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引物设计总的原则

来宝网 2015/10/20点击1425次

 引物设计总的原则

 

A.引物长度

一般引物长度为18~30碱基。总的说来,决定引物退火温度(Tm值)最重要的因素就是引物的长度。各引物设计软件均可计算引物的退火温度,其计算原理会各有不同,因此有时计算出的数值可能会有少量差距。为了优化PCR反应,使用确保退火温度不低于54℃的最短的引物可获得最好的效率和特异性。

B. GC含量

引物序列中G+C含量一般为40%~60%,一对引物的GC含量和Tm值应该协调。若是引物存在严重的GC倾向或AT倾向则可以在引物5’端加适量的ATGC尾巴。

C. 退火温度

退火温度需要比解链温度低5℃,如果引物碱基数较少,可以适当提高退火温度,这样可以使PCR的特异性增加;如果碱基数较多,那么可以适当减低退火温度,是DNA双链结合。一对引物的退火温度相差4℃~6℃不会影响PCR的产率,但是理想情况下一对引物的退火温度是一样的,可以在55℃~75℃间变化。

D. 避免扩增模板的二级结构区域

选择扩增片段时最好避开模板的二级结构区域。用有关计算机软件可以预测估计目的片段的稳定二级结构,有助于选择模板。实验表明,待扩区域自由能(△G)小于58.6lkJ/mol时,扩增往往不能成功。若不能避开这一区域时,用7-deaza-2’-脱氧GTP取代dGTP对扩增的成功是有帮助的。

E.与靶DNA的错配

当被扩增的靶DNA序列较大的时候,一个引物就有可能与靶DNA的多个地方结合,造成结果中有多个条带出现。这个时候有必要先使用BLAST软件进行检测,网址:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/。选择Align two sequences (bl2seq) 

F.引物末端

引物3’端是延伸开始的地方,因此要防止错配就从这里开始。3’端不应超过3个连续的GC,因这样会使引物在G+C富集序列区错误引发。3’端也不能有形成任何二级结构可能,除在特殊的PCRAS-PCR)反应中,引物3’端不能发生错配。如扩增编码区域,引物3’端不要终止于密码子的第3位,因密码子的第3位易发生简并,会影响扩增特异性与效率。

G 引物的二级结构

引物自身不应存在互补序列,否则引物自身会折叠成发夹状结构,这种二级结构会因空间位阻而影响引物与模板的复性结合。若用人工判断,引物自身连续互补碱基不能大于3bp。两引物之间不应该存在互补性,尤应避免3’端的互补重叠以防引物二聚体的形成。一般情况下,一对引物间不应多于4个连续碱基的同源性或互补性。

H 为了下一步操作而产生的不完全匹配

5’端对扩增特异性影响不大,因此,可以被修饰而不影响扩增的特异性。引物5′端修饰包括:加酶切位点;标记生物素、荧光、地高辛、Eu3+等;引入蛋白质结合DNA序列;引入突变位点、插入与缺失突变序列和引入一启动子序列等。额外的碱基或多或少会影响扩增的效率,还加大引物二聚体形成的几率,但是为了下一步的操作就要作出适当的“牺牲”。

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