Данный раздел содержит описание алгоритмов, термодинамических параметров и коэффициентов, используемых для расчета физико-химических свойств олигонуклеотидов.
Расчет массы одноцепочечных дезоксирибонуклеотидов (Standard Desalted) производится путем суммирования ангидридных весов мономеров с учетом добавления массы молекулы воды.
- Integrated DNA Technologies. (2011). Calculation of Molecular Weight of Oligonucleotides. IDT SciTools.
- IUPAC. (2013). Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry, 88(3), 265–291.
Определение молярного коэффициента поглощения () выполняется методом ближайших соседей (Nearest Neighbor).
- Cavaluzzi, M. J., & Borer, P. N. (2004). Revised Ig-values for predicting absorption spectra of nucleic acids. Nucleic Acids Research, 32(1), e13.
- Cantor, C. R., Warshaw, M. M., & Shapiro, H. (1970). Oligonucleotide interactions. III. Circular dichroism studies of the conformation of deoxyoligonucleotides. Biopolymers: Original Research on Biomolecules, 9(9), 1059–1077.
- Gray, D. M., Hung, S. H., & Johnson, K. H. (1995). Absorption and circular dichroism spectra of poly(dA)·poly(dT), poly[d(A-T)]·poly[d(A-T)] and algae DNA: influence of sequence on stack-specific spectra. Methods in Enzymology, 246, 19–34.
- Warshaw MM, Tinoco I. Optical properties of sixteen dinucleoside phosphates. J Mol Biol. 1966;20(1):29−38.
Расчет базируется на модели ближайших соседей (Nearest-Neighbor model) с учетом термодинамики образования дуплекса.
Основное уравнение (Allawi & SantaLucia):
- Allawi, H. T., & SantaLucia, J., Jr. (1997). Thermodynamics and NMR of internal G·T mismatches in DNA. Biochemistry, 36(34), 10581-10594.
Солевая коррекция (Owczarzy et al.):
При наличии ионов магния и коррекции энтропии для учета влияния концентрации моновалентных катионов на температуру плавления используется уравнение:
Где:
Данный алгоритм испрользуется при расчете условий для высокоточных полимераз следующего поколения, требования которых к ионной силе буфера отличаются от протоколов классической Taq.
- Owczarzy, R., et al. (2008). Predicting stability of DNA duplexes in solutions containing magnesium and monovalent cations. Biochemistry, 47(19), 5336-5353.
Температура отжига (Ta):
- Rychlik, W., Spencer, W. J., & Rhoads, R. E. (1990). Optimization of the annealing temperature for DNA amplification in vitro. Nucleic Acids Research, 18(21), 6409–6412.
Молярный коэффициент (nmole/OD₂₆₀):
- Cavaluzzi, M. J., & Borer, P. N. (2004). Revised -values for predicting absorption spectra of nucleic acids. Nucleic Acids Research, 32(1), e13.
Массовый коэффициент (µg/OD₂₆₀):
- IUPAC. (2013). Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry, 88(3), 265–291.