生物化学常用换算及性质表

1. 核酸换算

ds DNA (双链 DNA)

• 10 kb = 6.60 x 10⁶ Dalton
• 1 OD₂₆₀ nm = 50 μg/ml
• 平均分子量：~660 Dalton/bp

ss DNA (单链 DNA)

• 10 kb = 3.30 x 10⁶ Dalton
• 1 OD₂₆₀ nm = 33 μg/ml
• 平均分子量：~330 Dalton/base (dNMP 平均分子量 = 330 Dalton)

RNA

• 10 kb = 3.45 x 10⁶ Dalton
• 1 OD₂₆₀ nm = 40 μg/ml
• 平均分子量：~345 Dalton/base (NMP 平均分子量 = 345 Dalton)

dsDNA 分子质量与摩尔数的换算公式

• 将 pmol 转换为 μg：

  pmol × N × (660 pg/pmol) × (1 μg/10⁶ pg) = μg

• 将 μg 转换为 pmol：

  μg × (10⁶ pg/1 μg) × (pmol/660 pg) × (1/N) = pmol

• 其中 N 是核酸碱基对数，660 pg/pmol 是每对碱基的平均分子量 (MW)。

ssDNA 分子质量与摩尔数的换算公式

• 将 pmol 转换为 μg：

  pmol × N × (330 pg/pmol) × (1 μg/10⁶ pg) = μg

• 将 μg 转换为 pmol：

  μg × (10⁶ pg/1 μg) × (pmol/330 pg) × (1/N) = pmol

• 其中 N 是核酸碱基数，330 pg/pmol 是每个碱基的平均分子量 (MW)。

DNA 分子质量与摩尔数示例

• 1 μg of 1000 bp dsDNA = 1.52 pmol (对应 3.03 pmol 的末端)
• 1 μg of pBR322 DNA = 0.36 pmol DNA
• 1 pmol of 1000 bp dsDNA = 0.66 μg
• 1 pmol of pBR322 DNA = 2.8 μg

2. Oligo DNA (寡核苷酸) 计算

分子量计算方法

• 精确计算公式:

  MW = (A 碱基数 × 313.21) + (C 碱基数 × 289.18) + (G 碱基数 × 329.21) + (T 碱基数 × 304.19) - 61

  (减去末端 H 和 OH 的质量)
• 近似计算: OligoDNA 的每个脱氧核苷酸碱基平均分子量近似为 324.5。则 OligoDNA 的分子量 ≈ 碱基数 × 324.5。
• 含修饰的 Oligo DNA:

  MW = (NA × WA) + (NC × WC) + (NG × WG) + (NT × WT) + (Nmod × Wmod)  + (Nx  ×  Wx) +( Ni  ×  Wi) + 16 × Ns – 62.

  • NA, NG, NC, NT, Ni 为引物中碱基 A, G, C, T, I 的数量，WA, WC, WG, WT, Wi 为对应碱基的分子量。
  • Nmod, Wmod 分别为修饰基团的数目和分子量。
  • Nx, Wx 为其他特殊碱基的数量和分子量。
  • Ns 为硫代数目，硫代每个位置增加分子量 16。
• 混合碱基 (如 R, Y, M, K, S, W, H, B, V, D, N): 分子量为混合碱基的分子量总和除以混合数。例如 G+A 混合的分子量为 (329.21 + 313.21) / 2 = 321.21。

常规碱基及常规修饰基团分子量表

OD₂₆₀ nm 与摩尔数换算

• 对于 ssDNA Oligo，通常 1 OD₂₆₀ nm 相当于溶解在 1 ml 水中浓度为 33 μg/ml。这里的 OD 值是指 DNA 制品溶解在 1ml 无菌水中的 260nm 的吸光度值。
• OD₂₆₀ nm 摩尔数换算表 (基于 1 OD₂₆₀ nm = 33 μg)

• OD₂₆₀ nm 转换为重量数/摩尔数 (使用碱基消光系数计算):
  • 重量数 (μg/ml) = OD₂₆₀ nm / [(ε₂₆₀_A × A 数) + (ε₂₆₀_C × C 数) + (ε₂₆₀_G × G 数) + (ε₂₆₀_T × T 数)] × 平均核苷酸分子量 × Oligo 长度 (假设 Oligo 在 1 ml 溶液中，此公式可能简化或有误，请参考下面的说明)
  • 摩尔数 (μmol/ml) = OD₂₆₀ nm / [(ε₂₆₀_A × A 数) + (ε₂₆₀_C × C 数) + (ε₂₆₀_G × G 数) + (ε₂₆₀_T × T 数)] (假设 Oligo 在 1 ml 溶液中，此公式可能简化或有误，请参考下面的说明)
  注: 原文公式可能存在误解或简化。正确的计算应考虑总消光值与分子量和摩尔量的关系。使用各碱基消光系数之和计算总摩尔消光系数 (ε_total = Σ (ε_base × base_count)) 是更精确的方法。然后用 Beer-Lambert 法则 A = εcl 计算浓度 c (mol/L)。换算为质量浓度 (g/L) 再转换为 μg/ml。

Oligo DNA 的 Tm 值计算

• 长度 ≤ 25mer:

  Tm = 4°C × (G + C) + 2°C × (A + T)

• 长度 > 25mer:

  Tm = 81.5 + 16.6 × Log10[Na⁺] + 0.41 × (%GC) – 600 / Size

  其中 Size = 引物长度，[Na⁺] 为缓冲液中的钠离子浓度。
• 最适退火温度 (Ta Opt):

  Ta Opt ≈ 0.3 × (Tm of primer) + 0.7 × (Tm of product) – 25

3. 核苷酸三磷酸 (dNTP/NTP) 消光系数 (ε 260, pH7.0)

dNTP/NTP 消光系数

4. 蛋白质换算

OD₂₈₀ nm 与浓度换算

• BSA (牛血清白蛋白): 1 OD₂₈₀ nm ≈ 1.67 mg/ml (或 1 mg/ml ≈ 0.6 OD₂₈₀ nm)

平均氨基酸分子量

• 常用平均分子量 ≈ 110 Dalton
• 另一参考值 ≈ 100 Dalton

蛋白质质量与摩尔数的转换示例

• 100 pmol 的 100 kDa 蛋白分子 = 10 μg
• 100 pmol 的 50 kDa 蛋白分子 = 5 μg
• 100 pmol 的 10 kDa 蛋白分子 = 1 μg
• 100 pmol 的 1 kDa 蛋白分子 = 100 ng

5. 蛋白质 / DNA 之间的转换 (基因编码)

• 1 kb 的 DNA 可编码约 333 个氨基酸。
• 1 kb 的 DNA 可编码约 37 kDa 的蛋白分子。
• 约 9 个氨基酸残基的分子量约等于 1 kDa。
• 约 270 bp 的 DNA 可编码约 10 kDa 的蛋白分子。
• 约 810 bp 的 DNA 可编码约 30 kDa 的蛋白分子。
• 约 2.7 kb 的 DNA 可编码约 100 kDa 的蛋白分子。

6. 细胞组成示例 (以 E. coli 或 Salmonella typhimurium 为例)

• 1 升培养体系 (10⁹ 细胞/ml) 中产生目标蛋白的理论值 (占总蛋白比例):
  • 0.1%：150 μg/l
  • 2.0%：3 mg/l
  • 50.0%：75 mg/l

7. 常用酸、碱性质表 (浓溶液)

8. 标记染料的光谱学性质

注：源文本中提供了一个名为"修饰引物常见染料参数"的表格，其中的染料名称与此表有重叠，但参数不同。此处只保留了您提供的"标记染料的光谱学性质"表格，并在Oligo部分保留了作为修饰基团的分子量表格。