Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №5, 2021 / с. 23-25

Методика определения характерных параметров при плавлении ДНК в анализаторах нуклеиновых кислот

                                

В.Е. Курочкин, Д.А. Белов, Ю.В. Белов, А.Н. Зубик


Аннотация

Современные методы полимеразной цепной реакции (ПЦР) и плавления молекулы ДНК реализуются на анализаторах нуклеиновых кислот. Предложено использовать особенности регистрации сигналов плавления анализаторами серии АНК с целью уменьшения погрешности определения основного характерного параметра анализа – температуры плавления ДНК Tm. Предложена методика определения ширины интервала плавления ∆T для использования в качестве дополнительного критерия специфичности полученного продукта ПЦР. Выполнена оценка погрешностей измерений: значения СКО величины Tm – не более 0,11 °C; величины ∆T – не более 0,06 °C.


Сведения об авторах

Владимир Ефимович Курочкин, д-р техн. наук, профессор, директор,
Дмитрий Анатольевич Белов, мл. научный сотрудник,
Юрий Васильевич Белов, канд. физ.-мат. наук, ведущ. научный сотрудник,
Александра Николаевна Зубик, канд. техн. наук, научный сотрудник, Институт аналитического приборостроения РАН, г. С.-Петербург,

Список литературы

1. Nikolenko D.A., Munister V.D., Zolkin A.L., Khvatov I.L., Karapetyan A.A. Analysis of modern computer diagnostic and measurement methods in medicine // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. Vol. 1889. № 5. Р. 052005.
2. Herrmann M.G., Durtschi J.D., Wittwer C.T., Voelkerding K.V. Expanded Instrument Comparison of Amplicon DNA Melting Analysis for Mutation Scanning and Genotyping // Clin. Chem. 2007. Vol. 53. № 8. PP. 1-3.
3. Белов Д.А., Белов Ю.В., Широкорад А.Л. Разработка экспериментальной версии программного обеспечения на основе новой методики определения температуры плавления ДНК // Научное приборостроение. 2018. Т. 28. № 2. С. 11-19.
4. Marmur J., Doty P. Determination of the base composition of deoxyribonucleic acid from its thermal denaturation temperature // J. Mol. Biol. 1962. Vol. 5. № 1. PP. 109-118.
5. Porschke D. Cooperative non-enzymic base recognition II. Thermodynamics of the helix-coil transition of oligoadenylic + oligouridylic acids // Biopolymers. 1971. Vol. 10. PP. 1989-2013.
6. Blake R.D. Cooperative lengths of DNA during melting // Biopolymers. 1987. Vol. 26. PP. 1063-1074.
7. Breslauer K.J., Frank R., Blocker H., Marky L.A. Predicting DNA duplex stability from the base sequence // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. Vol. 83. PP. 3746-3750.
8. Owczarzy R., You Y., Moreira B.G., Manthey J.A., Huang L. et al. Effects of sodium ions on DNA duplex oligomers: Improved predictions of melting temperatures // Biochemistry. 2004. Vol. 43. PP. 3537-3554.
9. Календарь Р.Н., Сиволап Ю.М. Полимеразная цепная реакция с произвольными праймерами // Биополимеры и клетка. 1995. Т. 11. № 3-4. С. 55-65.
10. Веденов А.А., Дыхне А.М., Франк-Каменецкий М.Д. Переход спираль-клубок в ДНК // Успехи физических наук. 1971. Т. 105. № 11. С. 479-519.
11. Lazurkin Y.S., Frank-Kamenetskii M.D., Trifonov E.N. Perspectives report: Melting of DNA: Its study and application as a research method // Biopolymers. 1970. № 9. PP. 1253-1306.
12. Marky L.A., Breslauer K.J. Calculating thermodynamic data for transitions of any molecularity from equilibrium melting curves // Biopolymers. 1987. № 2. PP. 1601-1620.
13. Rupprecht A., Piskur J., Schultz J., Nordenskiold L., Song Z., Lahajnar G. Mechanochemical study of conformational transitions and melting of Li-, Na-, K-, and CsDNA fibers in ethanol-water solutions // Biopolymers. 1994. № 34. PP. 897-920.
14. Lando D.Y., Fridman A.S., Chang C.-L., Grigoryan I.E., Galyuk E.N., Murashko O.N., Chen C.-C., Hu C.-K. Determination of melting temperature and temperature melting range for DNA with multi-peak differential melting curves // Anal. Biochem. 2015. № 479. PP. 28-36.
15. Сочивко Д.Г., Варламов Д.А., Федоров А.А., Курочкин В.Е. Метод бесконтактного измерения температуры в реакторах полимеразной цепной реакции // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. Вып. 7. С. 53-58.