In silico PCR - In silico PCR
In silico PCR[1] odkazuje na výpočetní nástroje používané k výpočtu teoretické polymerázová řetězová reakce (PCR) výsledky pomocí dané sady primery (sondy ) zesílit DNA sekvence ze sekvenované genom nebo přepis.[2][3][4][5]
Tyto nástroje se používají k optimalizaci designu primerů pro cílovou DNA nebo cDNA sekvence. Optimalizace primeru má dva cíle: účinnost a selektivitu. Účinnost zahrnuje zohlednění takových faktorů, jako je obsah GC, účinnost vazby, doplňkovost, sekundární struktura, a žíhání a teplota tání (Tm). Selektivita primerů vyžaduje, aby se páry primerů náhodně nevážely na jiná náhodná místa, než je cílový cíl, ani by se páry primerů neměly vážit na konzervované oblasti genové rodiny. Pokud je selektivita špatná, sada primerů zesílí kromě sledovaného cíle více produktů.[6]
Návrh vhodných párů krátkých nebo dlouhých primerů je pouze jedním cílem predikce produktu PCR. Další informace poskytl in silico Nástroje PCR mohou zahrnovat určení umístění primeru, orientace, délky každého z nich amplikon, simulace elektroforetický mobilita, identifikace otevřené čtecí rámce a odkazy na další webové zdroje.[7][8][9]
K dispozici je mnoho softwarových balíčků, které nabízejí rozdílné vyvážení sady funkcí, snadné použití, efektivitu a cenu.[10][11][12][13][14] Primer-BLAST je široce používán a volně přístupný z Národní centrum pro biotechnologické informace (NCBI). Na druhou stranu, FastPCR,[10] komerční aplikace, umožňuje současné testování jednoho primeru nebo sady primerů určených pro multiplexní cílové sekvence. Provádí rychlé zarovnání bez mezer k testování komplementarity primerů s cílovými sekvencemi. Pravděpodobné produkty PCR lze najít pro lineární a kruhové šablony pomocí standardních nebo inverzní PCR stejně jako pro multiplexní PCR. VPCR[3] provádí dynamickou simulaci multiplexní PCR, která umožňuje odhad kvantitativních účinků kompetice mezi více amplikony v jedné reakci. The UCSC Genome Browser nabídky isPCR, který poskytuje grafický i textový výstup pro prohlížení produktů PCR na více než 100 sekvenovaných genomech.
Primer se může vázat na mnoho předpovězených sekvencí, ale pro prodloužení polymerázy lze použít pouze sekvence s žádným nebo malým nesouladem (1 nebo 2, v závislosti na umístění a nukleotidu) na 3 'konci primeru. Posledních 10 - 12 bází na 3 'konci primeru je citlivých na zahájení polymerázového prodloužení a obecnou stabilitu primeru na vazebném místě templátu. Účinek jediného nesouladu v těchto posledních 10 bázích na 3 'konci primeru závisí na jeho poloze a lokální struktuře, což snižuje vazbu primeru, selektivitu a účinnost PCR.[7][9]
Reference
- ^ Synonyma: digitální PCR, virtuální PCR, elektronická PCR, e-PCR
- ^ Schuler, G. D. (1997). "Mapování sekvencí pomocí elektronické PCR". Výzkum genomu. 7 (5): 541–550. doi:10,1101 / gr. 7.554. PMC 310656. PMID 9149949.
- ^ A b Lexa, M .; Horak, J .; Brzobohaty, B. (2001). „Virtuální PCR“. Bioinformatika. 17 (2): 192–193. doi:10.1093 / bioinformatika / 17.2.192. PMID 11238077.
- ^ Rotmistrovsky, K .; Jang, W .; Schuler, G. D. (2004). „Webový server pro provádění elektronické PCR“. Výzkum nukleových kyselin. 32 (Problém s webovým serverem): W108 – W112. doi:10.1093 / nar / gkh450. PMC 441588. PMID 15215361.
- ^ Bikandi, J .; Millan, R. S .; Rementeria, A .; Garaizar, J. (2004). „In silico analýza úplných bakteriálních genomů: PCR, AFLP-PCR a omezení endonukleázou“. Bioinformatika. 20 (5): 798–799. doi:10.1093 / bioinformatika / btg491. PMID 14752001.
- ^ Boutros, P. C .; Okey, A. B. (2004). „PUNS: Transcriptomic- a genomic-in silico PCR pro vylepšený design primerů“. Bioinformatika. 20 (15): 2399–2400. doi:10.1093 / bioinformatika / bth257. PMID 15073008.
- ^ A b C Kalendar, R .; Lee, D .; Schulman, A. H. (2011). „Java web tools for PCR, in silico PCR, and oligonukleotide assembly and analysis“. Genomika. 98 (2): 137–144. doi:10.1016 / j.ygeno.2011.04.009. PMID 21569836.
- ^ A b Kalendar, R; Lee, D; Schulman, A. H. (2014). "Software FastPCR pro PCR v Silico PCR a sestavení a analýze oligonukleotidů". Metody klonování a montáže DNA. Metody v molekulární biologii. 1116. str. 271–302. CiteSeerX 10.1.1.700.4632. doi:10.1007/978-1-62703-764-8_18. ISBN 978-1-62703-763-1. PMID 24395370.
- ^ A b Yu, B .; Zhang, C. (2011). "V analýze Silico PCR". In Silico Tools for Gene Discovery. Metody v molekulární biologii. 760. str. 91–107. doi:10.1007/978-1-61779-176-5_6. ISBN 978-1-61779-175-8. PMID 21779992.
- ^ A b „FastPCR“. PrimerDigital Ltd.
- ^ „Oligomer Web Tools“. Oligomer Oy, Finsko. Archivovány od originál dne 2014-03-27. Citováno 2014-03-27.
- ^ „Electronic PCR“. NCBI - Národní centrum pro biotechnologické informace.
- ^ „Bioinformatika genomu UCSC“. UCSC Genome Bioinformatics Group.
- ^ Gulvik, C. A .; Effler, T. C .; Wilhelm, S. W .; Buchan, A. (2012). „De-MetaST-BLAST: Nástroj pro validaci sad degenerovaných primerů a dolování dat veřejně dostupných metagenomů“. PLOS ONE. 7 (1): e50362. Bibcode:2012PLoSO ... 750362G. doi:10.1371 / journal.pone.0050362. PMC 3506598. PMID 23189198.
externí odkazy
- Webové nástroje pro PCR, qPCR, in silico PCR a oligonukleotidy
- Elektronická PCR Webový server poskytovaný NCBI
- In silico simulace experimentů molekulární biologie
- csPCR: Výpočtový nástroj pro simulaci polymerázové řetězové reakce
- WebPCR PCR simulace umožňující sledované primery a inverzní PCR na kruhové šabloně