Realizing the value in “non-standard” parts of the qPCR standard curve by integrating fundamentals of quantitative microbiology
Notice bibliographique
Résumé
The real-time polymerase chain reaction (PCR), commonly known as quantitative PCR (qPCR), is increasingly common in environmental microbiology applications. During the COVID-19 pandemic, qPCR combined with reverse transcription (RT-qPCR) has been used to detect and quantify SARS-CoV-2 in clinical diagnoses and wastewater monitoring of local trends. Estimation of concentrations using qPCR often features a log-linear standard curve model calibrating quantification cycle ( Cq ) values obtained from underlying fluorescence measurements to standard concentrations. This process works well at high concentrations within a linear dynamic range but has diminishing reliability at low concentrations because it cannot explain “non-standard” data such as Cq values reflecting increasing variability at low concentrations or non-detects that do not yield Cq values at all. Here, fundamental probabilistic modeling concepts from classical quantitative microbiology were integrated into standard curve modeling approaches by reflecting well-understood mechanisms for random error in microbial data. This work showed that data diverging from the log-linear regression model at low concentrations as well as non-detects can be seamlessly integrated into enhanced standard curve analysis. The newly developed model provides improved representation of standard curve data at low concentrations while converging asymptotically upon conventional log-linear regression at high concentrations and adding no fitting parameters. Such modeling facilitates exploration of the effects of various random error mechanisms in experiments generating standard curve data, enables quantification of uncertainty in standard curve parameters, and is an important step toward quantifying uncertainty in qPCR-based concentration estimates. Improving understanding of the random error in qPCR data and standard curve modeling is especially important when low concentrations are of particular interest and inappropriate analysis can unduly affect interpretation, conclusions regarding lab performance, reported concentration estimates, and associated decision-making.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».