University of Tartu
The application of oligonucleotide hybridization model for PCR and microarray optimization
Abstract
Nukleiinhapped on orgaaniliste makromolekulide hulgas unikaalsed tänu oma võimele kodeerida, dekodeerida ja kanda üle digitaalset informatsiooni. See omadus on aluseks nende kasutamisele arenevates tehnoloogiavaldkondades, alates kliinilisest diagnostikast kuni nanotehnoloogia ja informatsiooni talletamiseni. On aga oluline mõista, et digitaalse informatsiooni töötlemise ja säilitamise aluseks nukleiinhapetes on nende keemilised omadused. Tähtsaim nendest on hübridiseerumine - nukleiinhapete võime moodustada spontaanselt kaheahelaline heeliks kahe komplementaarse või osaliselt komplementaarse üheahelalise molekuli liitumisel. Nukleiinhapete hübridisatsiooni termodünaamika arvestamine võimaldab selle protsessi käitumist suure täpsusega modelleerida ja täiustada paljusid biotehnoloogilisi protsesse. Käesolevas väitekirjas on hübridisatsioonimudelit kasutatud multipleks-PCR-i ja detektsiooni mikrokiipide optimeerimiseks. Me töötasime välja ökonoomse algoritmi jaotamaks PCR praimeripaarid multipleksigruppidesse vastavalt nende omavahelisele sobivusele. Algoritm on realiseeritud nii iseseisva programmi kui veebirakendusena. Me uurisime multipleks PCR ebaõnnestumise põhjuseid ja näitasime, et suur arv mittespetsiifilisi seondumiskohti lähte DNA-l vähendab praimerite töötamise edukust. Need praimeripaarid, millel oli liiga suur arv mittespetsiifilisi seondumisi mitte ainult ei töötanud ise halvasti, vaid vähendasid ka teiste nendega koos amplifiseeritud praimeripaaride õnnestumise tõenäosust. Me töötasime välja arvutiprogrammi genereerimaks täieliku nimekirja kõigist võimalikest bakteriaalse tmRNA hübridiseerimisproovidest mis eristaksid omavahel kahte gruppi organisme. Proovide valideerimise käigus me näitasime, et valides hübridisatsioonienergia läviväärtuse suurema kui 4 kcl/mol on võimalik täielikult vältida valepositiivseid signaale. Me uurisime võimalust suurendada bakteriaalse RNA hübridiseerumiskiirust lisades lühikesi spetsiifilisi oligonukleotiide, mis hübridiseerudes lähtemolekulile ei lase selle sekundaarstruktuuril moodustuda. Seda meetodit kasutades tõusis hübridiseerumiskiirus temperatuuril 37C neli korda.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
-
- Kaplinski, Lauris
Subjects
dc:subject × 10Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10062/32163
- OAI identifier oai:identifier
- oai:dspace.ut.ee:10062/32163