CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
聚合酶链式反应数学模型的构建及应用
李兰婷
Subtype博士
Thesis Advisor胡钧
2012-05
Degree Grantor中国科学院研究生院
Degree Discipline无机化学
Keyword聚合酶链式反应 优化 计算生物学 敏感性分析 鲁棒性分析 纳米pcr
Abstract本文采用基于微分方程的定量建模方法构建PCR的动力学模型,通过此模型不仅能够预测在任意初始条件以及引物和模板在不同的匹配度情况下,产物浓度随着时间的变化情况,同时也能够定量评价非特异扩增占总产量的分数和对模板DNA的影响。通过对比实验值和计算的Ct值,验证了此模型的可靠性。接着,我们采用局部和全局敏感性分析方法对PCR过程进行分析,共有6个动力学参数被筛选出来(敏感性指数大于0.9)。而主要的结果表明,在我们选择进行敏感性分析的体系中,引物和引物之间的退火速率常数,以及聚合酶同引物-引物复合物结合的速率常数对模板DNA的扩增有较大影响,当降低这两个参数的值时,能够增加模板DNA的浓度同时降低了非特异所占的分数。另外,对其余较敏感的四个参数(聚合酶同引物-模板复合物结合的速率常数,引物和模板复合物的退火速率常数,引物和反向引物的退火速率常数,聚合酶的失活速率常数)进行进一步分析时,发现改变这四个参数值,对模板DNA的浓度有一定的影响,但是对非特异所占的分数影响不大。相信这些结果对实验上优化PCR过程,快速准确的获得最优的实验条件,有一定的指导作用。另外,通过对模型进行鲁棒性分析,确定了鲁棒性较低的参数。最后,我们也采用此模型对一些添加剂,例如纳米材料对PCR扩增性能的影响进行了一些初步的研究,结果也表明,对于上述敏感性筛选出来的最敏感的两步反应,改变特异和非特异之间的比例,能够达到同实验上类似的效果。
Funding Project应物所项目组
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/9721
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
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GB/T 7714
李兰婷. 聚合酶链式反应数学模型的构建及应用[D]. 中国科学院研究生院,2012.
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