实验解析|引物设计与验证的注意事项

文摘   科学   2024-07-23 07:00   广东  



前置知识

引物是一种短的DNA或RNA序列,用于在PCR(聚合酶链式反应)和其他分子生物学技术中扩增和检测特定的DNA或RNA序列。

引物通过与目标序列的互补碱基配对来定向扩增所需的DNA或RNA片段。在分子生物学研究中,引物的设计是非常重要的一步,因为它直接影响到PCR扩增的特异性和灵敏度。

以下是文章作者“我叫一休”同学汇总的关于引物设计和验证的经验心得,希望能对大家的实验有帮助。


一、普通PCR与荧光定量PCR引物设计上的相同注意点

1.序列的查找是一致的,在NCBI上搜索不同物种的同一基因,序列选取应在基因的保守区段,选择合适片段长度

2.引物长度(primer length)常用的是18-27bp,但不应大于38bp,因为过长会导致其延伸温度太高,不适合 DNA 聚合酶进行反应

3.3’端最好不要有A5’端可以容忍二聚体,但3’端一定不要有二聚体

4.不要有连续的GGG CCC、GCGC、CGCG之类,不要有错配,前后引物的退火温度要差不多,差异在2度以内

5.避免引物自身或与引物之间形成4个或4个以上连续配对,避免引物自身形成环状发卡结构

6.Tm值在5565℃GC含量在40%60%

7.引物之间的TM相差避免超过2℃

8.引物的3’端避免出现3个或3个以上连续相同的碱基,引物3'端要避开密码子的第3位,因密码子的第3位易发生简并,会影响扩增的特异性与效率。

9.引物的设计好后使用Blast 验证


各种模板的引物设计难度不一。有的模板本身条件比较困难,例如 GC 含量偏高或偏低,导致找不到各种指标都十分合适的引物;

用作克隆目的的 PCR,因为产物序列相对固定,引物设计的选择自由度较低。在这种情况只能退而求其次,尽量去满足条件。


如果实在满足不了这么多要求,那么就:

1、引物与模板配对好;

2、两个引物退火温度差不多;

3、每个引物的 GC 含量不要太高或太低;

4 、引物最好没有回文序列;

就这 4 点就很好了。如果还是满足不了!只要前2点就够了。


二、荧光定量引物的特定要求

荧光定量PCR时,用SYBR Green I 法时的一对引物与一般 PCR 的引物,在引物设计上所要求的参数是不同的。

荧光定量PCR引物设计的要求:

1避免重复碱基,尤其是 G.

2引物的退火温度要高,一般最好要在 60 度以上;

3GC含量40-60%.

43'端最后 5 个碱基内不能有多于 2 个的 G C.

5正向引物与探针离得越近越好,但不能重叠。

6引物的产物大小不要太大,80150 bp 最为合适


三、引物设计后的NCBI BLAST引物验证

BLAST 的作用应该是通过比对,发现你所设计的这个引物,除了和你的目标基因之外,还有没有和其他物种或其他序列当中存在相同的序列

如和你的目标序列之外的序列相同的序列,则可能扩出其他序列的产物,那么这个引物的特异性就很差,从而不能用。


HSP70为例

F:ATGTTGCTCTCTCCAAGAATAACGTT

R:TCAGTTCTTCTCCTCCTTCTTTTCCTG

1、未克隆全长序列

方法一

(1)

(2)

(3)


(4)

(5)


方法二

(1) 

引物中间空一格


(2)  

数据库选nr比较全面

选择你物种的拉丁学名


 (3)  

相似比较


 (4)  

一一对应直线,即为完全匹配

 


2、克隆全长序列

>HSP70表示该序列名称

>+名称


(1)  


(2)  


(3)  

在本条序列中引物特异性较好



文稿:我叫一休

校对:樊振华

素材:Canva

参考资料:

  • https://www.labmanager.com/benefits-of-electronic-pipettes-533

  • https://www.snapgene.com/guides/polymerase-chain-reaction




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