Published March 9, 2007 | Version v1
Publication Open

Model based analysis of real-time PCR data from DNA binding dye protocols

Creators

  • 1. Computational Intelligence and Information Systems Lab
  • 2. Fundación Instituto Leloir
  • 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 4. University of Buenos Aires

Description

Reverse transcription followed by real-time PCR is widely used for quantification of specific mRNA, and with the use of double-stranded DNA binding dyes it is becoming a standard for microarray data validation. Despite the kinetic information generated by real-time PCR, most popular analysis methods assume constant amplification efficiency among samples, introducing strong biases when amplification efficiencies are not the same.We present here a new mathematical model based on the classic exponential description of the PCR, but modeling amplification efficiency as a sigmoidal function of the product yield. The model was validated with experimental results and used for the development of a new method for real-time PCR data analysis. This model based method for real-time PCR data analysis showed the best accuracy and precision compared with previous methods when used for quantification of in-silico generated and experimental real-time PCR results. Moreover, the method is suitable for the analyses of samples with similar or dissimilar amplification efficiency.The presented method showed the best accuracy and precision. Moreover, it does not depend on calibration curves, making it ideal for fully automated high-throughput applications.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يُستخدم النسخ العكسي متبوعًا بـ تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في الوقت الفعلي على نطاق واسع لتحديد كمية الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) المحدد، ومع استخدام أصباغ ربط الحمض النووي المزدوجة، أصبح معيارًا للتحقق من صحة بيانات المصفوفة الدقيقة. على الرغم من المعلومات الحركية الناتجة عن تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في الوقت الفعلي، فإن معظم طرق التحليل الشائعة تفترض كفاءة تضخيم ثابتة بين العينات، مما يؤدي إلى تحيزات قوية عندما لا تكون كفاءة التضخيم هي نفسها. نقدم هنا نموذجًا رياضيًا جديدًا يعتمد على الوصف الأسي الكلاسيكي لـ تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، ولكن نمذجة كفاءة التضخيم كدالة سينية لعائد المنتج. تم التحقق من صحة النموذج بنتائج تجريبية واستخدم لتطوير طريقة جديدة لتحليل بيانات تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الفعلي. أظهرت هذه الطريقة القائمة على النموذج لتحليل بيانات تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في الوقت الفعلي أفضل دقة ودقة مقارنة بالطرق السابقة عند استخدامها للقياس الكمي لنتائج تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) المتولدة في السيليكو والتجريبية في الوقت الفعلي. علاوة على ذلك، فإن الطريقة مناسبة لتحليل العينات بكفاءة تضخيم مماثلة أو متباينة. أظهرت الطريقة المقدمة أفضل دقة ودقة. علاوة على ذلك، فإنه لا يعتمد على منحنيات المعايرة، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات عالية الإنتاجية المؤتمتة بالكامل.

Translated Description (French)

La transcription inverse suivie d'une PCR en temps réel est largement utilisée pour la quantification d'ARNm spécifiques, et avec l'utilisation de colorants de liaison à l'ADN double brin, elle devient une norme pour la validation des données des microréseaux. Malgré les informations cinétiques générées par la PCR en temps réel, les méthodes d'analyse les plus populaires supposent une efficacité d'amplification constante parmi les échantillons, introduisant de forts biais lorsque les efficacités d'amplification ne sont pas les mêmes. Nous présentons ici un nouveau modèle mathématique basé sur la description exponentielle classique de la PCR, mais modélisant l'efficacité d'amplification comme une fonction sigmoïdale du rendement du produit. Le modèle a été validé avec des résultats expérimentaux et utilisé pour le développement d'une nouvelle méthode d'analyse de données PCR en temps réel. Cette méthode basée sur un modèle pour l'analyse des données PCR en temps réel a montré la meilleure précision et précision par rapport aux méthodes précédentes lorsqu'elle est utilisée pour la quantification des résultats PCR en temps réel générés in silico et expérimentaux. De plus, la méthode est appropriée pour les analyses d'échantillons avec une efficacité d'amplification similaire ou dissemblable. La méthode présentée a montré la meilleure précision et précision. De plus, il ne dépend pas des courbes d'étalonnage, ce qui le rend idéal pour les applications à haut débit entièrement automatisées.

Translated Description (Spanish)

La transcripción inversa seguida de PCR en tiempo real se utiliza ampliamente para la cuantificación de ARNm específico, y con el uso de colorantes de unión a ADN bicatenario se está convirtiendo en un estándar para la validación de datos de micromatrices. A pesar de la información cinética generada por la PCR en tiempo real, los métodos de análisis más populares asumen una eficiencia de amplificación constante entre las muestras, introduciendo fuertes sesgos cuando las eficiencias de amplificación no son las mismas. Presentamos aquí un nuevo modelo matemático basado en la descripción exponencial clásica de la PCR, pero modelando la eficiencia de amplificación como una función sigmoidea del rendimiento del producto. El modelo se validó con resultados experimentales y se utilizó para el desarrollo de un nuevo método para el análisis de datos de PCR en tiempo real. Este método basado en modelos para el análisis de datos de PCR en tiempo real mostró la mejor exactitud y precisión en comparación con los métodos anteriores cuando se utilizó para la cuantificación de los resultados de PCR en tiempo real generados in-silico y experimentales. Además, el método es adecuado para los análisis de muestras con eficiencia de amplificación similar o diferente. El método presentado mostró la mejor exactitud y precisión. Además, no depende de las curvas de calibración, por lo que es ideal para aplicaciones de alto rendimiento totalmente automatizadas.

Files

1471-2105-8-85.pdf

Files (384.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:10d5ca2a691310da3bf361affcf43ca3
384.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحليل القائم على النموذج لبيانات تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الفعلي من بروتوكولات صبغ ربط الحمض النووي
Translated title (French)
Analyse basée sur un modèle des données PCR en temps réel provenant des protocoles de coloration de liaison à l'ADN
Translated title (Spanish)
Análisis basado en modelos de datos de PCR en tiempo real de protocolos de tinte de unión a ADN

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2140858267
DOI
10.1186/1471-2105-8-85

Is supplement to
https://openalex.org/W4361305867 (Other)
https://openalex.org/W391093122 (Other)
https://openalex.org/W3129816939 (Other)
https://openalex.org/W2985427592 (Other)
https://openalex.org/W2912862995 (Other)
https://openalex.org/W2101501829 (Other)
https://openalex.org/W2094590210 (Other)
https://openalex.org/W2060263731 (Other)
https://openalex.org/W2003194288 (Other)
https://openalex.org/W1521239975 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1569955072
  • https://openalex.org/W1585339076
  • https://openalex.org/W1594653092
  • https://openalex.org/W1994091239
  • https://openalex.org/W2001526641
  • https://openalex.org/W2004212715
  • https://openalex.org/W2013152795
  • https://openalex.org/W2067385113
  • https://openalex.org/W2082887891
  • https://openalex.org/W2093009120
  • https://openalex.org/W2099206288
  • https://openalex.org/W2100122767
  • https://openalex.org/W2100903722
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2108244474
  • https://openalex.org/W2118333888
  • https://openalex.org/W2122910249
  • https://openalex.org/W2123247959
  • https://openalex.org/W2131589770
  • https://openalex.org/W2132187887
  • https://openalex.org/W2137659385
  • https://openalex.org/W2139563079
  • https://openalex.org/W2140557689
  • https://openalex.org/W2146417016
  • https://openalex.org/W2149548143
  • https://openalex.org/W2149551170
  • https://openalex.org/W2149897099
  • https://openalex.org/W2156896172
  • https://openalex.org/W2192080449
  • https://openalex.org/W4254533614