Вышедшие номера
Равновесная модель связывания интеркалирующего красителя SYBR Green I в ходе амплификации ДНК
Ибрагимов Д.Р.1, Федоров А.А.1, Варламов Д.А.2
1Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
2Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии, Москва, Россия
Email: danil_ib@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 1 июля 2025 г.
Принята к печати: 7 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 3 ноября 2025 г.

Предложена модель полимеразной цепной реакции, в которой флуоресцентный сигнал формируется интеркалирующим красителем SYBR Green I. Модель амплификации ДНК описывает кинетику реакций, протекающих на стадиях отжига и элонгации. Интенсивность флуоресцентного сигнала в модели определяется количеством связанного красителя, которое в свою очередь рассчитывается с помощью константы диссоциации равновесной реакции взаимодействия красителя с двухцепочечными ДНК. Модель продемонстрировала высокую точность аппроксимации экспериментальных данных, а также способность предсказывать исходное количество молекул ДНК в анализируемой пробе. Ключевые слова: модель ПЦР-РВ, краситель SYBR Green I, методы Рунге-Кутты, метод Нелдера-Мида.
  1. Д.В. Ребриков, Г.А. Саматов, Д.Ю. Трофимов, П.А. Семенов, А.М. Савилова, И.А. Кофиади, Д.Д. Абрамов, ПЦР в реальном времени, под ред. Д.В. Ребрикова, 11-е изд. (Лаборатория знаний, М., 2023), c. 114--118
  2. A. Ruiz-Villalba, J.M. Ruijter, M.J.B. van den Hoff, Life, 11 (6), 496 (2021). DOI: 10.3390/life11060496
  3. J.M. Ruijter, R.J. Barnewall, I.B. Marsh, A.N. Szentirmay, J.C. Quinn, R. van Houdt, Q.D. Gunst, M.J.B. van den Hoff, Clin. Chem., 67 (6), 829 (2021). DOI: 10.1093/clinchem/hvab052
  4. R.G. Rutledge, Nucl. Acids Res., 32 (22), e178 (2004). DOI: 10.1093/nar/gnh177
  5. A.N. Spiess, C. Feig, C. Ritz, BMC Bioinformatics, 9, 221 (2008). DOI: 10.1186/1471-2105-9-221
  6. G.J. Boggy, P.J. Woolf, PLoS One, 5 (8), e12355 (2010). DOI: 10.1371/journal.pone.0012355
  7. G. Cobbs, BMC Bioinformatics, 13, 203 (2012). DOI: 10.1186/1471-2105-13-203
  8. J.L. Gevertz, S.M. Dunn, C.M. Roth, Biotechnol. Bioeng., 92 (3), 346 (2005). DOI: 10.1002/bit.20617
  9. S. Mehra, W.-S. Hu, Biotechnol. Bioeng., 91 (7), 848 (2005). DOI: 10.1002/bit.20555
  10. K. Marimuthu, C. Jing, R. Chakrabarti, Biophys. J., 107 (7), 1731 (2014). DOI: 10.1016/j.bpj.2014.08.019
  11. А.А. Федоров, Д.Г. Сочивко, Д.А. Варламов, ЖТФ, 90 (9), 1581 (2020). DOI: 10.1134/S1063784220090169 [A.A. Fedorov, D.G. Sochivko, D.A. Varlamov, Tech. Phys., 65 (9), 1516 (2020). DOI: 10.1134/S1063784220090169]
  12. W. Chen, B. Chen, X. Li, G. Xu, L. Yang, J. Wu, H. Yu, FEBS J., 291 (13), 2876 (2024). DOI: 10.1111/febs.17091
  13. F. Mao, W.Y. Leung, X. Xin, BMC Biotechnol., 7, 76 (2007). DOI: 10.1186/1472-6750-7-76
  14. A.I. Dragan, R. Pavlovic, J.B. McGivney, J.R. Casas-Finet, E.S. Bishop, R.J. Strouse, M.A. Schenerman, C.D. Geddes, J. Fluoresc., 22 (4), 1189 (2012). DOI: 10.1007/s10895-012-1059-8