熔解曲线分析制造技术

提供一种用于利用荧光表征具有独特的Tm的诸如PCR产物的核酸分子的高分辨率率熔解曲线分析的方法。所述技术包括将原始熔解曲线数据建模称为至少两个信号分量的总和，第一信号分量表示由未结合/自由荧光基团发射的高强度，并且一个或多个第二信号分量表示由结合到双链DNA的荧光基团发射的组合光强度。数值分析被用来确定有助于总信号的不同分量的值，使得模型尽可能严密地匹配原始荧光数据。该方法使得即使在非饱和燃料浓度下仍能够提高靶合适的混合物的分辨率，因为考虑到从低温双链到在较高温度下熔解的双链的插入染料的再分配效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】熔解曲线分析 专利
本专利技术涉及熔解曲线分析。具体地，本专利技术涉及一种方法，一种装置和一种用于分 析熔解曲线数据的信号描述的计算机程序。 专利技术背景 熔解曲线分析和高分辨率熔解(HRM)分析通常是用于检测和分析样品中的核酸序 列的存在的方法。通常在核酸的PCR扩增后，正常立即进行分析，并且该分析依赖于作为温 度函数的反应溶液监测荧光。所使用的荧光分子可以是双链D N A结合的荧光基团或荧光标 记探针。 通常情况下，对于成功的HRM分析，需要几乎完全饱和的双链DNA结合荧光基团。这 一要求限制了可能的荧光基团的选择，因为其中它们中的许多将需要过高的浓度，而不允 许有效扩增。 传统的HRM分析不是很好地适于进行定量分析。例如，在某些情况下，能够定量评 估在多相样品中的突变序列的相对丰度将是有益的。这种类型的信息例如在与癌症和非整 倍体分析相关的所获得单核苷酸多态性(SNP)分析中是有价值的。 此外，传统的HRM分辨能力限制了它例如在检测纯合子SNP突变体中的使用，因为 熔解温度的差异是次要的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种分析技术，其适合核酸分子的定量分析，并能够以 良好的分辨率(在熔解温度差异方面)进行样品中核酸的检测和/或识别。 本专利技术的目的是通过如由相应的独立权利要求所限定的方法、装置和计算机程序 实现的。 在这方面，提供了一种用于分析熔解曲线(melt curve)的新颖方法，其表征溶液 的熔解，该溶液包含一个或多个核酸分子种群和恒定数量的至少第一类型的荧光基团。所 述方法包括:获得在一定温度范围内熔解曲线数据的荧光信号描述，荧光信号表示由所述 荧光基团发射的作为温度的函数的光强度;在该温度范围内的多个温度下将荧光信号建模 成为第一信号分量和一组一个或多个第二信号分量的总和，第一信号分量表示在给定温度 下由溶液中的所述第一类型未结合荧光基团发射的组合光强度，第二信号分量分别表示在 给定的温度下由结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团发射的组合光强度，其中，第一 信号分量被提供作为第一项和第二项的乘积，第一项表示在给定温度下所述第一类型未结 合荧光基团的相对数量，第二项表示在所述给定温度下所述第一类型未结合荧光基团的发 射效率，并且其中各第二信号分量被提供为相应的第三项和相应的第四项的乘积，第三项 表示在给定温度下结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团的相对数量，并且第四项表示 在所述给定温度下结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团的发射效率;和利用数值分析 来确定在所述多个温度下所述第一、第二、第三和第四项的值，使得荧光信号和模型化荧光 信号之间的差满足预定标准。该方法可以包括将所述第三项的每一个建模成为在所述给定温度下用于相应核 酸分子种群的结合位置的总体数量和第一参数函数值的乘积，所述第一参数函数是所述结 合位置的总体数量的占用水平的描述，其是溶液中的未结合荧光基团的相对数量的函数， 其中所述结合位置的总体数量是由第二参数函数确定的，所述第二参数函数是相应核酸分 子种群的熔解概率的描述，其是温度的函数，并且其中确定所述第三项的每个的值包括确 定所述第一和第二参数函数的参数值。替代地或另外，该方法可包括由第三参数函数建模所述第二项，所述第三参数函 数是所述第一类型未结合荧光基团的发射效率的描述，其是温度的函数，和由相应的第四 参数函数建模所述第四项的每个，所述第四参数函数是结合到相应的核酸分子种群的所述 荧光基团的发射效率的描述，其是温度的函数，其中确定所述第二项的值包括确定所述第 三参数函数的参数值，并且其中确定所述第四项的每个的值包括确定用于相应第四参数函 数的参数值。 数值分析可以包括在所述多个温度下将所述项的至少一个设置为预定值，并采用 数值分析来确定在所述多个温度下其它项的值。所述设置可以包括设置所述第二项和每个 所述第四项为各自的预定值，并且所述采用可包括采用数值分析来确定第一项和每个所述 第三项的值，以能够确定溶液中一个或多个核酸分子种群的相对浓度和/或特性。可替代 地，所述设置可以包括设置所述第一项和每个所述第三项为各自的预定值，并且所述采用 可以包括采用数值分析来确定第二项和每个所述第四项的值，以能够确定所述第一类型荧 光基团的特性。 所述核酸分子可以包括，例如，源自聚合酶链反应的一种或多种类型的DNA靶序 列，和/或所述荧光基团可包括多个下列荧光基团的一种或多种:LC Green，LC Green+，Eva Green，SYT09，SYBR Green。 此外，在这方面，提供一种用于分析熔解曲线的新颖装置，其表征溶液的熔解，该 溶液包含一个或多个核酸分子种群和恒定数量的至少第一类型的荧光基团。所述装置包括 至少一个处理器和至少一个存储器，所述存储器包括用于一个或多个程序的计算机程序代 码，至少一个存储器和计算机程序代码，其被配置为，与至少一个处理器一起，使该装置至 少获得在一定温度范围内的熔解曲线数据的荧光信号描述，荧光信号表示由所述第一类型 荧光基团发射的作为温度的函数的光强度，以在该温度范围内的多个温度下将荧光信号建 模为第一信号分量和一组一个或多个第二信号分量的总和，第一信号分量表示在给定温度 下由溶液中的所述第一类型未结合荧光基团发射的组合光强度，第二信号分量分别表示在 给定的温度下由结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团发射的组合光强度，其中，第一 信号分量被提供作为第一项和第二项的乘积，第一项表示在给定温度下所述第一类型未结 合荧光基团的相对数量，第二项表示在所述给定温度下所述第一类型未结合荧光基团的发 射效率，并且其中各第二信号分量被提供为相应的第三项和相应的第四项的乘积，第三项 表示在给定温度下结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团的相对数量，并且第四项表示 在所述给定温度下结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团的发射效率;和利用数值分析 来确定在所述多个温度下所述第一、第二、第三和第四项的值，使得第一荧光信号和模型化 荧光信号之间的差满足预定标准。 此外，在这方面，提供了一种用于分析熔解曲线的新颖计算机程序，其表征溶液的 熔解，该溶液包含一个或多个核酸分子种群和恒定数量的至少第一类型的荧光基团。该计 算机程序包括一个或多个指令的一个或多个序列，当由一个或多个处理器执行时，其使装 置至少获得在一定温度范围内的熔解曲线数据的荧光信号描述，荧光信号表示由所述第一 类型荧光基团发射的作为温度的函数的光强度，以在该温度范围内的多个温度下将荧光信 号建模为第一信号分量和一组一个或多个第二信号分量的总和，第一信号分量表示在给定 温度下由溶液中的所述第一类型未结合荧光基团发射的组合光强度，第二信号分量分别表 示在给定的温度下由结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团发射的组合光强度，其中， 第一信号分量被提供作为第一项和第二项的乘积，第一项表示在给定温度下所述第一类型 未结合荧光基团的相对数量，第二项表示在所述给定温度下所述第一类型未结合荧光基团 的发射效率，并且其中各第二信号分量被提供为相应的第三项和相应的第四项的乘积，第 三项表示在给定温度下结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团的相对数量，并且第四项 表示在所述给定温度下结合到相应核酸分子种群的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分析熔解曲线的方法，所述熔解曲线表征溶液的熔解，所述溶液包含核酸分子的一个或多个种群和恒定数量的至少第一类型的荧光基团，所述方法包括：获得在温度范围内熔解曲线数据的荧光信号描述，荧光信号表示由所述荧光基团发射的作为温度函数的光强度；在所述温度范围内的多个温度下将所述荧光信号建模成为第一信号分量和一组一个或多个第二信号分量的总和，所述第一信号分量表示在给定温度下由所述溶液中的所述第一类型的未结合荧光基团发射的组合光强度，每个第二信号分量分别表示在所述给定的温度下由结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团发射的组合光强度，其中，所述第一信号分量被提供作为第一项和第二项的乘积，所述第一项表示在所述给定温度下所述第一类型的未结合荧光基团的相对数量，所述第二项表示在所述给定温度下所述第一类型的未结合荧光基团的发射效率，并且其中每个第二信号分量均被提供作为相应的第三项和相应的第四项的乘积，所述第三项表示在所述给定温度下结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团的相对数量，并且所述第四项表示在所述给定温度下结合到相应核酸分子种群的所述荧光基团的发射效率；和利用数值分析来确定在所述多个温度下所述第一项、所述第二项、所述第三项和所述第四项的值，使得所述荧光信号和模仿的荧光信号之间的差满足预定标准。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：T·冯莱伯，J·库克拉，D·科昂，
申请(专利权)人：恩姆菲舍尔科技公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI