PCR是分子生化学生必备技能,简单朴实但是必不可少,是许多分子实验进行下去冲锋员。下面我们就一起来看看引物设计:
基本三原则是: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)。
1.引物的长度一般为20-25bp:根据后续选择连接方式进行调整,双酶切后T4连接可以完全遵循20-25bp;同源重组需要设置同源臂和遵循酶说明书(一般同源臂含有15bp以上)
2.GC含量为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。最好能够实现四种碱基均匀分布。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A、T或G、C尾巴(引物的5′端限定着PCR产物的长度,它对扩增特异性影响不大)
3.正向引物和反向引物的TM值要尽量接近,引物自身及引物之间不应存在互补序列:Tm值是寡核苷酸的解链温度,即在一定盐浓度条件下,50%寡核苷酸双链解链的温度,有效启动温度,一般高于Tm值5~10℃。若按公式Tm=4(G+C)+2(A+T)估计引物的Tm值,则有效引物的Tm为55~80℃,其Tm值最好接近72℃以使复性条件最佳。
4.引物3'端不能选择A,最好选择T:引物3′端错配对扩增产物的影响是有一定规律的。A错配使产量下降至1/20,A∶G和C∶C错七下降至1/100.引物A:模板G与引物G:模板A错配对PCR影响是等同的。
5、碱基要随机分布:引物中四种碱基的分布最好是随机的,不要有聚嘌呤或聚嘧啶的存在。尤其3′端不应超过3个连续的G或C,因这样会使引物在G+C富集序列区错误引发。
6、引物自身不能有连续4个碱基的互补:引物自身存在互补序列,致使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4bp.
7、引物之间不能有连续4个碱基的互补:两引物之间不应具有互补性,尤其需要避免3′端的互补重叠以防引物二聚体的形成。一对引物间不应多于4个连续碱基的同源性或互补性。
8、引物3′端不可修饰:引物的延伸是从3′端开始的,不能进行任何修饰。3′端也不能有形成任何二级结构可能,除在特殊的PCR(AS-PCR)反应中,引物3′端不能发生错配。
9、引物5′端可以修饰:引物的5′端限定着PCR产物的长度,它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。
10、密码子简并性: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。
软件推荐使用:snapgene;primer premier 6;NCBI
最近带师弟师妹做PCR有感,网上经验结合实际经验总结,有需要可以参考哦。
2022.3.9
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