DNA Smeltetemperatur Kalkulator

Kategori: Biologi
- oktober 24, 2025
| |

Beregne smeltepunktet (Tm) for DNA-oligonukleotider ved hjelp av ulike metoder.

DNA-sekvens

Lengde: 0 bp
GC-innhold: 0%

Beregningsmetode

μM

Visningsalternativer

Om DNA-smeltepunkt

DNA-smeltepunkt (Tm) er temperaturen der 50% av DNA-molekylene denatureres, med hydrogenbindingene brutt, og går fra dobbelttrådet til enkelttrådet tilstand.

Beregningsmetoder
  • Grunnleggende (Wallace) metode: En enkel tommelfingerregel for korte sekvenser.
    • Tm = 2°C × (A+T) + 4°C × (G+C)
    Der A, T, G og C er antall av de respektive nukleotidene.
  • Nærmeste-nabo metode: Tar hensyn til interaksjoner mellom tilstøtende basepar.
    • Tm = ΔH / (ΔS + R × ln(c/4)) - 273.15
    Der ΔH er entalpien, ΔS er entropien, R er gasskonstanten, og c er primerkonsentrasjonen.
  • Saltjustert metode: Tar hensyn til effekten av saltkonsentrasjon på stabilitet.
    • Tm = 81.5 + 16.6 × log₁₀[Na⁺] + 0.41 × (%GC) - 600/lengde
    Dette er en vanlig formel for lengre sekvenser.
Faktorer som påvirker smeltepunkt
  • GC-innhold: Høyere GC-innhold øker Tm på grunn av de tre hydrogenbindingene mellom G-C-par versus to mellom A-T-par
  • Sekvenslengde: Lengre sekvenser har høyere Tm-verdier
  • Saltkonsentrasjon: Høyere ionestyrke stabiliserer DNA-dupleks, noe som øker Tm
  • pH: Sure eller basiske forhold kan påvirke stabiliteten til hydrogenbindingene
  • Basefeil: Ikke-komplementære baser reduserer termisk stabilitet
Applikasjoner

Å forstå DNA-smeltepunkt er kritisk for mange molekylærbiologiske teknikker:

  • PCR: Utforming av primere med passende Tm-verdier
  • Hybridisering: Sette betingelser for DNA- eller DNA-RNA-hybridisering
  • Probe-design: Lage prober for DNA-detekteringsanalyser
  • DNA-sekvensering: Optimalisere betingelser for sekvenseringsreaksjoner
  • CRISPR-Cas9: Utforme effektive guide RNA-er
Optimal annealingstemperatur

For PCR og andre amplifikasjonsteknikker settes annealingstemperaturen vanligvis 5-10°C under primerens Tm for å sikre effektiv hybridisering samtidig som spesifisitet opprettholdes.

Hva er DNA Smeltetemperaturkalkulatoren?

DNA Smeltetemperaturkalkulatoren er et verktøy som hjelper med å estimere temperaturen hvor en DNA-streng separeres til to enkeltstrenger. Denne temperaturen kalles smeltetemperaturen (Tm). Det er en viktig faktor i mange laboratorieteknikker som involverer DNA, som PCR (Polymerase Chain Reaction), hybridisering og probe-design.

Ved å legge inn en DNA-sekvens og velge en av flere beregningsmetoder, gir verktøyet Tm-verdien og foreslår en optimal annealing-temperatur for eksperimenter.

Formel som brukes

Grunnleggende (Wallace)-metode:
Tm = 2°C × (A + T) + 4°C × (G + C)
Nærmeste-nabo-metode:
Tm = ΔH / (ΔS + R × ln(c / 4)) − 273.15
Saltjustert metode:
Tm = 81.5 + 16.6 × log₁₀[Na⁺] + 0.41 × (%GC) − 600 / lengde

Hvordan bruke kalkulatoren

Å bruke kalkulatoren er enkelt og intuitivt. Slik kommer du i gang:

  • Skriv inn DNA-sekvensen din (5' til 3') i det angitte tekstfeltet.
  • Velg en beregningsmetode:
    • Grunnleggende (Wallace): For korte sekvenser under 14 baser.
    • Nærmeste-nabo: Mer nøyaktig for lengre eller komplekse sekvenser.
    • Saltjustert: Tar hensyn til saltkonsentrasjonen i løsningen.
  • Hvis du bruker den saltjusterte metoden, skriv inn saltkonsentrasjonen i mM.
  • Angi primerkonsentrasjonen i μM (brukes for nærmeste-nabo-metoden).
  • Bruk avmerkingsbokser for å velge om du vil vise formeldetaljer og komplementær streng.
  • Klikk på Beregn Tm for å se resultatene dine.

Eksempelberegninger

Her er noen eksempler på inndata og hva du kan forvente fra kalkulatoren:

Eksempel 1: Kort sekvens ved bruk av grunnleggende metode

  • DNA-sekvens: ATGCATGCATGC
  • Metode: Grunnleggende (Wallace)
  • Resulterende Tm: 36°C
  • Annealing-temperatur: 31°C

Eksempel 2: Lengre sekvens med nærmeste-nabo

  • DNA-sekvens: AGTCCGATCGATCGGATCGA
  • Primerkonsentrasjon: 0.25 μM
  • Metode: Nærmeste-nabo
  • Resulterende Tm: ~60.5°C
  • Annealing-temperatur: ~55.5°C

Eksempel 3: Saltjustert metode

  • DNA-sekvens: GCGCGCGCGCGC
  • Saltkonsentrasjon: 100 mM
  • Metode: Saltjustert
  • Resulterende Tm: ~72.3°C
  • Annealing-temperatur: ~67.3°C

Hvorfor denne kalkulatoren er nyttig

Å forstå DNA-smeltetemperatur er essensielt for å designe vellykkede molekylærbiologiske eksperimenter. Denne kalkulatoren forenkler prosessen ved å gi raske og pålitelige Tm-estimater basert på din spesifikke sekvens og betingelser.

Viktige fordeler inkluderer:

  • Hjelper deg med å velge riktig temperatur for PCR-annealing-trinn.
  • Gir GC-innhold og molekylvekt for DNA-sekvensen din.
  • Visualiserer DNA-strengen og dens komplementære par for bedre forståelse.
  • Støtter ulike metoder for å passe til forskjellige sekvenslengder og eksperimentbehov.

Ofte stilte spørsmål (FAQ)

Hva er smeltetemperatur (Tm)?

Smeltetemperaturen er punktet hvor halvparten av DNA-molekylene i en prøve blir enkeltstrenget. Det reflekterer stabiliteten til DNA-dupleksen.

Hvilken beregningsmetode bør jeg velge?

  • Grunnleggende (Wallace): Best for korte sekvenser (under 14 basepar).
  • Nærmeste-nabo: Ideell for mer nøyaktige beregninger som involverer lengre sekvenser.
  • Saltjustert: Brukes når du arbeider med lengre sekvenser og varierende saltkonsentrasjoner.

Hva er GC-innhold?

GC-innhold refererer til prosentandelen av guanin (G) og cytosin (C) baser i en DNA-sekvens. Et høyere GC-innhold betyr vanligvis en høyere Tm.

Hva er optimal annealing-temperatur?

Dette er den anbefalte temperaturen for at DNA-primere skal binde seg til en templatstreng under PCR. Den er vanligvis 5–10°C lavere enn Tm.

Kan jeg bruke dette for RNA eller blandede sekvenser?

Nei, dette verktøyet er spesifikt for DNA-sekvenser. Det støtter ikke RNA eller sekvenser med tvetydige baser.

Konklusjon

DNA Smeltetemperaturkalkulatoren er et verdifullt verktøy for forskere og studenter som arbeider med DNA. Det forenkler en viktig del av eksperimentdesign, og tilbyr raske, informative resultater med alternativer tilpasset dine spesifikke behov.