Beregn DNA-konsentrasjon fra absorbansmålinger (A260) med justerbare fortynningsfaktorer. Viktig verktøy for molekylærbiologiske laboratorier og genetisk forskning.
DNA-konsentrasjonen beregnes ved hjelp av følgende formel:
En DNA konsentrasjonskalkulator er et essensielt nettverktøy som hjelper molekylærbiologer, genetikere og laboratorieteknikere med å nøyaktig bestemme DNA-konsentrasjon fra spektrofotometriske målinger. Denne gratis kalkulatoren bruker den standard A260-metoden for å konvertere UV-absorpsjonsmålinger til presise DNA-konsentrasjonsverdier i ng/μL.
Måling av DNA-konsentrasjon er en grunnleggende prosedyre i molekylærbiologiske laboratorier, og fungerer som et kritisk kvalitetskontrolltrinn før PCR, sekvensering, kloning og andre molekylære teknikker. Vår kalkulator eliminerer manuelle beregninger og reduserer feil når man bestemmer både konsentrasjon og totale DNA-mengder i prøvene dine.
Beregning av DNA-konsentrasjon er basert på Beer-Lambert-loven, som sier at absorpsjonen av en løsning er direkte proporsjonal med konsentrasjonen av de absorberende artene i løsningen og lysbane lengden gjennom løsningen. For dobbelttrådet DNA tilsvarer en absorpsjon på 1.0 ved 260nm (A260) i en 1cm lysbane cuvette en konsentrasjon på omtrent 50 ng/μL.
DNA-konsentrasjonen beregnes ved hjelp av følgende formel:
Hvor:
Den totale mengden DNA i prøven kan deretter beregnes ved:
Absorpsjon ved 260nm (A260):
Konverteringsfaktor (50):
Fortynningsfaktor:
Volum:
Følg denne enkle prosessen for å beregne DNA-konsentrasjon fra A260-målingene dine:
Måling av DNA-konsentrasjon er essensiell for mange molekylærbiologiske og forskningsapplikasjoner:
Før ligering av DNA-fragmenter inn i vektorer, tillater kunnskap om den eksakte konsentrasjonen forskere å beregne det optimale forholdet mellom innsetting og vektor, noe som maksimerer transformasjonseffektiviteten. For eksempel gir et 3:1 molarforhold av innsetting til vektor ofte de beste resultatene, noe som krever presise konsentrasjonsmålinger av begge komponentene.
PCR-reaksjoner krever vanligvis 1-10 ng av mal-DNA for optimal amplifikasjon. For lite DNA kan resultere i amplifikasjonsfeil, mens for mye kan hemme reaksjonen. For kvantitativ PCR (qPCR) er enda mer presis DNA-kvantifisering nødvendig for å sikre nøyaktige standardkurver og pålitelig kvantifisering.
NGS-biblioteksforberedelsesprosedyrer spesifiserer nøyaktige DNA-inngangsbeløp, ofte i området 1-500 ng avhengig av plattform og applikasjon. Nøyaktig konsentrasjonsmåling er essensiell for vellykket biblioteksforberedelse og balansert representasjon av prøver i multiplexede sekvenseringskjøringer.
Når DNA introduseres i eukaryote celler, varierer den optimale DNA-mengden etter celletype og transfeksjonsmetode. Vanligvis brukes 0.5-5 μg plasmid-DNA per brønn i et 6-brønn plateformat, noe som krever presis konsentrasjonsmåling for å standardisere eksperimentene.
I rettsmedisinske applikasjoner er DNA-prøver ofte begrensede og dyrebare. Nøyaktig kvantifisering gjør det mulig for rettsmedisinske forskere å bestemme om tilstrekkelig DNA er til stede for profilering og å standardisere mengden DNA som brukes i påfølgende analyser.
Restriksjonsenzymer har spesifikke aktivitetsenheter definert per μg DNA. Å kjenne den eksakte DNA-konsentrasjonen tillater riktige enzym-til-DNA-forhold, og sikrer fullstendig fordøyelse uten stjerneaktivitet (ikke-spesifikk kutting).
Selv om UV-spektrofotometri er den vanligste metoden for DNA-kvantifisering, finnes det flere alternativer:
Fluorometriske Metoder:
Agarose Gel Elektrophorese:
Sanntids PCR:
Digital PCR:
Evnen til å nøyaktig måle DNA-konsentrasjon har utviklet seg betydelig i takt med fremskritt innen molekylærbiologi:
Etter oppdagelsen av DNA-strukturen av Watson og Crick i 1953 begynte forskere å utvikle metoder for å isolere og kvantifisere DNA. Tidlige tilnærminger var avhengige av kolorimetriske tester som diphenylamine-reaksjonen, som produserte en blå farge når den reagerte med deoksyribosesukker i DNA. Disse metodene var relativt lite sensitive og utsatt for forstyrrelser.
Bruken av UV-spektrofotometri for kvantifisering av nukleinsyrer ble utbredt på 1970-tallet. Forskere oppdaget at DNA absorberte UV-lys med et maksimum ved 260nm, og at forholdet mellom absorpsjon og konsentrasjon var lineært innenfor et visst område. Konverteringsfaktoren på 50 ng/μL for dobbelttrådet DNA ved A260 = 1.0 ble etablert i løpet av denne perioden.
Utviklingen av DNA-spesifikke fluorescerende fargestoffer på 1980- og 1990-tallet revolusjonerte DNA-kvantifisering, spesielt for fortynnede prøver. Hoechst-fargestoffer og senere PicoGreen muliggjorde mye mer sensitiv deteksjon enn det som var mulig med spektrofotometri. Disse metodene ble spesielt viktige med fremveksten av PCR, som ofte krevde presis kvantifisering av små mengder DNA.
Innføringen av mikrovolum spektrofotometere som NanoDrop tidlig på 2000-tallet transformerte rutinemessig DNA-kvantifisering ved å kreve bare 0.5-2 μL av prøven. Denne teknologien eliminerte behovet for fortynninger og cuvetter, noe som gjorde prosessen raskere og mer praktisk.
I dag har avanserte teknikker som digital PCR og neste generasjons sekvensering presset grensene for DNA-kvantifisering enda lenger, og tillater absolutt kvantifisering av spesifikke sekvenser og deteksjon av enkeltmolekyler. Imidlertid forblir det grunnleggende spektrofotometriske prinsippet etablert for flere tiår siden ryggraden i rutinemessig måling av DNA-konsentrasjon i laboratorier over hele verden.
La oss gå gjennom noen praktiske eksempler på beregning av DNA-konsentrasjon:
En forsker har renset et plasmid og fått følgende målinger:
Beregning:
Etter å ha ekstrahert genomisk DNA fra blod:
Beregning:
En sekvenseringsprotokoll krever nøyaktig 500 ng DNA:
Volum nødvendig = 500 ÷ 125 = 4 μL av DNA-løsning
Her er eksempler på hvordan man kan beregne DNA-konsentrasjon i forskjellige programmeringsspråk:
1' Excel-formel for DNA-konsentrasjon
2=A260*50*Fortynningsfaktor
3
4' Excel-formel for total DNA-mengde i μg
5=(A260*50*Fortynningsfaktor*Volum)/1000
6
7' Eksempel i en celle med A260=0.5, Fortynningsfaktor=2, Volum=100
8=0.5*50*2*100/1000
9' Resultat: 5 μg
101def calculate_dna_concentration(absorbance, dilution_factor=1):
2 """
3 Beregn DNA-konsentrasjon i ng/μL
4
5 Parametere:
6 absorbance (float): Absorpsjonsmåling ved 260nm
7
8 Returnerer:
9 float: DNA-konsentrasjon i ng/μL
10 """
11 return absorbance * 50 * dilution_factor
12
13def calculate_total_dna(concentration, volume_ul):
14 """
15 Beregn total DNA-mengde i μg
16
17 Parametere:
18 concentration (float): DNA-konsentrasjon i ng/μL
19 volume_ul (float): Volum av DNA-løsning i μL
20
21 Returnerer:
22 float: Total DNA-mengde i μg
23 """
24 return (concentration * volume_ul) / 1000
25
26# Eksempel på bruk
27absorbance = 0.8
28dilution_factor = 5
29volume = 75
30
31concentration = calculate_dna_concentration(absorbance, dilution_factor)
32total_dna = calculate_total_dna(concentration, volume)
33
34print(f"DNA Konsentrasjon: {concentration:.2f} ng/μL")
35print(f"Total DNA: {total_dna:.2f} μg")
36function calculateDNAConcentration(absorbance, dilutionFactor = 1) { // Returnerer DNA-konsentrasjon i ng/μL return absorbance * 50 * dilutionFactor; } function calculateTotalDNA(concentration, volumeUL) { // Returnerer total DNA-mengde i μg return (concentration * volumeUL) / 1000; } // Eksempel på bruk const absorbance = 0.65; const dilutionFactor = 2; const volume = 100; const concentration = calculateDNAConcentration(absorbance, dilutionFactor); const totalDNA = calculateTotalDNA(concentration, volume); console.log(`DNA Konsentrasjon: ${concentration.toFixed(2)} ng/μL`); console.log(`Total DNA: ${total
Oppdag flere verktøy som kan være nyttige for arbeidsflyten din