statistiques d analyse de données d études génétiques chez l humain. 3) Effectuer des analyses de base sur des données d études génétiques humaines. 4) Extraire les éléments distinctifs d une méthode d analyse statistique de données génétique dans un article scientifique. Calendrier Date Thèmes Remises de travaux 11 janvier Présentation du plan de cours Introduction à la génétique et à l épidémiologie génétique 18 janvier Pas de cours. Professeur absent. 25 janvier Outils de base en statistique génétique er 1 février Analyse de liaison Remise des exercices sur les outils de base 8 février Association de population Remise des exercices sur l analyse de liaison 15 février Association familiale Remise des exercices sur l association de population 17 février Date limite d'abandon du cours sans échec 22 février Interactions gène-gène et gène-environnement Remise des exercices sur l association familiale 29 février Présentations des étudiants 2 mars Remise des exercices sur les interactions gène-gène et gène-environnement Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 3 de 10

Contenu et activités Le tableau ci-dessous présente les semaines d'activités prévues dans le cadre du cours. Titre Date Introduction à la génétique et à l'épidémiologie génétique 11 janv. 2012 Outils de base en statistique génétique 18 janv. 2012 Introduction à R 25 janv. 2012 Analyse de liaison 1 févr. 2012 Association génétique populationnelle 8 févr. 2012 Association génétique familiale 15 févr. 2012 Interaction gène-gène et gène-environnement 22 févr. 2012 Note : Veuillez vous référer à la section Contenu et activités de votre site de cours pour de plus amples détails. Évaluations et résultats Consignes sur les travaux Les exercices consistent en des problèmes mathématiques à résoudre et des analyses de données à effectuer avec R ou un autre logiciel approprié. Le travail est commencé en classe et doit être remis la semaine suivante. Des programmes et jeux de données seront fournis sur le site web du cours. Modalités d'évaluation Sommatives Titre Date Mode de travail Pondération jeux d'exercices (Somme des évaluations de ce regroupement) 50 % Outils de base en statistique génétique Dû le 1 févr. 2012 à 13h30 10 % Analyse de liaison Dû le 8 févr. 2012 à 13h30 10 % Association de population Dû le 15 févr. 2012 à 13h30 10 % Association familiale Dû le 22 févr. 2012 à 13h30 10 % Interactions gène-gène et gène-environnement Dû le 2 mars 2012 à 17h00 10 % Présentation (Somme des évaluations de ce regroupement) 50 % Présentation d un article scientifique Le 29 févr. 2012 de 13h30 à 16h30 En équipe 50 % Formatives Titre Date Mode de travail Introduction à la génétique Dû le 1 févr. 2012 à 13h30 Plan de la présentation Dû le 22 févr. 2012 à 13h39 En équipe Informations détaillées sur les évaluations sommatives Outils de base en statistique génétique Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 4 de 10

1 févr. 2012 à 13h30 Pondération : 10 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot. Basic_tools.pdf 126,49 Ko, déposé le 25 janv. 2012 Basic_tools_solution_AB.pdf 174,04 Ko, déposé le 6 févr. 2012 Analyse de liaison 8 févr. 2012 à 13h30 Pondération : 10 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot Tutorial_linkage_AB.pdf 203,96 Ko, déposé le 31 janv. 2012 breast_map.txt 60 octets, déposé le 31 janv. 2012 breast_marker.txt 39 octets, déposé le 31 janv. 2012 breast_model.txt 50 octets, déposé le 31 janv. 2012 breast_ped.txt 7,73 Ko, déposé le 31 janv. 2012 Tutorial_linkage_solution_AB.pdf 292,46 Ko, déposé le 14 févr. 2012 Association de population 15 févr. 2012 à 13h30 Pondération : 10 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot R_getting_started.pdf 125,33 Ko, déposé le 6 févr. 2012 pop_assoc_ab.pdf 110,27 Ko, déposé le 8 févr. 2012 Association familiale 22 févr. 2012 à 13h30 Pondération : 10 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot family_assoc_ab.pdf 141,51 Ko, déposé le 14 févr. 2012 Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 5 de 10

ped_fbat.ped 1,55 Mo, déposé le 14 févr. 2012 Interactions gène-gène et gène-environnement 2 mars 2012 à 17h00 Pondération : 10 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot Caspi_paper.pdf 224,34 Ko, déposé le 21 févr. 2012 GE_tutorial_AB.pdf 115,23 Ko, déposé le 21 févr. 2012 caspi.txt 284 octets, déposé le 21 févr. 2012 Présentation d un article scientifique Date et lieu : Le 29 févr. 2012 de 13h30 à 16h30, VCH-2870 En équipe Pondération : 50 % Répartition de la correction et critères : 60 %Corrigé par l'enseignant Critère Structure de la présentation 10 Clarté de la présentation 10 Maîtrise du sujet 20 Intérêt pour l auditoire 5 Apport au cours 5 Réponse aux questions 10 10 %Autoévaluation Critère Notation Participation et communication 5 Entraide et coopération 5 Respect des engagements et responsabilités 5 Qualité de la contribution au travail 5 20 %Évaluation par les pairs Critère Structure de la présentation 5 Clarté de la présentation 5 Intérêt pour l auditoire 3 Apport au cours 3 Réponses aux questions 4 Notation 10 %Contribution au travail d'équipe Critère Participation et communication 5 Entraide et coopération 5 Respect des engagements et responsabilités 5 Qualité de la contribution au travail 5 Notation Notation Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 6 de 10

Remise de l'évaluation : Présentation orale Directives de l'évaluation : En équipes de 2 ou 3, présentation de 30 minutes d un article scientifique sur une méthode utilisée en statistique génétique, choisi parmi la liste ci-bas. Il est aussi possible de proposer un article et de le faire approuver par le professeur. Remarque importante: étant donné le temps limité pour la présentation, il est important de se concentrer sur certains aspects des articles. Basu, S., M. Stephens, et al. "A likelihood-based trait-model-free approach for linkage detection of binary trait." Biometrics 66(1): 205-13. Cordell, H. J., B. J. Barratt, et al. (2004). "Case/pseudocontrol analysis in genetic association studies: A unified framework for detection of genotype and haplotype associations, gene-gene and gene-environment interactions, and parent-of-origin effects." Genet Epidemiol 26(3): 167-85. Guan, Y. and M. Stephens (2008). "Practical issues in imputation-based association mapping." PLoS Genet 4(12): e1000279. Li, D. and D. V. Conti (2009). "Detecting gene-environment interactions using a combined case-only and case-control approach." Am J Epidemiol 169(4): 497-504. Lin, D. Y. and Z. Z. Tang "A general framework for detecting disease associations with rare variants in sequencing studies." Am J Hum Genet 89(3): 354-67. Lunetta, K. L., S. V. Faraone, et al. (2000). "Family-based tests of association and linkage that use unaffected sibs, covariates, and interactions." Am J Hum Genet 66(2): 605-14. Description des critères d'évaluation Structure de la présentation Énoncer clairement les objectifs et situer le sujet présenté dans le cadre du cours. Structurer l exposé de façon logique. Respecter la durée allouée à l exposé sans accélérer à la fin. Clarté de la présentation Présenter les concepts et méthodes choisis d une façon compréhensible. Mettre en relief les éléments importants. Étayer l exposé d illustrations, formules, données et résultats pertinents, en évitant de surcharger. Maîtrise du sujet Identifier les éléments distinctifs de l approche méthodologique présentée. Faire la démonstration qu on a bien assimilé les connaissances théoriques et pratiques relatives au sujet. Interpréter correctement l apport de l approche méthodologique présentée à la recherche en épidémiologie génétique. Faire une analyse critique lorsque cela est pertinent. Intérêt pour l auditoire Capter et garder l attention par une variation de stimuli. Parlez distinctement et à la bonne vitesse pour bien se faire entendre et comprendre. Varier les intonations et faire preuve d enthousiasme. Regarder et s adresser aux auditeurs. Apport au cours Traiter le sujet de façon à complémenter le contenu du cours. Réponse aux questions S assurer que l on comprend bien la question et la reformuler si nécessaire. Répondre de façon précise et concise aux questions. S assurer auprès des auditeurs qu on a bien répondu à la question. Avouer son ignorance si on ne sait pas. Basu, Stephens et al. 2010 873,53 Ko, déposé le 17 janv. 2012 Cordell, Barratt et al. 2004 182,54 Ko, déposé le 17 janv. 2012 Guan and Stephens 2008 336,45 Ko, déposé le 17 janv. 2012 Li and Conti 2009 296,21 Ko, déposé le 17 janv. 2012 Lin and Tang 2011 212,66 Ko, déposé le 17 janv. 2012 Lunetta, Faraone et al. 2000 217,6 Ko, déposé le 17 janv. 2012 Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 7 de 10

Informations détaillées sur les évaluations formatives Introduction à la génétique Remise de l'évaluation : 1 févr. 2012 à 13h30 La remise de ce travail est optionnelle. Un corrigé sera fourni, et les étudiants peuvent demander une rétroaction au professeur s ils remettent leur travail. Boîte de dépot Intro_genetics.pdf 46,98 Ko, déposé le 9 janv. 2012 Plan de la présentation Remise de l'évaluation : 22 févr. 2012 à 13h39 Les étudiants sont encouragés à remettre leur plan avant la date limite. En équipe Boîte de dépot Directives de l'évaluation : Plan détaillé ou ébauche du support visuel pour la présentation en classe. Ce plan permettra au professeur de s'assurer que les étudiants ont bien identifié les points importants de l'article présenté et de rajuster le tir au besoin. Détails sur les modalités d'évaluation A. Jeu d exercice d introduction à la génétique. La remise de ce travail est optionnelle. Un corrigé sera fourni, et les étudiants peuvent demander une rétroaction au professeur s ils remettent leur travail (évaluation formative). B. Exercices à remettre (50%) 5 jeux d exercices, avec une pondération de 10% chacun. La consultation des autres étudiants est permise mais chacun doit remettre son propre travail. Un corrigé sera fourni après correction. C. Présentation d un article scientifique (50%) En équipes de 2 ou 3, présentation de 30 minutes d un article scientifique sur une méthode utilisée en statistique génétique, choisi parmi une sélection proposée par le professeur, ou proposé par les étudiants et approuvé par le professeur. Les étudiants doivent présenter un plan de leur présentation au moins une semaine à l'avance pour une évaluation formative. Appréciation de la qualité de la langue : Pour chaque travail évalué, 0,5% des points sera retranché pour chaque faute d orthographe ou de grammaire distincte, jusqu'à un maximum de 10% des points. Pénalités de retard : 5% des points d un travail seront retranchés pour chaque jour de retard. Un étudiant qui, pour une raison majeure, ne peut remettre son travail à temps peut prendre entente avant la date de tombée avec le professeur pour obtenir un délai supplémentaire. Politique sur les examens Les étudiants qui ont une lettre d'attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent rencontrer leur professeur au début de la session afin que des mesures d'accommodation en classe ou lors des évaluations puissent être prévues et planifiées suffisamment à l'avance puis mises en place. Échelle des cotes Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 8 de 10

Cote % minimum % maximum A+ 90 100 A 85 89,99 A- 80 84,99 Cote % minimum % maximum C+ 65 69,99 C 60 64,99 E 0 59,99 B+ 77 79,99 B 73 76,99 B- 70 72,99 Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette, baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre activité durant laquelle l'enseignant l'interdit. De plus, lorsque l'usage de la calculatrice est permis, alors seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation. Pour l'année 2010-2011, les modèles suivants sont autorisés : Hewlett Packard Texas Instrument Sharp Casio HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35 EL-531*, EL-546*, EL-520* FX-260, FX-300 MS, FX-300W Plus, FX-991MS, FX-991ES * Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP étudiante ZONE. Politique sur le plagiat et la fraude académique Règles disciplinaires Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante: http://www.ulaval.ca/sg/reg/reglements/reglement_disciplinaire.pdf Plagiat Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de: i. ii. iii. iv. v. copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source; résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source; traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance; remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant); remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires. Matériel didactique Bibliographie Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 9 de 10

Aucun livre n est recommandé. Cependant, les ouvrages suivants constituent de bonnes références sur le sujet: Fundamentals of Genetic Epidemiology. M. J. Khoury, T. H. Beaty, B. H. Cohen. Statistical Methods in Genetic epidemiology. D.C. Thomas. Lange, K., Mathematical and statistical methods for genetic analysis. 2nd ed. Statistics for biology and health. 2002, New York: Springer. xvii, 361. A Statistical Approach to Genetic epidemiology: concepts and application. A. Ziegler, I. R. König. Logiciels Les exercices d'analyse de données exigent l'utilisation de l'environnement statistique R et de logiciels spécialisés d'analyse de données génétiques. Les étudiants doivent déjà être capable d'effectuer les opérations de base de chargement et manipulation des données en R. Aucune connaissance des logiciels spécialisés n'est pré-requise. Les étudiants doivent apporter leur ordinateur en classe pour travailler les analyses de données. Médiagraphie et annexes Médiagraphie Ce cours a été offert à l'automne 2007 par une ex-professeure du département. Le site https://cours.mat.ulaval.ca/2007a/66943/ vous permettra d'accéder à ses notes de cours par exemple. Université Laval Mis à jour le 27 févr. 2012 09:28 Page 10 de 10