حاسبة عدد نسخ الحمض النووي الجينومي

مقدمة في تحليل عدد نسخ الحمض النووي

تعتبر حاسبة عدد نسخ الحمض النووي الجينومي أداة قوية مصممة لتقدير عدد نسخ تسلسل الحمض النووي المحدد الموجود في عينة جينومية. يعد تحليل عدد نسخ الحمض النووي تقنية أساسية في علم الأحياء الجزيئي وعلم الوراثة والتشخيصات السريرية، حيث يساعد الباحثين والأطباء على قياس وفرة تسلسلات الحمض النووي المحددة. هذه الحسابات ضرورية لتطبيقات متنوعة، بما في ذلك دراسات التعبير الجيني، واكتشاف مسببات الأمراض، وقياس نسخ الجينات المنقولة، وتشخيص الاضطرابات الوراثية التي تتميز بتغيرات عدد النسخ (CNVs).

توفر حاسبة تقدير النسخ الجينومية طريقة بسيطة لحساب أعداد نسخ الحمض النووي دون الحاجة إلى تكوينات معقدة أو تكاملات واجهة برمجة التطبيقات. من خلال إدخال بيانات تسلسل الحمض النووي الخاصة بك وتسلسل الهدف، جنبًا إلى جنب مع معلمات التركيز، يمكنك بسرعة تحديد عدد نسخ تسلسلات الحمض النووي المحددة في عيّنتك. هذه المعلومات ضرورية لفهم التغيرات الجينية وآليات المرض وتحسين بروتوكولات التجارب في أبحاث علم الأحياء الجزيئي.

العلم وراء حساب عدد نسخ الحمض النووي

فهم عدد نسخ الحمض النووي

يشير عدد نسخ الحمض النووي إلى عدد مرات ظهور تسلسل الحمض النووي المحدد في الجينوم أو العينة. في الجينوم البشري الطبيعي، توجد معظم الجينات في نسختين (واحدة من كل والد). ومع ذلك، يمكن أن تؤدي عمليات بيولوجية مختلفة وظروف وراثية إلى انحرافات عن هذا المعيار:

الزيادة: زيادة عدد النسخ (أكثر من نسختين)
الحذف: انخفاض عدد النسخ (أقل من نسختين)
التكرار: مقاطع محددة مكررة داخل الجينوم
تغيرات عدد النسخ (CNVs): تغيرات هيكلية تتضمن تغييرات في عدد النسخ

يساعد حساب عدد نسخ الحمض النووي بدقة العلماء على فهم هذه التغيرات وآثارها على الصحة والمرض.

الصيغة الرياضية لحساب عدد نسخ الحمض النووي

يمكن حساب عدد النسخ لتسلسل الحمض النووي المحدد باستخدام الصيغة التالية:

$\text{عدد النسخ} = \frac{\text{الحدوثات} \times \text{التركيز} \times \text{الحجم} \times N_A}{\text{طول الحمض النووي} \times \text{متوسط وزن قاعدة الحمض النووي} \times 10^9}$

حيث:

الحدوثات: عدد مرات ظهور تسلسل الهدف في عينة الحمض النووي
التركيز: تركيز الحمض النووي بالنانوجرام/ميكرولتر
الحجم: حجم العينة بالميكرولتر
$N_A$ : عدد أفوجادرو (6.022 × 10²³ جزيء/مول)
طول الحمض النووي: طول تسلسل الحمض النووي بالزوج القاعدي
متوسط وزن قاعدة الحمض النووي: الوزن الجزيئي المتوسط لزوج قاعدة الحمض النووي (660 غرام/مول)
10^9: معامل التحويل من النانوجرام إلى الغرام

تأخذ هذه الصيغة في الاعتبار الخصائص الجزيئية للحمض النووي وتوفر تقديرًا لعدد النسخ المطلقة في عيّنتك.

شرح المتغيرات

الحدوثات: يتم تحديد ذلك عن طريق عد عدد مرات ظهور تسلسل الهدف داخل التسلسل الكامل للحمض النووي. على سبيل المثال، إذا كان تسلسل الهدف هو "ATCG" وظهر 5 مرات في عينة الحمض النووي الخاصة بك، فإن قيمة الحدوثات ستكون 5.
تركيز الحمض النووي: يُقاس عادةً بالنانوجرام/ميكرولتر (نانوجرام لكل ميكرولتر)، ويمثل كمية الحمض النووي الموجودة في محلولك. يتم عادةً تحديد هذه القيمة باستخدام طرق الطيف الضوئي مثل NanoDrop أو اختبارات الفلورية مثل Qubit.
حجم العينة: الحجم الإجمالي لعينة الحمض النووي الخاصة بك بالميكرولتر (ميكرولتر).
عدد أفوجادرو: هذه الثابتة الأساسية (6.022 × 10²³) تمثل عدد الجزيئات في مول واحد من مادة.
طول الحمض النووي: الطول الإجمالي لتسلسل الحمض النووي الخاص بك بالزوج القاعدي.
متوسط وزن قاعدة الحمض النووي: الوزن الجزيئي المتوسط لزوج قاعدة الحمض النووي هو حوالي 660 غرام/مول. تأخذ هذه القيمة في الاعتبار الوزن المتوسط للنيوكليوتيدات وروابط الفوسفوستر.

كيفية استخدام حاسبة تقدير النسخ الجينومية

توفر حاسبة تقدير النسخ الجينومية واجهة سهلة الاستخدام لحساب عدد نسخ الحمض النووي بسرعة ودقة. اتبع هذه الخطوات للحصول على نتائج دقيقة:

الخطوة 1: أدخل تسلسل الحمض النووي الخاص بك

في حقل الإدخال الأول، أدخل التسلسل الكامل للحمض النووي الذي تريد تحليله. يجب أن يكون هذا هو التسلسل الكامل الذي تريد عد حدوثات تسلسل الهدف فيه.

ملاحظات هامة:

يتم قبول قواعد الحمض النووي القياسية فقط (A، T، C، G)
التسلسل غير حساس لحالة الأحرف (كلا من "ATCG" و "atcg" يتم اعتباره نفس الشيء)
أزل أي مسافات أو أرقام أو رموز خاصة من تسلسلك

مثال على تسلسل الحمض النووي الصحيح:

1ATCGATCGATCGTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAG
2

الخطوة 2: أدخل تسلسل الهدف الخاص بك

في حقل الإدخال الثاني، أدخل تسلسل الحمض النووي المحدد الذي تريد عدّه. هذا هو تسلسل الهدف الذي تريد تحديد عدد نسخ.

المتطلبات:

يجب أن يحتوي تسلسل الهدف على قواعد الحمض النووي القياسية فقط (A، T، C، G)
يجب أن يكون تسلسل الهدف أقصر من أو يساوي التسلسل الرئيسي للحمض النووي
للحصول على نتائج دقيقة، يجب أن يمثل تسلسل الهدف عنصرًا جينيًا محددًا من الاهتمام

مثال على تسلسل الهدف الصحيح:

1ATCG
2

الخطوة 3: تحديد تركيز الحمض النووي وحجم العينة

أدخل تركيز عينة الحمض النووي الخاصة بك بالنانوجرام/ميكرولتر (نانوجرام لكل ميكرولتر) والحجم بالميكرولتر (ميكرولتر).

القيم النموذجية:

تركيز الحمض النووي: 1-100 نانوجرام/ميكرولتر
حجم العينة: 1-100 ميكرولتر

الخطوة 4: عرض نتائجك

بعد إدخال جميع المعلومات المطلوبة، ستحسب الحاسبة تلقائيًا عدد نسخ تسلسل الهدف الخاص بك. تمثل النتيجة العدد المقدر لنسخ تسلسل الهدف في العينة الكاملة.

تشمل قسم النتائج أيضًا:

تصور لعدد النسخ
خيار لنسخ النتيجة إلى الحافظة الخاصة بك
شرح مفصل لكيفية إجراء الحساب

التحقق من صحة البيانات ومعالجة الأخطاء

تتضمن حاسبة تقدير النسخ الجينومية العديد من فحوصات التحقق لضمان نتائج دقيقة:

التحقق من صحة تسلسل الحمض النووي: يضمن أن الإدخال يحتوي فقط على قواعد الحمض النووي الصالحة (A، T، C، G).
- رسالة خطأ: "يجب أن يحتوي تسلسل الحمض النووي على أحرف A و T و C و G فقط"
التحقق من صحة تسلسل الهدف: يتحقق من أن تسلسل الهدف يحتوي على قواعد الحمض النووي الصالحة ولا يكون أطول من التسلسل الرئيسي للحمض النووي.
- رسائل الخطأ:
  - "يجب أن يحتوي تسلسل الهدف على أحرف A و T و C و G فقط"
  - "لا يمكن أن يكون تسلسل الهدف أطول من تسلسل الحمض النووي"
التحقق من التركيز والحجم: يتحقق من أن هذه القيم أرقام إيجابية.
- رسائل الخطأ:
  - "يجب أن يكون التركيز أكبر من 0"
  - "يجب أن يكون الحجم أكبر من 0"

التطبيقات وحالات الاستخدام

يمتلك تحليل عدد نسخ الحمض النووي العديد من التطبيقات عبر مجالات مختلفة من علم الأحياء والطب:

التطبيقات البحثية

دراسات التعبير الجيني: يمكن أن يساعد قياس عدد نسخ الجين في فهم مستوى التعبير ووظيفته.
تحليل الكائنات المعدلة وراثيًا: تحديد عدد نسخ الجينات المدخلة في الكائنات المعدلة وراثيًا لتقييم كفاءة الاندماج.
قياس الكائنات الدقيقة: قياس وفرة تسلسلات ميكروبية محددة في عينات بيئية أو سريرية.
اختبار الحمل الفيروسي: قياس الجينومات الفيروسية في عينات المرضى لمراقبة تقدم العدوى وفعالية العلاج.

التطبيقات السريرية

تشخيص السرطان: تحديد الزيادات أو الحذف في الجينات المسرطنة وجينات كابحة الورم.
تشخيص الأمراض الوراثية: اكتشاف تغيرات عدد النسخ المرتبطة بالاضطرابات الوراثية مثل ضمور العضلات الدوشيني أو مرض شاركوت-ماري-توث.
علم الأدوية الجينية: فهم كيفية تأثير عدد نسخ الجين على استقلاب الأدوية واستجابتها.
اختبارات ما قبل الولادة: تحديد الشذوذات الكروموسومية مثل التثلث الصبغي أو الحذف الصغير.

مثال من العالم الحقيقي

قد تستخدم مجموعة بحثية تدرس سرطان الثدي حاسبة تقدير النسخ الجينومية لتحديد عدد نسخ جين HER2 في عينات الأورام. يرتبط تضخيم HER2 (زيادة عدد النسخ) بسرطان الثدي العدواني ويؤثر على قرارات العلاج. من خلال حساب العدد الدقيق للنسخ، يمكن للباحثين:

تصنيف الأورام بناءً على حالة HER2
ربط عدد النسخ بنتائج المرضى
مراقبة التغيرات في عدد النسخ خلال العلاج
تطوير معايير تشخيصية أكثر دقة

بدائل لحساب عدد النسخ

بينما توفر حاسبتنا طريقة مباشرة لتقدير عدد نسخ الحمض النووي، تُستخدم تقنيات أخرى أيضًا في الأبحاث والإعدادات السريرية:

تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR): يقيس تضخيم الحمض النووي في الوقت الحقيقي لتحديد عدد النسخ الأولية.
تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي (dPCR): يقسم العينة إلى آلاف التفاعلات الفردية لتوفير قياس مطلق دون منحنيات معيارية.
الهجين في الموقع الفلوري (FISH): تصور وعد عدد تسلسلات الحمض النووي المحددة مباشرة في الخلايا أو الكروموسومات.
الهجين الجينومي المقارن (CGH): يقارن عدد نسخ تسلسلات الحمض النووي بين عينة اختبار وعينة مرجعية.
تسلسل الجيل التالي (NGS): يوفر تحليل عدد النسخ على مستوى الجينوم بدقة عالية.

تتمتع كل طريقة بمزاياها وقيودها من حيث الدقة والتكلفة والإنتاجية والدقة. تقدم حاسبتنا نهجًا سريعًا ومتاحًا للتقديرات الأولية أو عندما لا تكون المعدات المتخصصة متاحة.

تاريخ تحليل عدد نسخ الحمض النووي

تطور مفهوم عدد نسخ الحمض النووي وأهميته في علم الوراثة بشكل كبير على مر العقود:

الاكتشافات المبكرة (1950-1970)

تم وضع الأساس لتحليل عدد نسخ الحمض النووي مع اكتشاف بنية الحمض النووي بواسطة واتسون وكريك في عام 1953. ومع ذلك، ظلت القدرة على اكتشاف التغيرات في عدد النسخ محدودة حتى تطوير تقنيات علم الأحياء الجزيئي في السبعينيات.

ظهور التقنيات الجزيئية (1980)

شهدت الثمانينيات تطوير تقنيات التلطيخ الجنوبي والهجين في الموقع التي سمحت للعلماء باكتشاف التغيرات الكبيرة في عدد النسخ. قدمت هذه الطرق لمحات أولية حول كيفية تأثير تغيرات عدد النسخ على التعبير الجيني والظاهرة.

ثورة PCR (1990)

ثورة اختراع وتحسين تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) التي قام بها كاري موليس في التسعينيات تحليل الحمض النووي. أدى تطوير تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR) في التسعينيات إلى قياس أكثر دقة لعدد نسخ الحمض النووي وأصبح المعيار الذهبي للعديد من التطبيقات.

العصر الجينومي (2000-الحاضر)

أدى إكمال مشروع الجينوم البشري في عام 2003 وظهور تقنيات المصفوفات وتسلسل الجيل التالي إلى توسيع قدرتنا بشكل كبير على اكتشاف وتحليل تغيرات عدد النسخ عبر الجينوم بأكمله. كشفت هذه التقنيات أن تغيرات عدد النسخ أكثر شيوعًا وأهمية مما كان يُعتقد سابقًا، مما يساهم في كل من التنوع الجيني الطبيعي والمرض.

اليوم، عززت الأساليب الحسابية وأدوات المعلوماتية الحيوية قدرتنا على حساب عدد نسخ الحمض النووي بدقة وتفسيره، مما جعل هذا التحليل متاحًا للباحثين والأطباء في جميع أنحاء العالم.

أمثلة على التعليمات البرمجية لحساب عدد نسخ الحمض النووي

إليك تنفيذات لحساب عدد نسخ الحمض النووي بلغات برمجة مختلفة:

تنفيذ بايثون

1def calculate_dna_copy_number(dna_sequence, target_sequence, concentration, volume):
2    """
3    حساب عدد نسخ تسلسل الحمض النووي المستهدف.
4    
5    المعلمات:
6    dna_sequence (str): التسلسل الكامل للحمض النووي
7    target_sequence (str): تسلسل الهدف للعد
8    concentration (float): تركيز الحمض النووي بالنانوجرام/ميكرولتر
9    volume (float): حجم العينة بالميكرولتر
10    
11    النتيجة:
12    int: العدد المقدر للنسخ
13    """
14    # تنظيف والتحقق من صحة التسلسلات
15    dna_sequence = dna_sequence.upper().replace(" ", "")
16    target_sequence = target_sequence.upper().replace(" ", "")
17    
18    if not all(base in "ATCG" for base in dna_sequence):
19        raise ValueError("يجب أن يحتوي تسلسل الحمض النووي على أحرف A و T و C و G فقط")
20    
21    if not all(base in "ATCG" for base in target_sequence):
22        raise ValueError("يجب أن يحتوي تسلسل الهدف على أحرف A و T و C و G فقط")
23    
24    if len(target_sequence) > len(dna_sequence):
25        raise ValueError("لا يمكن أن يكون تسلسل الهدف أطول من تسلسل الحمض النووي")
26    
27    if concentration <= 0 or volume <= 0:
28        raise ValueError("يجب أن يكون التركيز والحجم أكبر من 0")
29    
30    # عد حدوثات تسلسل الهدف
31    count = 0
32    pos = 0
33    while True:
34        pos = dna_sequence.find(target_sequence, pos)
35        if pos == -1:
36            break
37        count += 1
38        pos += 1
39    
40    # الثوابت
41    avogadro = 6.022e23  # جزيء/مول
42    avg_base_pair_weight = 660  # غرام/مول
43    
44    # حساب عدد النسخ
45    total_dna_ng = concentration * volume
46    total_dna_g = total_dna_ng / 1e9
47    moles_dna = total_dna_g / (len(dna_sequence) * avg_base_pair_weight)
48    total_copies = moles_dna * avogadro
49    copy_number = count * total_copies
50    
51    return round(copy_number)
52
53# مثال للاستخدام
54dna_seq = "ATCGATCGATCGTAGCTAGCTAGCTAG"
55target_seq = "ATCG"
56conc = 10  # نانوجرام/ميكرولتر
57vol = 20   # ميكرولتر
58
59try:
60    result = calculate_dna_copy_number(dna_seq, target_seq, conc, vol)
61    print(f"عدد النسخ المقدر: {result:,}")
62except ValueError as e:
63    print(f"خطأ: {e}")
64

تنفيذ جافا سكريبت

1function calculateDnaCopyNumber(dnaSequence, targetSequence, concentration, volume) {
2  // تنظيف والتحقق من صحة التسلسلات
3  dnaSequence = dnaSequence.toUpperCase().replace(/\s+/g, '');
4  targetSequence = targetSequence.toUpperCase().replace(/\s+/g, '');
5  
6  // التحقق من صحة تسلسل الحمض النووي
7  if (!/^[ATCG]+$/.test(dnaSequence)) {
8    throw new Error("يجب أن يحتوي تسلسل الحمض النووي على أحرف A و T و C و G فقط");
9  }
10  
11  // التحقق من صحة تسلسل الهدف
12  if (!/^[ATCG]+$/.test(targetSequence)) {
13    throw new Error("يجب أن يحتوي تسلسل الهدف على أحرف A و T و C و G فقط");
14  }
15  
16  if (targetSequence.length > dnaSequence.length) {
17    throw new Error("لا يمكن أن يكون تسلسل الهدف أطول من تسلسل الحمض النووي");
18  }
19  
20  if (concentration <= 0 || volume <= 0) {
21    throw new Error("يجب أن يكون التركيز والحجم أكبر من 0");
22  }
23  
24  // عد حدوثات تسلسل الهدف
25  let count = 0;
26  let pos = 0;
27  
28  while (true) {
29    pos = dnaSequence.indexOf(targetSequence, pos);
30    if (pos === -1) break;
31    count++;
32    pos++;
33  }
34  
35  // الثوابت
36  const avogadro = 6.022e23; // جزيء/مول
37  const avgBasePairWeight = 660; // غرام/مول
38  
39  // حساب عدد النسخ
40  const totalDnaNg = concentration * volume;
41  const totalDnaG = totalDnaNg / 1e9;
42  const molesDna = totalDnaG / (dnaSequence.length * avgBasePairWeight);
43  const totalCopies = molesDna * avogadro;
44  const copyNumber = count * totalCopies;
45  
46  return Math.round(copyNumber);
47}
48
49// مثال للاستخدام
50try {
51  const dnaSeq = "ATCGATCGATCGTAGCTAGCTAGCTAG";
52  const targetSeq = "ATCG";
53  const conc = 10; // نانوجرام/ميكرولتر
54  const vol = 20;  // ميكرولتر
55  
56  const result = calculateDnaCopyNumber(dnaSeq, targetSeq, conc, vol);
57  console.log(`عدد النسخ المقدر: ${result.toLocaleString()}`);
58} catch (error) {
59  console.error(`خطأ: ${error.message}`);
60}
61

تنفيذ R

1calculate_dna_copy_number <- function(dna_sequence, target_sequence, concentration, volume) {
2  # تنظيف والتحقق من صحة التسلسلات
3  dna_sequence <- gsub("\\s+", "", toupper(dna_sequence))
4  target_sequence <- gsub("\\s+", "", toupper(target_sequence))
5  
6  # التحقق من صحة تسلسل الحمض النووي
7  if (!grepl("^[ATCG]+$", dna_sequence)) {
8    stop("يجب أن يحتوي تسلسل الحمض النووي على أحرف A و T و C و G فقط")
9  }
10  
11  # التحقق من صحة تسلسل الهدف
12  if (!grepl("^[ATCG]+$", target_sequence)) {
13    stop("يجب أن يحتوي تسلسل الهدف على أحرف A و T و C و G فقط")
14  }
15  
16  if (nchar(target_sequence) > nchar(dna_sequence)) {
17    stop("لا يمكن أن يكون تسلسل الهدف أطول من تسلسل الحمض النووي")
18  }
19  
20  if (concentration <= 0 || volume <= 0) {
21    stop("يجب أن يكون التركيز والحجم أكبر من 0")
22  }
23  
24  # عد حدوثات تسلسل الهدف
25  count <- 0
26  pos <- 1
27  
28  while (TRUE) {
29    pos <- regexpr(target_sequence, substr(dna_sequence, pos, nchar(dna_sequence)))
30    if (pos == -1) break
31    count <- count + 1
32    pos <- pos + 1
33  }
34  
35  # الثوابت
36  avogadro <- 6.022e23  # جزيء/مول
37  avg_base_pair_weight <- 660  # غرام/مول
38  
39  # حساب عدد النسخ
40  total_dna_ng <- concentration * volume
41  total_dna_g <- total_dna_ng / 1e9
42  moles_dna <- total_dna_g / (nchar(dna_sequence) * avg_base_pair_weight)
43  total_copies <- moles_dna * avogadro
44  copy_number <- count * total_copies
45  
46  return(round(copy_number))
47}
48
49# مثال للاستخدام
50tryCatch({
51  dna_seq <- "ATCGATCGATCGTAGCTAGCTAGCTAG"
52  target_seq <- "ATCG"
53  conc <- 10  # نانوجرام/ميكرولتر
54  vol <- 20   # ميكرولتر
55  
56  result <- calculate_dna_copy_number(dna_seq, target_seq, conc, vol)
57  cat(sprintf("عدد النسخ المقدر: %s\n", format(result, big.mark=",")))
58}, error = function(e) {
59  cat(sprintf("خطأ: %s\n", e$message))
60})
61

الأسئلة الشائعة (FAQ)

ما هو عدد نسخ الحمض النووي؟

يشير عدد نسخ الحمض النووي إلى عدد مرات ظهور تسلسل الحمض النووي المحدد في الجينوم أو العينة. في البشر، توجد معظم الجينات في نسختين (واحدة من كل والد)، ولكن يمكن أن يختلف هذا العدد بسبب التغيرات الوراثية أو العمليات المرضية. يعد حساب عدد النسخ أمرًا مهمًا لفهم الاضطرابات الجينية وتطور السرطان والتنوع الجيني الطبيعي.

ما مدى دقة حاسبة تقدير النسخ الجينومية؟

توفر حاسبة تقدير النسخ الجينومية حسابًا نظريًا بناءً على المبادئ الجزيئية والمعلمات المدخلة التي تقدمها. تعتمد دقتها على عدة عوامل:

دقة قياس تركيز الحمض النووي الخاص بك
نقاء عينة الحمض النووي الخاصة بك
خصوصية تسلسل الهدف الخاص بك
دقة قياس الحجم الخاص بك

للبحوث التي تتطلب قياسًا دقيقًا للغاية، قد توفر تقنيات مثل PCR الرقمي دقة أعلى، ولكن حاسبتنا تقدم تقديرًا جيدًا للعديد من التطبيقات.

هل يمكنني استخدام هذه الحاسبة لتسلسلات الحمض النووي الريبي؟

لا، تم تصميم هذه الحاسبة خصيصًا لتسلسلات الحمض النووي وتستخدم أوزان جزيئية خاصة بالحمض النووي في حساباتها. يحتوي الحمض النووي الريبي على خصائص جزيئية مختلفة (تحتوي على اليوراسيل بدلاً من الثايمين ولها وزن جزيئي مختلف). يجب استخدام حاسبات عدد النسخ المتخصصة للحمض النووي الريبي.

ما هو نطاق تركيز الحمض النووي الذي يعمل بشكل أفضل مع هذه الحاسبة؟

تعمل الحاسبة مع أي قيمة تركيز حمض نووي إيجابية. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم العينات البيولوجية، تتراوح تركيزات الحمض النووي عادةً بين 1 إلى 100 نانوجرام/ميكرولتر. قد تؤدي التركيزات المنخفضة جدًا (أقل من 1 نانوجرام/ميكرولتر) إلى إدخال المزيد من عدم اليقين في الحساب بسبب قيود القياس.

كيف تتعامل الحاسبة مع التسلسلات المتداخلة؟

تقوم الحاسبة بعد كل حدوث لتسلسل الهدف، حتى لو كانت متداخلة. على سبيل المثال، في التسلسل "ATATAT"، سيتم عد تسلسل "ATA" مرتين (المواقع 1-3 و3-5). يتماشى هذا النهج مع كيفية اكتشاف العديد من تقنيات علم الأحياء الجزيئي للتسلسلات.

هل يمكنني استخدام هذه الأداة لتحديد عدد النسخ للحمض النووي البلازميدي؟

نعم، يمكنك استخدام هذه الحاسبة لتقدير عدد نسخ الحمض النووي البلازميدي. ببساطة أدخل التسلسل الكامل للبلازميد كتسلسل الحمض النووي الخاص بك والتسلسل المحدد من الاهتمام كتسلسل الهدف الخاص بك. تأكد من قياس تركيز الحمض النووي البلازميدي بدقة للحصول على نتائج موثوقة.

ماذا يجب أن أفعل إذا كان تسلسل الحمض النووي الخاص بي يحتوي على قواعد غامضة (N، R، Y، إلخ)؟

تقبل هذه الحاسبة قواعد الحمض النووي القياسية فقط (A، T، C، G). إذا كان تسلسلك يحتوي على قواعد غامضة، فسيتعين عليك إما استبدالها بقواعد محددة بناءً على أفضل معرفتك أو إزالة تلك الأقسام قبل استخدام الحاسبة.

كيف تتعامل الحاسبة مع أعداد النسخ الكبيرة جدًا؟

يمكن للحاسبة التعامل مع أعداد النسخ الكبيرة جدًا وستعرضها بتنسيق قابل للقراءة. بالنسبة للقيم الكبيرة جدًا، قد يتم استخدام التدوين العلمي. تحتفظ الحسابات الأساسية بدقة كاملة بغض النظر عن حجم النتيجة.

هل يمكنني استخدام هذه الأداة لقياس التعبير الجيني؟

بينما تحسب هذه الأداة عدد نسخ الحمض النووي، يتم قياس التعبير الجيني عادةً على مستوى الحمض النووي الريبي. تعتبر تقنيات مثل RT-qPCR وRNA-seq أو المصفوفات أكثر ملاءمة لتحليل التعبير الجيني. ومع ذلك، يمكن أن يؤثر عدد نسخ الحمض النووي على التعبير الجيني، لذا فإن هذه التحليلات غالبًا ما تكون مكملة.

كيف يؤثر تركيز الحمض النووي على حساب عدد النسخ؟

يمتلك تركيز الحمض النووي علاقة خطية مباشرة مع عدد النسخ المحسوب. سيؤدي مضاعفة التركيز إلى مضاعفة عدد النسخ المقدر، بشرط أن تظل جميع المعلمات الأخرى ثابتة. يبرز هذا أهمية قياس التركيز بدقة للحصول على نتائج موثوقة.

المراجع

Bustin, S. A., Benes, V., Garson, J. A., Hellemans, J., Huggett, J., Kubista, M., ... & Wittwer, C. T. (2009). إرشادات MIQE: الحد الأدنى من المعلومات لنشر تجارب PCR الكمي في الوقت الحقيقي. الكيمياء السريرية، 55(4)، 611-622.
D'haene, B., Vandesompele, J., & Hellemans, J. (2010). تحديد عدد النسخ بدقة وموضوعية باستخدام PCR الكمي. الأساليب، 50(4)، 262-270.
Hindson, B. J., Ness, K. D., Masquelier, D. A., Belgrader, P., Heredia, N. J., Makarewicz, A. J., ... & Colston, B. W. (2011). نظام PCR الرقمي عالي الإنتاجية لتحديد عدد النسخ المطلقة للحمض النووي. الكيمياء التحليلية، 83(22)، 8604-8610.
Zhao, M., Wang, Q., Wang, Q., Jia, P., & Zhao, Z. (2013). أدوات حسابية لاكتشاف تغيرات عدد النسخ (CNV) باستخدام بيانات تسلسل الجيل التالي: الميزات والآفاق. BMC المعلوماتية الحيوية، 14(11)، 1-16.
Redon, R., Ishikawa, S., Fitch, K. R., Feuk, L., Perry, G. H., Andrews, T. D., ... & Hurles, M. E. (2006). التغير العالمي في عدد النسخ في الجينوم البشري. الطبيعة، 444(7118)، 444-454.
Zarrei, M., MacDonald, J. R., Merico, D., & Scherer, S. W. (2015). خريطة تغير عدد النسخ للجينوم البشري. مراجعات الطبيعة في علم الوراثة، 16(3)، 172-183.
Stranger, B. E., Forrest, M. S., Dunning, M., Ingle, C. E., Beazley, C., Thorne, N., ... & Dermitzakis, E. T. (2007). التأثير النسبي للتغيرات النووية وتغيرات عدد النسخ على ظواهر التعبير الجيني. العلوم، 315(5813)، 848-852.
Alkan, C., Coe, B. P., & Eichler, E. E. (2011). اكتشاف عدد النسخ الهيكلية وتصنيفها. مراجعات الطبيعة في علم الوراثة، 12(5)، 363-376.

الخاتمة

توفر حاسبة عدد نسخ الحمض النووي الجينومي طريقة قوية ولكن سهلة الاستخدام لتقدير عدد نسخ تسلسلات الحمض النووي المحددة في عيناتك. من خلال الجمع بين المبادئ الجزيئية مع التصميم السهل الاستخدام، تساعد هذه الأداة الباحثين والطلاب والمهنيين على الحصول بسرعة على بيانات كمية قيمة دون الحاجة إلى معدات متخصصة أو بروتوكولات معقدة.

يعد فهم عدد نسخ الحمض النووي أمرًا أساسيًا للعديد من التطبيقات في علم الوراثة وعلم الأحياء الجزيئي والطب. سواء كنت تدرس تضخيم الجينات في السرطان، أو تقيس اندماج الجينات المنقولة، أو تحقق من تغيرات عدد النسخ في الاضطرابات الوراثية، تقدم حاسبتنا نهجًا مباشرًا للحصول على المعلومات التي تحتاجها.

نشجعك على تجربة حاسبة تقدير النسخ الجينومية مع تسلسلات الحمض النووي الخاصة بك واستكشاف كيف تؤثر التغيرات في التركيز والحجم وتسلسلات الهدف على أعداد النسخ المحسوبة. ستعمق هذه التجربة العملية من فهمك لمبادئ القياس الجزيئي وتساعدك على تطبيق هذه المفاهيم على أسئلتك البحثية المحددة.

لأي أسئلة أو ملاحظات حول الحاسبة، يرجى الرجوع إلى قسم الأسئلة الشائعة أو الاتصال بفريق الدعم لدينا.

مُقدِّر النسخ الجينومية | حاسبة عدد نسخ الحمض النووي

مُقدِّر النسخ الجينومية

النتائج

طريقة الحساب

التصور

التوثيق