Assignment of individuals to populations using microsatellites

Summary The article presents two methods for the assignment of an anonymous DNA‐sample to populations with known allele frequencies at a number of marker loci. The first method calculates the conditional probability for the sample to belong to one of the two possible populations given the complete marker genotype at several loci. The second method is a simple test for the sample to belong to a known population and is based on the distribution of complete marker genotype probabilities. Simulation studies were performed for the first method in order to estimate the expected probability for two populations with random allele frequency differences. The results indicate that six loci with four to five alleles each are sufficient to obtain an expected probability of more than 0.05 in 98.1 and 99.8% of all possible situations. The simulation studies for the second method were used to estimate the power of the test for three different scenarios. The results show that with six loci with five alleles per locus a power between 0.90 and 0.98 can be achieved. However, this is only true if the distribution of allele frequencies in the known population is not extremely skewed. Zussammenfassung Der Artikel stellt zwei Methoden, mit denen eine DNA‐Probe unbekannter Abstammung einer Population mit bekannten Allelfrequenzen für eine Anzahl bekannter Markerloci zugeordnet werden kann vor. Die erste Methode berechnet die bedingte Wahrscheinlichkeit, daß die Probe bei dem beobachteten Markergenotyp zu einter von zwei möglichen Populationen gehört. Die zweite Methode besteht aus einem einfachen Test, der auf der Verteilung aller möglichen Markergenotypen basiert. Mit Hilfe von Simulationsstudien wurde für die erste Methode die erwartete Wahrscheinlichkeit, daß die Probe zu einer von zwei Populationen mit zufälligen Genfrequenzen an allen Markerloci gehört berechnet. Die Ergebnisse zeigen, daß bei 6 Loci mit jeweils vier bis fünf Allelen eine erwartete Wahrscheinlichkeit von 98.1 bzw. 99.8 Prozent für zwei beliebige Populationen erreicht werden kann. Die Simulationen für die zweite Methode hatten zum Ziel, die Mächtigkeit des Tests bei 3 verschiedenen Szenarien zu ermitteln. Es zeigte sich, daß bei sechs Loci mit jeweils fünf Allelen eine Mächtigkeit zwischen 90 und 98 Prozent in Abhängigkeit von der Allelfrequenzverteilung in der bekannten Population erzielt werden kann. Bei einer sehr schiefen Verteilung der Allelfrequenzen führte die Methode allerdings nicht zu befriedigenden Ergebnissen.