Virtuell polymeraskedjereaktion (PCR in silico , digital PCR, elektronisk PCR, e-PCR) är en matematisk metod för datoranalys av en teoretisk polymeraskedjereaktion som använder data om nukleotidsekvenserna av primrar (eller DNA-sonder ) för att förutsäga potentialen amplifiering av fragment av genomet som studeras , kromosomer eller någon annan del av DNA [1] [2] [3] [4] [5] [2] .
Det här verktyget används för att optimera valet av primers eller DNA-sonder för mål-DNA. Primers analyseras med avseende på närvaron av bindningsställen och graden av deras komplementaritet till mål-DNA:t bestäms. Icke-komplementära baser i primerbindningsstället med mål-DNA minskar stabiliteten hos primern, eftersom de sänker smältpunkten, och icke-komplementära baser i 3'-änden av primern hämmar initieringen av DNA-syntes i PCR med användning av Taq DNA-polymeras , som inte har en korrigerande 3', 5'-exonukleasaktivitet. Om icke-komplementära baser är lokaliserade endast vid 5'-änden av primern och primern är stabil vid en specifik hybridiseringstemperatur, kommer i detta fall Taq- polymeras att använda denna primer som en primer för att börja syntetisera DNA som är komplementärt till mål-DNA:t .
Potentiellt kommer en primer med valfri sekvens av nukleotidrester att hitta komplementära bindningsställen på vilket pro- eller eukaryot genomiskt DNA som helst . Emellertid kommer polymeraskedjereaktionen inte att fortgå effektivt och syntesen av PCR-produkten kommer antingen att fortgå linjärt (inte exponentiellt) eller inte alls. Detta beror för det första på vad som beskrivs ovan för icke-komplementära baser vid 3'-änden och stabiliteten hos primern; och för det andra kräver PCR två tätt åtskilda primrar som är komplementära till båda strängarna och orienterade 3' till varandra.
Det finns ett brett utbud av virtuella PCR-program, varierande i funktionsuppsättning, användarvänlighet, effektivitet och kostnad [7] [8] .
De förmodligen mest använda är verktyget "Electronic PCR" [7] , fritt tillgängligt från National Center for Biotechnology Information (NCBI) webbplats, och gratisprogram PrimerDigital [9] .
Å andra sidan låter det betalda programmet FastPCR [10] dig samtidigt testa en primer eller en uppsättning primers (sonder) utformade för att amplifiera flera mål. Potentiella PCR-produkter eller primerbindningsställen kan förutsägas för både linjära och cirkulära mallar, för standard, omvänd eller multiplex PCR. Programmet kommer att beräkna smältpunkten för primrar vid platsen för bindning till mål-DNA med icke-komplementära baser och identifiera alla potentiella PCR-produkter. Du kan också analysera graden av komplementaritet och interaktionen av primers med varandra.