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PCR引物设计及相关软件的应用超实用
一般原则
6. 对引物的修饰一般是在5’端增加酶 切位点,应根据下一步实验中要插入 PCR 产物的载体的相应序列而确定。
一般原则
7. 引物二级结构对PCR反应的影响。 尽可能少的引物二聚体。
常用的引物设计软件
Oligo 6 (引物评价)* Primer Premier (自动搜索)* Vector NTI Suit Dnasis Omiga Dnastar Primer3 (在线服务)*
一般原则
4. 引物序列的GC 含量一般为40-60%, 过高或过低都不利于引发反应。上下 游引物的GC含量不能相差太大。
不同的算法推荐45-55%或50-60%
一般原则
5. ∆G 值是指DNA 双链形成所需的自由 能,该值反映了双链结构内部碱基对 的相对稳定性。应当选用3’端∆G 值 较低(绝对值不超过9),而5’端和 中间∆G 值相对较高的引物。引物的 3’端的∆G 值过高,容易在错配位点 形成双链结构并引发DNA 聚合反应。 (能值越高越容易结合)
Primer Premier 5.0使用介绍(1) Load sequence Preimeruence
Sequence name
Choose a function
Use these two button to translate the DNA seq to a protein seq or a
protein seq to a DAN seq 8种密码子偏好
引物设计界面 First you can design the primer manually
Sense strand or anti-sense strand
Useful information of the primer
Primer Premier 5.0 的使 用技巧简介
主要功能: 1、即引物设计 2、限制性内切酶位点分析 3、DNA 基元(motif)查找 4、同源性分析
简并引物设计
根据氨基酸序列来设计引物DNA引物 Premier Primer 5提供了8种生物遗传密
码使用的偏好选择
1、纤毛虫大核(Ciliate Macronuclear) 2、无脊椎动物线粒体(Invertebrate Mitochondrion) 3、支原体(Mycoplasma) 4、植物线粒体(Plant Mitochondrion) 5、原生动物线粒体(Protozoan Mitochondrion) 6、一般标准(Standard) 7、脊椎动物线粒体(Vertebrate Mitochondrion) 8、酵母线粒体(Yeast Mitochondrion)
一般原则
引物的长度一般为15-30 bp,常用的是18-24 bp ,但不应大于38。 引物过短又同时会引起错配现象,一般来说引物 长度大于16bp是必要的(不容易引起错配)。 例如:一个长度为12bp的引物在人类基因组上存 在200个潜在的退火位点(3 x 109/412=200 ).而一个 长度为20bp的引物在人基因组上存在的退火位点 只有1/400个. 较长的引物(28-35bp) 一般是用来区分同源性较高的模板序列或者使用 于产生一些突变位点
PCR引物设计及相关软件的应用超实用
主要内容
背景 PCR引物设计原则 常用PCR引物设计软件 Primer Premier 5.0 介绍 Oligo 6.22 介绍 在线Primer3 介绍
PCR
聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction ,PCR)是80年代中期发展起来的体 外核酸扩增技术。它具有特异、敏感、产率 高、快速、简便、重复性好、易自动化等突 出优点;能在一个试管内将所要研究的目的 基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万 乃至百万倍,使肉眼能直接观察和判断;可 从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增 出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。
PCR引物设计
引物设计是PCR 技术中至关重要的一 环。使用不合适的PCR 引物容易导致 实验失败:表现为扩增出目的带之外 的多条带(如形成引物二聚体带), 不出带或出带很弱,等等。现在PCR 引物设计大都通过计算机软件进行。 可以直接提交模板序列到特定网页, 得到设计好的引物,也可以在本地计 算机上运行引物设计专业软件。
一般原则
3,引物3’端的末位碱基对Taq 酶的DNA 合成效率有较大的影响。不同的末位 碱基在错配位置导致不同的扩增效率 ,末位碱基为A 的错配效率明显高于 其他3 个碱基,因此应当避免在引物 的3’端使用碱基A。另外,引物二聚 体或发夹结构也可能导致PCR 反应失 败。5’端序列对PCR 影响不太大, 因此常用来引进修饰位点或标记物。
Tm值的计算 一般的公式
Tm = 4 (G+C) + 2(A+T) 对于长一些的引物可用更为准确的 nearest-neighbor (Frier et al. (1986) )
一般原则
1. 2. 引物序列在模板内应当没有相似 性较高,尤其是3’端相似性较高的 序列,否则容易导致错配。引物3’ 端出现3 个以上的连续碱基,如GGG 或CCC,也会使错误引发机率增加。
引物设计的原则
引物与模板的序列要紧密互补 引物与引物之间避免形成稳定的二聚 体或发夹结构 引物不能在模板的非目的位点引发DNA 聚合反应(即错配)。
具体因素
如引物长度(primer length),产物长度 (product length),序列Tm 值(melting temperature),引物与模板形成双链的内部 稳定性(internal stability, 用∆G 值反映 ),形成引物二聚体(primer dimer)及发夹 结构(duplex formation and hairpin)的 能值,在错配位点(false priming site) 的引发效率,引物及产物的GC 含量( composition),等等。必要时还需对引物 进行修饰,如增加限制性内切酶位点,引进 突变等。