实时PCR中能观察到什么以及何时显现

实时PCR（或定量PCR）通常从极低浓度的初始DNA链开始。在迭代过程中，数量增加，起初本质上呈倍增，随后主要呈线性增长。只有当DNA分子数量远大于初始数量时，才可能观察到实验中DNA分子的数量，且此时可能受到个体复制随机性的影响。还能否确定初始拷贝数？这是一个经典问题，实际上也是仅在后期观察到的种群中确定祖先、突变体或入侵者数量这一一般问题的具体特例。我们通过Jagers和Klebaner于2003年引入的分支过程模型的广义版本，并基于Schnell和Mendoza于1997年提出的Michaelis-Menten型酶动力学考量来解决该问题。与初始拷贝数相比，Michaelis-Menten常数很大这一事实起到了关键作用。令人意外的是，如果初始速率 $v$ 为1（即所有DNA链均进行复制），则初始数量的确定是完全可能的；但当 $v<1$（即初始速率或成功复制的概率低于1）时，则只能部分确定。此时，起始分子数便隐藏在“不确定性之纱”背后。这是种群增长过程中一个此前未被观察到的一般现象的特例，将在其他地方进行讨论。