DNA 熔解温度简介
DNA 熔解温度 (Melting Temperature, Tm) 是指 DNA 双链中 50% 的碱基对发生变性分离为单链时的温度。它是分子生物学中一个重要的参数,广泛应用于 PCR 引物设计、DNA 杂交实验等领域。
熔解温度主要由 DNA 序列的 GC 含量、长度以及实验条件(如盐浓度)决定。GC 含量越高,Tm 值越高,因为 GC 碱基对之间有三个氢键,而 AT 碱基对只有两个氢键。
计算方法
本工具支持三种常用的 Tm 值计算方法:
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基础公式 (Basic Formula)
Tm = 4×(G+C) + 2×(A+T)
适用于短序列 (15-20 个碱基),简单快速,但不考虑盐浓度等条件。
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SantaLucia (2004) 热力学公式
基于热力学参数的精确计算,考虑了碱基序列的上下文效应和盐浓度。
Tm = (ΔH / (ΔS + R ln (c/4))) - 273.15
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Primer3 公式
广泛应用于引物设计软件 Primer3 中的经验公式,兼顾了序列长度和 GC 含量的影响。
Tm = 81.5 + 16.6×log10([Na+]/(1+0.7×[Na+])) + 0.41×(%GC) - 600/length
使用技巧
为了获得更准确的 Tm 值结果,请遵循以下建议:
- ✓ 序列长度:建议输入 15-50 个碱基的 DNA 序列,太长的序列计算结果可能有偏差。
- ✓ 盐浓度:请根据实际实验条件输入准确的盐浓度,盐浓度对 Tm 值影响较大。
- ✓ 算法选择:短序列建议使用基础公式,长序列或需要精确结果时建议使用 SantaLucia 热力学公式。
- ✓ 序列格式:请仅输入 A、T、C、G 四种碱基,不包含其他字符或空格。
常见问题 (FAQ)
为什么我的 Tm 值与文献中的不同?
这可能是由于使用了不同的计算方法或实验条件(如盐浓度)导致的。建议使用与文献相同的计算方法和条件,或进行实际实验验证。
Tm 值在 PCR 实验中有什么作用?
Tm 值是 PCR 退火温度选择的重要依据。通常,退火温度比 Tm 值低 5-10°C。合适的退火温度可以提高 PCR 反应的特异性和效率。