Température de fusion d'une amorce ADN (Tm)

SantaLucia (1998), ΔH et ΔS sont sommés empilement par empilement (dix paramètres indépendants), avec un terme d'initiation par extrémité et une correction si le duplex est auto-complémentaire (déduite de la séquence, jamais demandée à l'utilisateur). C_eff vaut la concentration totale en amorce pour un duplex auto-complémentaire, ou son quart pour deux brins distincts en concentration égale. La correction saline ne touche que l'entropie, sur un domaine d'étalonnage d'environ 0,05 à 1,1 M en Na⁺. Une base IUPAC ambiguë fait échouer ce calcul plutôt que d'inventer une valeur, voir l'estimation simple ci-dessous, qui sait encadrer cette incertitude.

La règle de Wallace (Marmur & Doty, 1962) s'applique aux oligonucléotides courts et compte directement les bases A/T et G/C. Pour des séquences plus longues, la formule ajustée au taux GC (également due à Marmur & Doty) utilise le nombre de bases G/C et la longueur totale N. Aucune des deux ne prend en compte la concentration en amorce ni en sels : affichées systématiquement en comparaison du modèle thermodynamique ci-dessus, jamais comme un substitut.

Tm

· température de fusion : température à laquelle 50 % des molécules de la double hélice sont dénaturées (simple brin).

ΔH, ΔS

· enthalpie et entropie totales du duplex, signées négativement pour l’appariement (formation exothermique), en kcal/mol et cal/(mol·K) respectivement.

Concentration effective (C_eff)

· concentration réellement injectée dans l'équation de Tm, qui dépend de l'auto-complémentarité du duplex (voir ci-dessus).

Auto-complémentaire

· un brin égal à son propre complément inverse, qui s'apparie donc avec une copie de lui-même, distinct d'un simple palindrome textuel.

Taux GC

· proportion de bases guanine et cytosine dans la séquence, plus il est élevé. Plus la Tm est haute (3 liaisons hydrogène contre 2 pour A-T).

N

· longueur totale de la séquence, en nombre de bases.

Règle de Wallace

· règle empirique historique pour les oligos courts (amorces de PCR classiques), rapide mais approximative.

• Seuls les cations monovalents (Na⁺/K⁺) sont pris en compte ; le magnésium et les dNTP ne sont pas corrigés (Owczarzy et al., 2008, non retenu faute de vérification indépendante au même niveau d’exigence).
• Les deux brins sont supposés en concentration égale ; la variante à concentrations inégales n’est pas implémentée.

Le modèle thermodynamique reste incomplet : il ne prend en compte que les cations monovalents (Na⁺/K⁺), pas le magnésium ni les dNTP. Dont la correction usuelle (Owczarzy et al., 2008) n'a pas été retenue faute de vérification indépendante au même niveau d'exigence. Il suppose aussi deux brins en concentration égale, la variante à concentrations inégales n'est pas implémentée. Une base IUPAC ambiguë le fait échouer plutôt que produire un intervalle : c'est l'estimation simple, ci-dessous, qui encadre alors la Tm. Cette dernière reste une estimation empirique basée uniquement sur le taux GC et la longueur, ignorant l'ordre exact des bases, la concentration en amorce et en sels, et les éventuels mésappariements. Ordre de grandeur de l'écart entre les deux méthodes, mesuré sur un panel d'amorces de référence (M13, T7, T3, SP6, gapdh, actb, 16S) : environ 1 à 2 °C typique sur une amorce classique de 18 à 30 bases, jusqu'à 5 °C dans les cas les moins favorables, et bien davantage aux compositions extrêmes, où l'estimation simple (règle de Wallace) dépasse 15 °C d'écart pour une séquence 100 % A/T et 13 °C pour une séquence 100 % G/C. Cet écart n'est pas une erreur de l'une des deux méthodes : elles reposent sur des hypothèses différentes.

• 0.05 ≤ sodium ≤ 1.1modèle · avertissement

  La correction saline est étalonnée sur environ 0,05 à 1,1 M en Na⁺ (SantaLucia, 1998) ; hors de cette plage, l’extrapolation n’est plus garantie.

  À la place · Rapprochez la concentration saline de la plage étalonnée, ou traitez le résultat comme indicatif seulement.

• strand ≥ 0physique · refus

  Une concentration d’amorce ne peut pas être négative ou nulle.

  À la place · Vérifiez la valeur et l’unité de concentration saisies.

Pour l'amorce courte atgcatgcat (10 bases, 4 G/C), l'estimation simple donne Tm = 2×6 + 4×4 = 28 °C. Pour une amorce plus longue de 20 bases à 50 % GC : Tm = 64,9 + 41×(10−16,4)/20 ≈ 51,8 °C. Le modèle thermodynamique, lui, dépend de l'ordre exact des bases et des conditions ioniques saisies : deux amorces de même longueur et même taux GC peuvent avoir des Tm plus-proche-voisin différentes.

1. SantaLucia, J. · Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), A unified view of polymer, dumbbell, and oligonucleotide DNA nearest-neighbor thermodynamics, PNAS 95(4):1460–1465 (1998), DOI 10.1073/pnas.95.4.1460.

   Emplacement : Table 1 (paramètres ΔH°/ΔS° plus-proche-voisin et termes d’initiation), pages 1460–1463 · consulté le 2026-08-01 · DOI 10.1073/pnas.95.4.1460

Portée et limites

• L’estimation de comparaison (règle de Wallace / formule ajustée au GC) est une heuristique historique ; son attribution exacte selon la longueur d’amorce n’a pas été vérifiée au même niveau d’exigence que le modèle plus-proche-voisin ci-dessus.

Provisoire · Les sources et hypothèses sont déclarées ; la revue documentaire complète reste à faire.

Modèle physique. Le résultat suit le nombre de chiffres significatifs de l'entrée la moins précise.

révision 1 · revu le 2026-08-01

Journal des révisions

1. révision 1 · 2026-08-01 · mise à jour de source

   Bloc scientifique renseigné : référence SantaLucia 1998 formalisée, hypothèses et domaine de validité déclarés.

   Aucun changement de résultat, les paramètres plus-proche-voisin ne sont pas modifiés.