本文主要是介绍探针和靶序列杂交热力学参数计算,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
探针和靶序列之间的杂交热力学参数可以通过计算热力学性质,如熔解温度(Tm)、热力学自由能(ΔG)、焓变(ΔH)和熵变(ΔS)来获得。这些参数可以帮助预测探针和靶序列之间的杂交稳定性。
1. Tm(熔解温度)的计算
Tm是探针与靶序列形成双链DNA并开始解离的温度。可以使用Nearest-neighbor法等方法计算Tm。常见的计算方法包括Wallace等人提出的近似公式。
2. ΔG(热力学自由能)的计算
热力学自由能表示反应的自发性,可以通过下面的公式计算: ΔG=ΔH−TΔSΔG=ΔH−TΔS 其中,ΔH是焓变,ΔS是熵变,T是温度(单位:开尔文)。
3. ΔH(焓变)和 ΔS(熵变)的计算
焓变和熵变可以通过实验测量获得,或者可以使用计算模型进行估算。例如,可以使用近似公式或生物信息学软件(如NUPACK)来估算这些参数。
通过计算这些热力学参数,可以评估探针和靶序列之间的相互作用强度和稳定性。这对于设计和优化实验,如引物设计、核酸杂交等,具有重要意义。
python 代码:
ambiguous_dna_complement = {"a": "t","c": "g","g": "c","t": "a","A": "T", "C": "G", "G": "C", "T": "A", "M": "K", "m": "k","R": "Y", "r": "y","W": "W", "w": "w","S": "S", "s": "s","Y": "R", "y": "r","K": "M", "k": "m","V": "B", "v": "b","H": "D", "h": "d","D": "H", "d": "h","B": "V", "b": "v","X": "X", "x": "x","N": "N", "n": "n","-": "-",
}def complement(seq):'''Return the complement sequence'''return ''.join([ambiguous_dna_complement[base] for base in seq])def reverse(seq):"""Reverses a string given to it."""return seq[::-1]def rev_com(seq):'''Return the reverse_complement sequence'''com = complement(seq)rev_com = reverse(com)return rev_comdH_full={'AATT' : -7.9, 'TTAA' : -7.9, 'ATTA' : -7.2, 'TAAT' : -7.2, 'CAGT' : -8.5, 'TGAC' : -8.5, 'GTCA' : -8.4, 'ACTG' : -8.4, 'CTGA' : -7.8, 'AGTC' : -7.8, 'GACT' : -8.2, 'TCAG' : -8.2, 'CGGC' : -10.6, 'GCCG' : -9.8, 'GGCC' : -8.0, 'CCGG' : -8.0, 'initCG' : 0.1, 'initGC' : 0.1,
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