A New General Model for Predicting Melting Thermodynamics of Complementary and Mismatched B-Form Duplexes Containing Locked Nucleic Acids: Application to Probe Design for Digital PCR Detection of Somatic Mutations
Notice bibliographique
Résumé
Advances in real-time polymerase chain reaction (PCR), as well as the emergence of digital PCR (dPCR) and useful modified nucleotide chemistries, including locked nucleic acids (LNAs), have created the potential to improve and expand clinical applications of PCR through their ability to better quantify and differentiate amplification products, but fully realizing this potential will require robust methods for designing dual-labeled hydrolysis probes and predicting their hybridization thermodynamics as a function of their sequence, chemistry, and template complementarity. We present here a nearest-neighbor thermodynamic model that accurately predicts the melting thermodynamics of a short oligonucleotide duplexed either to its perfect complement or to a template containing mismatched base pairs. The model may be applied to pure-DNA duplexes or to duplexes for which one strand contains any number and pattern of LNA substitutions. Perturbations to duplex stability arising from mismatched DNA:DNA or LNA:DNA base pairs are treated at the Gibbs energy level to maintain statistical significance in the regressed model parameters. This approach, when combined with the model's accounting of the temperature dependencies of the melting enthalpy and entropy, permits accurate prediction of T(m) values for pure-DNA homoduplexes or LNA-substituted heteroduplexes containing one or two independent mismatched base pairs. Terms accounting for changes in solution conditions and terminal addition of fluorescent dyes and quenchers are then introduced so that the model may be used to accurately predict and thereby tailor the T(m) of a pure-DNA or LNA-substituted hydrolysis probe when duplexed either to its perfect-match template or to a template harboring a noncomplementary base. The model, which builds on classic nearest-neighbor thermodynamics, should therefore be of use to clinicians and biologists who require probes that distinguish and quantify two closely related alleles in either a quantitative PCR or dPCR assay. This potential is demonstrated by using the model to design allele-specific probes that completely discriminate and quantify clinically relevant mutant alleles (BRAF V600E and KIT D816V) in a dPCR assay.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».