Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-16T12:38:12Z No. of bitstreams: 1 TeseDAZ.pdf: 20535130 bytes, checksum: 82585444ba6f0568a20adac88fdfc626 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-17T11:47:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseDAZ.pdf: 20535130 bytes, checksum: 82585444ba6f0568a20adac88fdfc626 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-17T11:47:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseDAZ.pdf: 20535130 bytes, checksum: 82585444ba6f0568a20adac88fdfc626 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-17T11:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseDAZ.pdf: 20535130 bytes, checksum: 82585444ba6f0568a20adac88fdfc626 (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / We propose Bayesian methods for selecting and estimating di erent types of mixture models which are widely used in Genetics and Molecular Biology. We speci cally propose data-driven selection and estimation methods for a generalized mixture model, which accommodates the usual (independent) and the rst-order (dependent) models in one framework, and QTL (quantitative trait locus) mapping models for independent and pedigree data. For clustering genes through a mixture model, we propose three nonparametric Bayesian methods: a marginal nested Dirichlet process (NDP), which is able to cluster distributions and, a predictive recursion clustering scheme (PRC) and a subset nonparametric Bayesian (SNOB) clustering algorithm for clustering big data. We analyze and compare the performance of the proposed methods and traditional procedures of selection, estimation and clustering in simulated and real data sets. The proposed methods are more exible, improve the convergence of the algorithms and provide more accurate estimates in many situations. In addition, we propose methods for predicting nonobservable QTLs genotypes and missing parents and improve the Mendelian probability of inheritance of nonfounder genotype using conditional independence structures. We also suggest applying diagnostic measures to check the goodness of t of QTL mapping models. / N os propomos métodos Bayesianos para selecionar e estimar diferentes tipos de modelos de mistura que são amplamente utilizados em Genética e Biologia Molecular. Especificamente, propomos métodos direcionados pelos dados para selecionar e estimar um modelo de mistura generalizado, que descreve o modelo de mistura usual (independente) e o de primeira ordem numa mesma estrutura, e modelos de mapeamento de QTL com dados independentes e familiares. Para agrupar genes através de modelos de mistura, nós propomos três métodos Bayesianos não-paramétricos: o processo de Dirichlet aninhado que possibilita agrupamento de distribuições e, um algoritmo preditivo recursivo e outro Bayesiano nãoparamétrico exato para agrupar dados de alta dimensão. Analisamos e comparamos o desempenho dos métodos propostos e dos procedimentos tradicionais de seleção e estimação de modelos e agrupamento de dados em conjuntos de dados simulados e reais. Os métodos propostos são mais extáveis, aprimoram a convergência dos algoritmos e apresentam estimativas mais precisas em muitas situações. Além disso, nós propomos procedimentos para predizer o genótipo não observável dos QTLs e de pais faltantes e melhorar a probabilidade Mendeliana de herança genética do genótipo dos descendentes através da estrutura de independência condicional entre os indivíduos. Também sugerimos aplicar medidas de diagnóstico para verificar a qualidade do ajuste dos modelos de mapeamento de QTLs.

We propose Bayesian methods for selecting and estimating different types of mixture models which are widely used inGenetics and MolecularBiology. We specifically propose data-driven selection and estimation methods for a generalized mixture model, which accommodates the usual (independent) and the first-order (dependent) models in one framework, and QTL (quantitativetrait locus) mapping models for independent and pedigree data. For clustering genes through a mixture model, we propose three nonparametric Bayesian methods: a marginal nested Dirichlet process (NDP), which is able to cluster distributions and, a predictive recursion clustering scheme (PRC) and a subset nonparametric Bayesian (SNOB) clustering algorithm for clustering bigdata. We analyze and compare the performance of the proposed methods and traditional procedures of selection, estimation and clustering in simulated and real datasets. The proposed methods are more flexible, improve the convergence of the algorithms and provide more accurate estimates in many situations. In addition, we propose methods for estimating non observable QTLs genotypes and missing parents and improve the Mendelian probability of inheritance of nonfounder genotype using conditional independence structures.We also suggest applying diagnostic measures to check the goodness of fit of QTLmappingmodels. / Nos propomos métodos Bayesianos para selecionar e estimar diferentes tipos de modelos de mistura que são amplamente utilizados em Genética e Biologia Molecular. Especificamente, propomos métodos direcionados pelos dados para selecionar e estimar um modelo de mistura generalizado, que descreve o modelo de mistura usual (independente) e o de primeira ordem numa mesma estrutura, e modelos de mapeamento de QTL com dados independentes e familiares. Para agrupar genes através de modelos de mistura, nos propomos três métodos Bayesianos não-paramétricos: o processo de Dirichlet aninhado que possibilita agrupamento de distribuições e, um algoritmo preditivo recursivo e outro Bayesiano não- paramétrico exato para agrupar dados de alta dimensão. Analisamos e comparamos o desempenho dos métodos propostos e dos procedimentos tradicionais de seleção e estimação de modelos e agrupamento de dados em conjuntos de dados simulados e reais. Os métodos propostos são mais flexíveis, aprimoram a convergência dos algoritmos e apresentam estimativas mais precisas em muitas situações. Além disso, nos propomos procedimentos para estimar o genótipo não observável dos QTL se de pais faltantes e melhorar a probabilidade Mendeliana de herança genética do genótipo dos descendentes através da estrutura condicional de independência entre as variáveis. Também sugerimos aplicar medidas de diagnóstico para verificar a qualidade do ajuste dos modelos de mapeamento de QTLs.