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引物设计-总结

引物设计
一.引物设计原则
首先引物与模板的序列要紧密互补,其次引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构,再次引物不能在模板的非目的位点引发DNA 聚合反应(即错配)。

二.引物设计注意的要点
1. 引物的长度一般为15-30 bp,常用的是18-27 bp,但不应大于38,因为过长会导致其延伸温度大于74℃,不适于Taq DNA聚合酶进行反应。

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。

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。

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。

5. 引物所对应模板位置序列的Tm值在72℃左右可使复性条件最佳。

Tm值的计算有多种方法,如按公式Tm=4(G+C)+2(A+T),在Oligo 软件中使用的是最邻近法(the nearest neighbor method)。

6. ΔG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ΔG值较低(绝对值不超过9),而5’端和中间ΔG值相对较高的引物。

引物的3’端的ΔG值过高,容易在错配位点形成双链结构并引发DNA聚合反应。

7. 引物二聚体及发夹结构的能值过高(超过4.5kcal/mol)易导致产生
引物二聚体带,并且降低引物有效浓度而使PCR反应不能正常进行。

8. 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。

三.引物设计的步骤
1.打开NCBI的主页,选择UniSTS,填写目的基因,选择符合要求的引物,导入blast和primer5检测是否符合要求,如果不符合要求再自己重新设计。

2.打开NCBI页面,选择Gene,填写需要查找的基因及源种(例如小鼠mus),找到mRNA的序列号,点击打开,找到相应的mRNA,把序列或者mRNA的accession序号导出到word里面,找出含有内含子的位置,做好标记(从进入Gene页面后,点击Genbank,可以了解这个基因的大小,以及内含子与外显子的大小)或者把mRNA的accession序号导入priemer Designing tool里面,扩增产物是200-250(100-250),TM 58-62(60±3),至少包含一个内含子,内含子长度可慢慢调试,最终要求Tm,GC%都比较接近,同时self3complementarity的值不能超过3,self complementarity不能超过6,这2个值越低越好。

3.根据引物设计原则,从mRNA序列中找相应的序列作为引物,上引物
是5到3,下引物就是与mRNA序列反向互补的。

4.把设计的引物导入blast里检测下在所有基因中是否有非特异性扩增。

5.把全部mRNA序列导入primer5中,查看引物的Tm,GC%含量,是否有发夹结构与二聚体结构,以及错配率,得分,确定引物的可用性。

6.去NCBI上,查找该基因,物种分类小鼠,然后找到该基因的mRNA,拉出它的CDS,在它前后设计引物即可。

记得BLAST。

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