Kalkulačka efektivity qPCR: Analyzujte štandardné krivky a amplifikáciu

Vypočítajte efektivitu PCR z hodnôt Ct a faktorov riedenia. Analyzujte štandardné krivky, určte efektivitu amplifikácie a overte svoje kvantitatívne PCR experimenty.

Kalkulátor účinnosti qPCR

Vstupné parametre

Ct hodnoty

Hodnota musí byť kladná

Hodnota musí byť kladná

Hodnota musí byť kladná

Hodnota musí byť kladná

Hodnota musí byť kladná

Výsledky

All Ct values must be positive
Zadajte platné údaje, aby ste videli výsledky.

Štandardná krivka

Zadajte platné údaje na generovanie grafu

Informácie

Účinnosť qPCR je miera toho, ako dobre PCR reakcia funguje. Účinnosť 100 % znamená, že množstvo PCR produktu sa zdvojnásobí s každým cyklom počas exponenciálnej fázy.

Účinnosť sa vypočíta zo sklonu štandardnej krivky, ktorá sa získa vykreslením Ct hodnôt proti logaritmu počiatočnej koncentrácie šablóny (séria zriedení).

Účinnosť (E) sa vypočíta pomocou vzorca:

E = 10^(-1/slope) - 1

📚

Dokumentácia

qPCR Efektivita Kalkulátor: Optimalizujte svoje kvantitatívne PCR experimenty

Úvod do qPCR Efektivity

Kvantitatívna polymerázová reťazová reakcia (qPCR) efektivita je kritický parameter, ktorý priamo ovplyvňuje presnosť a spoľahlivosť vašich qPCR experimentov. qPCR efektivita kalkulátor pomáha výskumníkom určiť, ako efektívne ich PCR reakcie amplifikujú cieľové DNA sekvencie s každým cyklom teploty. Ideálne qPCR reakcie by mali mať efektivitu medzi 90-110%, čo naznačuje, že množstvo PCR produktu sa približne zdvojnásobí s každým cyklom počas exponenciálnej fázy.

Nedostatočná amplifikačná efektivita môže viesť k nepresnému kvantifikovaniu, nespoľahlivým výsledkom a chybným experimentálnym záverom. Vypočítaním a sledovaním vašej qPCR efektivity môžete optimalizovať podmienky reakcie, validovať návrhy primerov a zabezpečiť kvalitu vašich kvantitatívnych PCR údajov.

Tento kalkulátor používa metódu štandardnej krivky, ktorá zobrazuje hodnoty cyklického prahu (Ct) proti logaritmu koncentrácie vzorky (reprezentovanej sériovými zriedeniami), na určenie efektivity vašej qPCR analýzy. Výsledný sklon tejto štandardnej krivky sa potom používa na výpočet amplifikačnej efektivity pomocou jednoduchého matematického vzorca.

qPCR Efektivita Vzorec a Výpočet

Efektivita qPCR reakcie sa vypočíta zo sklonu štandardnej krivky pomocou nasledujúceho vzorca:

E=10(1/slope)1E = 10^{(-1/slope)} - 1

Kde:

  • E je efektivita (vyjadrená ako desatinné číslo)
  • Slope je sklon štandardnej krivky (zobrazujúci Ct hodnoty proti log zriedeniu)

Pre ideálnu PCR reakciu s 100% efektivitou (dokonalé zdvojenie amplicónov s každým cyklom) by bol sklon -3,32. To je preto, lebo:

10^{(-1/-3.32)} - 1 = 10^{0.301} - 1 = 2 - 1 = 1.0 \text{ (alebo 100%)}

Percento efektivity sa vypočíta vynásobením desatinnej efektivity číslom 100:

\text{Efektivita (%)} = E \times 100\%

Pochopenie Štandardnej Krivky

Štandardná krivka sa vytvára zobrazením Ct hodnôt (y-os) proti logaritmu počiatočnej koncentrácie vzorky alebo faktora zriedenia (x-os). Vzťah medzi týmito premennými by mal byť lineárny a kvalita tohto lineárneho vzťahu sa hodnotí pomocou koeficientu determinácie (R²).

Pre spoľahlivé výpočty qPCR efektivity:

  • R² hodnota by mala byť ≥ 0.98
  • Sklon by mal byť typicky medzi -3.1 a -3.6
  • Mala by sa použiť aspoň 3-5 zriedení na vytvorenie štandardnej krivky

Krok za Krokom Proces Výpočtu

  1. Príprava údajov: Kalkulátor berie vaše Ct hodnoty pre každý zriedene bod a faktor zriedenia ako vstupy.

  2. Logaritmická transformácia: Zriedene série sa transformujú do logaritmického rozsahu (logaritmus základ 10).

  3. Lineárna regresia: Kalkulátor vykonáva analýzu lineárnej regresie na logom transformovaných údajoch, aby určil sklon, y-priesečník a R² hodnotu.

  4. Výpočet efektivity: Pomocou hodnoty sklonu sa efektivita vypočíta pomocou vzorca E = 10^(-1/slope) - 1.

  5. Interpretácia výsledkov: Kalkulátor zobrazí efektivitu ako percento, spolu so sklonom a R² hodnotou, aby vám pomohol posúdiť spoľahlivosť vašej qPCR analýzy.

Ako Použiť qPCR Efektivita Kalkulátor

Postupujte podľa týchto krokov na výpočet vašej qPCR efektivity:

  1. Nastavte počet zriedení: Vyberte, koľko zriedených bodov máte vo svojej štandardnej krivke (odporúča sa medzi 3-7 bodmi).

  2. Zadajte faktor zriedenia: Zadajte faktor zriedenia použitý medzi po sebe idúcimi vzorkami (napr. 10 pre 10-násobné zriedenie, 5 pre 5-násobné zriedenie).

  3. Zadajte Ct hodnoty: Zadajte Ct hodnoty pre každý zriedený bod. Typicky prvé zriedenie (Zriedenie 1) obsahuje najvyššiu koncentráciu vzorky, čo vedie k najnižšej Ct hodnote.

  4. Zobrazte výsledky: Kalkulátor automaticky vypočíta a zobrazí:

    • PCR efektivita (%)
    • Sklon štandardnej krivky
    • Y-priesečník
    • R² hodnota (koeficient determinácie)
    • Vizualizáciu štandardnej krivky
  5. Interpretujte výsledky: Posúďte, či vaša qPCR efektivita spadá do akceptovateľného rozsahu (90-110%) a či R² hodnota naznačuje spoľahlivú štandardnú krivku (≥ 0.98).

  6. Kopírujte výsledky: Použite tlačidlo "Kopírovať výsledky" na skopírovanie všetkých vypočítaných hodnôt pre vaše záznamy alebo publikácie.

Príklad Výpočtu

Poďme si prejsť príklad:

  • Faktor zriedenia: 10 (10-násobné sériové zriedenie)
  • Počet zriedení: 5
  • Ct hodnoty:
    • Zriedenie 1 (najvyššia koncentrácia): 15.0
    • Zriedenie 2: 18.5
    • Zriedenie 3: 22.0
    • Zriedenie 4: 25.5
    • Zriedenie 5 (najnižšia koncentrácia): 29.0

Keď sú zobrazené na štandardnej krivke:

  • X-os predstavuje log(zriedenie): 0, 1, 2, 3, 4
  • Y-os predstavuje Ct hodnoty: 15.0, 18.5, 22.0, 25.5, 29.0

Kalkulátor vykoná lineárnu regresiu a určí:

  • Sklon: -3.5
  • Y-priesečník: 15.0
  • R²: 1.0 (dokonalý lineárny vzťah v tomto príklade)

Použitím vzorca efektivity: E=10(1/3.5)1=100.2861=0.93 alebo 93%E = 10^{(-1/-3.5)} - 1 = 10^{0.286} - 1 = 0.93 \text{ alebo } 93\%

To naznačuje dobrú qPCR efektivitu 93%, ktorá spadá do akceptovateľného rozsahu 90-110%.

Použitia pre qPCR Efektivita Výpočty

1. Validácia a Optimalizácia Primerov

Pred použitím nového páru primerov pre kvantitatívne experimenty je nevyhnutné overiť jeho výkon. Vypočítanie qPCR efektivity pomáha:

  • Posúdiť špecifickosť a výkon primerov
  • Optimalizovať koncentrácie primerov
  • Určiť optimálnu teplotu annealingu
  • Validovať páry primerov naprieč rôznymi koncentráciami vzorky

2. Vývoj a Validácia Analýz

Pri vývoji nových qPCR analýz sú výpočty efektivity kľúčové pre:

  • Zabezpečenie spoľahlivého kvantifikovania naprieč dynamickým rozsahom
  • Validáciu dolnej hranice detekcie
  • Potvrdenie reprodukovateľnosti analýzy
  • Porovnávanie rôznych detekčných chemikálií (SYBR Green vs. TaqMan sondy)

3. Štúdie Genovej Exprese

V experimentoch relatívneho kvantifikovania je znalosť PCR efektivity nevyhnutná pre:

  • Aplikáciu vhodných kvantifikačných modelov (ΔΔCt vs. modely opravené na efektivitu)
  • Normalizáciu cieľových génov voči referenčným génom s rôznymi efektivitami
  • Zabezpečenie presných výpočtov zmien v množstve
  • Validáciu výsledkov naprieč rôznymi experimentálnymi podmienkami

4. Diagnostické a Klinické Aplikácie

V klinických a diagnostických nastaveniach je qPCR efektivita dôležitá pre:

  • Validáciu diagnostických analýz pred klinickou implementáciou
  • Zabezpečenie konzistentného výkonu naprieč rôznymi typmi vzoriek
  • Splnenie regulačných požiadaviek pre validáciu analýz
  • Monitorovanie kontroly kvality v rutinnom testovaní

5. Environmentálne a Potravinové Testovanie

Pre environmentálne a bezpečnostné aplikácie potravín pomáhajú výpočty efektivity:

  • Validovať metódy detekcie patogénov alebo GMO
  • Zabezpečiť konzistentný výkon naprieč komplexnými matricami vzoriek
  • Určiť limity detekcie v náročných vzorkách
  • Dodržiavať štandardy testovania a regulácie

Alternatívy k Metóde Štandardnej Krivky

Aj keď je metóda štandardnej krivky najbežnejším prístupom na výpočet qPCR efektivity, existujú alternatívne metódy:

1. Efektivita Jedného Amplicónu

Táto metóda vypočítava efektivitu z fluorescenčných údajov jedinej amplifikačnej krivky, bez potreby zriedenej série. Softvér ako LinRegPCR analyzuje exponenciálnu fázu jednotlivých reakcií na určenie efektivity.

Výhody:

  • Nie je potrebná zriedená séria
  • Môže vypočítať efektivitu pre každú jednotlivú reakciu
  • Užitečné, keď je obmedzený materiál vzorky

Nevýhody:

  • Môže byť menej presná ako metóda štandardnej krivky
  • Vyžaduje špecializovaný softvér na analýzu
  • Citlivejšia na problémy s pozadím fluorescencie

2. Absolútne Kvantifikovanie s Digitálnou PCR

Digitálna PCR (dPCR) poskytuje absolútne kvantifikovanie bez potreby štandardnej krivky alebo výpočtov efektivity.

Výhody:

  • Nie je potrebné vypočítavať efektivitu
  • Vyššia presnosť pre nízko-abundantné ciele
  • Menej ovplyvnená inhibítormi

Nevýhody:

  • Vyžaduje špecializované vybavenie
  • Vyššie náklady na vzorku
  • Obmedzený dynamický rozsah v porovnaní s qPCR

3. Porovnávacie Kvantifikačné Metódy

Niektoré softvéry na analýzu qPCR ponúkajú porovnávacie kvantifikačné metódy, ktoré odhadujú efektivitu bez úplnej štandardnej krivky.

Výhody:

  • Vyžaduje menej vzoriek ako kompletná štandardná krivka
  • Môže sa vykonať spolu s experimentálnymi vzorkami
  • Užitečné pre rutinnú analýzu

Nevýhody:

  • Môže byť menej presná ako kompletná štandardná krivka
  • Obmedzená validácia lineárneho dynamického rozsahu
  • Môže nezachytiť problémy s inhibíciou

História qPCR a Výpočtov Efektivity

Vývoj qPCR a výpočty efektivity sa v priebehu posledných niekoľkých desaťročí výrazne vyvinuli:

Skorý Vývoj (1980-1990)

Polymerázová reťazová reakcia (PCR) bola vynájdená Karym Mullisom v roku 1983, čo revolucionalizovalo molekulárnu biológiu. Avšak tradičná PCR bola iba kvalitatívna alebo polokvantitatívna. Prvý systém real-time PCR bol vyvinutý na začiatku 90. rokov Russellom Higuchim a jeho kolegami, ktorí preukázali, že monitorovanie PCR produktov, ako sa akumulujú (použitím fluorescencie etídium bromidu), môže poskytnúť kvantitatívne informácie.

Zriadenie Štandardov qPCR (1990-2000)

Ako sa technológia qPCR vyvíjala, výskumníci si uvedomili dôležitosť štandardizácie a validácie. Koncept efektivity PCR sa stal centrálnym pre spoľahlivé kvantifikovanie:

  • V roku 1998, Pfaffl predstavil modely kvantifikovania opravené na efektivitu
  • Metóda štandardnej krivky na výpočet efektivity sa stala široko prijímanou
  • Komerčné qPCR systémy s vylepšenými detekčnými chemikáliami sa objavili

Moderné Vývoj (2000-súčasnosť)

Oblasť sa naďalej vyvíjala s:

  • Publikovaním MIQE pokynov (Minimálne informácie pre publikovanie experimentov kvantitatívneho real-time PCR) v roku 2009, ktoré zdôraznili dôležitosť uvádzania PCR efektivity
  • Vývojom pokročilého softvéru na analýzu efektivity
  • Integráciou výpočtov efektivity do qPCR prístrojov a softvéru
  • Vznikom digitálnej PCR ako doplnkovej technológie

Dnes je vypočítanie a uvádzanie qPCR efektivity považované za nevyhnutné pre publikovanie spoľahlivých qPCR údajov a nástroje ako tento kalkulátor pomáhajú výskumníkom dodržiavať osvedčené postupy v tejto oblasti.

Kódové Príklady na Vypočítanie qPCR Efektivity

Excel

1' Excel vzorec na výpočet qPCR efektivity zo sklonu
2' Umiestnite do bunky B2, ak je sklon v bunke A2
3=10^(-1/A2)-1
4
5' Excel vzorec na konverziu efektivity na percento
6' Umiestnite do bunky C2, ak je desatinná efektivita v bunke B2
7=B2*100
8
9' Funkcia na výpočet efektivity z Ct hodnôt a faktora zriedenia
10Function qPCR_Efficiency(CtValues As Range, DilutionFactor As Double) As Double
11    Dim i As Integer
12    Dim n As Integer
13    Dim sumX As Double, sumY As Double, sumXY As Double, sumXX As Double
14    Dim logDilution As Double, slope As Double
15    
16    n = CtValues.Count
17    
18    ' Vypočítajte lineárnu regresiu
19    For i = 1 To n
20        logDilution = (i - 1) * WorksheetFunction.Log10(DilutionFactor)
21        sumX = sumX + logDilution
22        sumY = sumY + CtValues(i)
23        sumXY = sumXY + (logDilution * CtValues(i))
24        sumXX = sumXX + (logDilution * logDilution)
25    Next i
26    
27    ' Vypočítajte sklon
28    slope = (n * sumXY - sumX * sumY) / (n * sumXX - sumX * sumX)
29    
30    ' Vypočítajte efektivitu
31    qPCR_Efficiency = (10 ^ (-1 / slope) - 1) * 100
32End Function
33

R

1# R funkcia na výpočet qPCR efektivity z Ct hodnôt a faktora zriedenia
2calculate_qpcr_efficiency <- function(ct_values, dilution_factor) {
3  # Vytvorte log zriedené hodnoty
4  log_dilutions <- log10(dilution_factor) * seq(0, length(ct_values) - 1)
5  
6  # Vykonajte lineárnu regresiu
7  model <- lm(ct_values ~ log_dilutions)
8  
9  # Extrahujte sklon a R-štvorcový
10  slope <- coef(model)[2]
11  r_squared <- summary(model)$r.squared
12  
13  # Vypočítajte efektivitu
14  efficiency <- (10^(-1/slope) - 1) * 100
15  
16  # Vráťte výsledky
17  return(list(
18    efficiency = efficiency,
19    slope = slope,
20    r_squared = r_squared,
21    intercept = coef(model)[1]
22  ))
23}
24
25# Príklad použitia
26ct_values <- c(15.0, 18.5, 22.0, 25.5, 29.0)
27dilution_factor <- 10
28results <- calculate_qpcr_efficiency(ct_values, dilution_factor)
29cat(sprintf("Efektivita: %.2f%%\n", results$efficiency))
30cat(sprintf("Sklon: %.4f\n", results$slope))
31cat(sprintf("R-štvorcový: %.4f\n", results$r_squared))
32

Python

1import numpy as np
2from scipy import stats
3import matplotlib.pyplot as plt
4
5def calculate_qpcr_efficiency(ct_values, dilution_factor):
6    """
7    Vypočítajte qPCR efektivitu z Ct hodnôt a faktora zriedenia.
8    
9    Parametre:
10    ct_values (list): Zoznam Ct hodnôt
11    dilution_factor (float): Faktor zriedenia medzi po sebe idúcimi vzorkami
12    
13    Návrat:
14    dict: Slovník obsahujúci efektivitu, sklon, r_squared a intercept
15    """
16    # Vytvorte log zriedené hodnoty
17    log_dilutions = np.log10(dilution_factor) * np.arange(len(ct_values))
18    
19    # Vykonajte lineárnu regresiu
20    slope, intercept, r_value, p_value, std_err = stats.linregress(log_dilutions, ct_values)
21    
22    # Vypočítajte efektivitu
23    efficiency = (10 ** (-1 / slope) - 1) * 100
24    r_squared = r_value ** 2
25    
26    return {
27        'efficiency': efficiency,
28        'slope': slope,
29        'r_squared': r_squared,
30        'intercept': intercept
31    }
32
33def plot_standard_curve(ct_values, dilution_factor, results):
34    """
35    Zobrazte štandardnú krivku s regresnou čiarou.
36    """
37    log_dilutions = np.log10(dilution_factor) * np.arange(len(ct_values))
38    
39    plt.figure(figsize=(10, 6))
40    plt.scatter(log_dilutions, ct_values, color='blue', s=50)
41    
42    # Generujte body pre regresnú čiaru
43    x_line = np.linspace(min(log_dilutions) - 0.5, max(log_dilutions) + 0.5, 100)
44    y_line = results['slope'] * x_line + results['intercept']
45    plt.plot(x_line, y_line, 'r-', linewidth=2)
46    
47    plt.xlabel('Log Zriedenie')
48    plt.ylabel('Ct Hodnota')
49    plt.title('qPCR Štandardná Krivka')
50    
51    # Pridajte rovnicu a R² do grafu
52    equation = f"y = {results['slope']:.4f}x + {results['intercept']:.4f}"
53    r_squared = f"R² = {results['r_squared']:.4f}"
54    efficiency = f"Efektivita = {results['efficiency']:.2f}%"
55    
56    plt.annotate(equation, xy=(0.05, 0.95), xycoords='axes fraction')
57    plt.annotate(r_squared, xy=(0.05, 0.90), xycoords='axes fraction')
58    plt.annotate(efficiency, xy=(0.05, 0.85), xycoords='axes fraction')
59    
60    plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.7)
61    plt.tight_layout()
62    plt.show()
63
64# Príklad použitia
65ct_values = [15.0, 18.5, 22.0, 25.5, 29.0]
66dilution_factor = 10
67results = calculate_qpcr_efficiency(ct_values, dilution_factor)
68
69print(f"Efektivita: {results['efficiency']:.2f}%")
70print(f"Sklon: {results['slope']:.4f}")
71print(f"R-štvorcový: {results['r_squared']:.4f}")
72print(f"Intercept: {results['intercept']:.4f}")
73
74# Zobrazte štandardnú krivku
75plot_standard_curve(ct_values, dilution_factor, results)
76

JavaScript

1/**
2 * Vypočítajte qPCR efektivitu z Ct hodnôt a faktora zriedenia
3 * @param {Array<number>} ctValues - Pole Ct hodnôt
4 * @param {number} dilutionFactor - Faktor zriedenia medzi po sebe idúcimi vzorkami
5 * @returns {Object} Objekt obsahujúci efektivitu, sklon, rSquared a intercept
6 */
7function calculateQPCREfficiency(ctValues, dilutionFactor) {
8  // Vytvorte log zriedené hodnoty
9  const logDilutions = ctValues.map((_, index) => index * Math.log10(dilutionFactor));
10  
11  // Vypočítajte priemery pre lineárnu regresiu
12  const n = ctValues.length;
13  let sumX = 0, sumY = 0, sumXY = 0, sumXX = 0, sumYY = 0;
14  
15  for (let i = 0; i < n; i++) {
16    sumX += logDilutions[i];
17    sumY += ctValues[i];
18    sumXY += logDilutions[i] * ctValues[i];
19    sumXX += logDilutions[i] * logDilutions[i];
20    sumYY += ctValues[i] * ctValues[i];
21  }
22  
23  // Vypočítajte sklon a intercept
24  const slope = (n * sumXY - sumX * sumY) / (n * sumXX - sumX * sumX);
25  const intercept = (sumY - slope * sumX) / n;
26  
27  // Vypočítajte R-štvorcový
28  const yMean = sumY / n;
29  let totalVariation = 0;
30  let explainedVariation = 0;
31  
32  for (let i = 0; i < n; i++) {
33    const yPredicted = slope * logDilutions[i] + intercept;
34    totalVariation += Math.pow(ctValues[i] - yMean, 2);
35    explainedVariation += Math.pow(yPredicted - yMean, 2);
36  }
37  
38  const rSquared = explainedVariation / totalVariation;
39  
40  // Vypočítajte efektivitu
41  const efficiency = (Math.pow(10, -1 / slope) - 1) * 100;
42  
43  return {
44    efficiency,
45    slope,
46    rSquared,
47    intercept
48  };
49}
50
51// Príklad použitia
52const ctValues = [15.0, 18.5, 22.0, 25.5, 29.0];
53const dilutionFactor = 10;
54const results = calculateQPCREfficiency(ctValues, dilutionFactor);
55
56console.log(`Efektivita: ${results.efficiency.toFixed(2)}%`);
57console.log(`Sklon: ${results.slope.toFixed(4)}`);
58console.log(`R-štvorcový: ${results.rSquared.toFixed(4)}`);
59console.log(`Intercept: ${results.intercept.toFixed(4)}`);
60

Často Kladené Otázky (FAQ)

Aká je dobrá qPCR efektivita percentuálne?

Dobrá qPCR efektivita typicky spadá medzi 90% a 110% (0.9-1.1). Efektivita 100% predstavuje dokonalé zdvojenie PCR produktu s každým cyklom. Efektivity mimo tohto rozsahu môžu naznačovať problémy s návrhom primerov, podmienkami reakcie alebo prítomnosťou inhibítorov.

Prečo je moja qPCR efektivita väčšia ako 100%?

Efektivity väčšie ako 100% môžu nastať z dôvodu:

  • Chýb pri pipetovaní v zriedenej sérii
  • Prítomnosti inhibítorov PCR, ktoré ovplyvňujú vyššie koncentrácie viac ako nižšie
  • Nešpecifickej amplifikácie alebo primer-dimerov, ktoré prispievajú k signálu
  • Problémov s korekciou pozadia v analýze qPCR

Čo naznačuje nízka R² hodnota v mojej štandardnej krivke?

Nízka R² hodnota (pod 0.98) naznačuje slabú linearitu vo vašej štandardnej krivke, čo môže byť spôsobené:

  • Chybami pipetovania pri príprave zriedenej série
  • Nekonzistentnou amplifikáciou naprieč rozsahom koncentrácií
  • Dosiahnutím limitu detekcie pri veľmi nízkych alebo vysokých koncentráciách
  • Inhibíciou PCR, ktorá ovplyvňuje niektoré zriedené body viac ako iné
  • Slabým výkonom primerov alebo nešpecifickou amplifikáciou

Koľko zriedených bodov by som mal použiť na výpočet qPCR efektivity?

Pre spoľahlivé výpočty efektivity je potrebné minimálne 3 zriedené body, ale odporúča sa 5-6 bodov pre presnejšie výsledky. Tieto body by mali pokrývať celý dynamický rozsah očakávaných koncentrácií vzorky vo vašich experimentálnych vzorkách.

Ako efektivita qPCR ovplyvňuje výpočty relatívneho kvantifikovania?

V relatívnom kvantifikovaní pomocou metódy ΔΔCt sa predpokladá rovnaká efektivita medzi cieľovými a referenčnými génmi (ideálne 100%). Keď sa efektivity významne líšia:

  • Štandardná metóda ΔΔCt môže viesť k podstatným chybám kvantifikovania
  • Je potrebné použiť modely kvantifikovania opravené na efektivitu (ako Pfafflovu metódu)
  • Veľkosť chyby sa zvyšuje s väčšími rozdielmi Ct medzi vzorkami

Môžem použiť rovnakú hodnotu efektivity pre všetky moje qPCR experimenty?

Nie, efektivitu by ste mali určiť pre každý pár primerov a mali by ste ju znovu validovať:

  • Pri použití nových dávok primerov
  • Pri zmene podmienok reakcie alebo master mixu
  • Pri práci s rôznymi typmi vzoriek alebo metódami extrakcie
  • Priebežne ako súčasť kontroly kvality

Ako inhibítory PCR ovplyvňujú výpočty efektivity?

Inhibítory PCR môžu:

  • Znížiť celkovú efektivitu
  • Oplyvniť vyššie koncentrácie vzoriek ťažšie
  • Vytvoriť nelinearitu v štandardnej krivke
  • Viesť k podhodnoteniu množstva cieľa
  • Spôsobiť nekonzistentnú amplifikáciu naprieč replikátmi

Aký je rozdiel medzi efektivitou qPCR a efektivitou PCR?

Termíny sa často používajú zameniteľne, ale:

  • qPCR efektivita sa špecificky vzťahuje na efektivitu meranú v real-time kvantitatívnej PCR
  • PCR efektivita sa môže vzťahovať na všeobecný koncept v akejkoľvek PCR reakcii
  • qPCR efektivita sa kvantitatívne meria pomocou štandardných kriviek alebo iných metód
  • Tradičná PCR efektivita sa často hodnotí kvalitatívne pomocou gélovej elektroforézy

Ako môžem zlepšiť svoju qPCR efektivitu?

Na zlepšenie efektivity qPCR:

  • Optimalizujte návrh primerov (dĺžka 18-22 bp, 50-60% GC obsah, Tm okolo 60°C)
  • Vyskúšajte rôzne teploty annealingu
  • Optimalizujte koncentrácie primerov
  • Použite kvalitný DNA/RNA vzorok
  • Zvážte použitie PCR enhancerov pre ťažké vzorky
  • Zabezpečte správnu prípravu vzorky na odstránenie potenciálnych inhibítorov
  • Vyskúšajte rôzne komerčné master mixy

Môžem porovnávať vzorky s rôznymi efektivitami?

Porovnávanie vzoriek s významne rôznymi efektivitami sa neodporúča, pretože:

  • Môže to viesť k podstatným chybám kvantifikovania
  • Veľkosť chyby sa zvyšuje s väčšími rozdielmi Ct
  • Ak je to nevyhnutné, musia sa použiť modely kvantifikovania opravené na efektivitu
  • Výsledky by sa mali interpretovať opatrne a vyžadujú dodatočnú validáciu

Odkazy

  1. Bustin SA, Benes V, Garson JA, et al. MIQE pokyny: minimálne informácie pre publikovanie experimentov kvantitatívneho real-time PCR. Clin Chem. 2009;55(4):611-622. doi:10.1373/clinchem.2008.112797

  2. Pfaffl MW. Nový matematický model pre relatívne kvantifikovanie v real-time RT-PCR. Nucleic Acids Res. 2001;29(9):e45. doi:10.1093/nar/29.9.e45

  3. Svec D, Tichopad A, Novosadova V, Pfaffl MW, Kubista M. Ako dobrý je odhad efektivity PCR: Odporúčania pre presné a robustné hodnotenia efektivity qPCR. Biomol Detect Quantif. 2015;3:9-16. doi:10.1016/j.bdq.2015.01.005

  4. Taylor SC, Nadeau K, Abbasi M, Lachance C, Nguyen M, Fenrich J. Konečný qPCR experiment: Produkovanie publikovateľných, reprodukovateľných údajov na prvýkrát. Trends Biotechnol. 2019;37(7):761-774. doi:10.1016/j.tibtech.2018.12.002

  5. Ruijter JM, Ramakers C, Hoogaars WM, et al. Efektivita amplifikácie: prepojenie základnej línie a zaujatosti v analýze údajov kvantitatívneho PCR. Nucleic Acids Res. 2009;37(6):e45. doi:10.1093/nar/gkp045

  6. Higuchi R, Fockler C, Dollinger G, Watson R. Kinetická PCR analýza: real-time monitorovanie reakcií amplifikácie DNA. Biotechnology (N Y). 1993;11(9):1026-1030. doi:10.1038/nbt0993-1026

  7. Bio-Rad Laboratories. Príručka aplikácií Real-Time PCR. https://www.bio-rad.com/webroot/web/pdf/lsr/literature/Bulletin_5279.pdf

  8. Thermo Fisher Scientific. Príručka Real-Time PCR. https://www.thermofisher.com/content/dam/LifeTech/global/Forms/PDF/real-time-pcr-handbook.pdf

Náš qPCR Efektivita Kalkulátor poskytuje jednoduchý, ale mocný nástroj pre výskumníkov na validáciu a optimalizáciu ich kvantitatívnych PCR experimentov. Presným výpočtom efektivity zo štandardných kriviek môžete zabezpečiť spoľahlivé kvantifikovanie, riešiť problematické analýzy a dodržiavať osvedčené postupy v experimentovaní qPCR.

Vyskúšajte náš kalkulátor ešte dnes, aby ste zlepšili kvalitu a spoľahlivosť vašich qPCR údajov!