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如何巧妙设计引物?

2023-11-14 17:29:47

来源/作者:普拉特泽-生物医学整体课题外包平台

  大家好!今天普拉特泽生物继续跟大家一起学习新的实验——设计引物,引物是一种人工合成的DNA片段,用于扩增特定的DNA序列。在PCR实验中,引物与模板DNA结合,延伸合成与模板互补的DNA链,从而实现DNA的扩增。因此,引物设计的关键在于与模板DNA的特异性结合。

  引物设计介绍由普拉特泽生物表达检测品台总结分享,表达检测平台为广大科研实验人员提供设计引物服务,先一起来学习学习如何巧妙设计引物。

一、了解引物的定义

引物又称为寡核苷酸引物,也就是RNA,是由人工合成的,PCR引物通常是一对,引物1和引物2。由于DNA聚合酶只能从核苷酸链的5'端到3'端进行复制,也就是只能识别3'的尾端,而且只能把核苷酸连到已经和DNA模板互补产生的多核苷酸链上,所以引物1和2分别于双链DNA的两条链的尾部(就是末尾是3'端的那一边)结合,为那些脱氧核苷酸提供3'的末端,就相当于开了个头。然后在DNA聚合酶的作用下合成两条新链。而那段引物就成了新链的一部分。 其实在生物体内的DNA复制也是这样的一个过程,只是引物是人体自身合成的

二、选择合适的引物设计软件

引物设计需要借助专业的软件工具来实现。目前市面上有多种引物设计软件,如Primer Premier、Genedoc等。这些软件可以帮助我们快速筛选出特异性强、扩增效率高的引物

引物的验证很多时候,我们可能从文章中、实验室遗留的资料中,翻找出了某对引物,但是这个时候往往我们心里是可能没底的。

这个时候运用简单的方法进行引物验证,是一个比较推荐的方式。1、网址引物设计和验证的推荐网站为:Primer-Blast。

这是一个专门设计用于在已知序列上设计引物或探针的工具。使用BLAST-Primer,可以输入一个序列或一组序列,并为这些序列设计引物或探针,以便用于PCR扩增或杂交检测等分子生物学实验。
需要注意的是,NCBI还有一个网站叫:BLAST。注意二者不要弄混。BLAST (Basic Local Alignment Search Tool),用于在大型生物数据库中查找序列相似性。BLAST的主要应用包括:找到给定DNA或蛋白质序列在已知数据库中的同源物,识别同源蛋白质的功能,以及进行物种分类。BLAST可用于多种生物学领域,包括基因组学、蛋白质组学、药物研发等。

三、避免引物自环和二聚体形成

引物自环是指引物自身互补序列的结合,这会导致PCR效率降低。为了避免自环,可以通过软件检查引物的互补序列,并调整引物序列以避免自环。另外,二聚体形成也会影响PCR的效率和特异性。因此,在设计引物时,应该选择避免容易形成二聚体的序列。

四、检查引物的互补序列

在选择引物序列之后,应该使用在线工具检查引物的互补序列,以确保它们不会与非目标DNA序列结合。这可以帮助减少非特异性扩增和假阳性结果的风险。

五、验证引物的特异性

最后,通过实验验证引物的特异性。使用选择的引物进行PCR反应,并对产物进行电泳分析。如果PCR产物的大小与预期一致,且没有其他杂带出现,那么可以认为该引物是特异的。如果PCR产物大小不一致或出现其他杂带,那么需要重新设计引物并进行验证。

总之,巧妙地设计引物是基因扩增实验成功的关键。为了确保PCR的效率和特异性,需要选择合适的引物序列,确定引物的长度和GC含量,避免自环和二聚体形成,检查引物的互补序列,并验证引物的特异性。通过遵循这些步骤,就可以设计出适合实验的引物,并获得更准确和可靠的结果。


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