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1、引物探針設(shè)計簡介已有2993次閱讀2009-1-120:48
2、個人分類:課堂集錦
3、系統(tǒng)分類:科研筆記1.寡聚核苷酸引物的選擇,通常是整個擴增反應(yīng)成功的關(guān)鍵。所選的引物序列將決定PCR產(chǎn)物的大小、位置、以及擴增區(qū)域的Tm值這個和擴增物產(chǎn)量有關(guān)的重要物理參數(shù)。好的引物設(shè)計可以避免背景和非特異產(chǎn)物的產(chǎn)生,甚至在RNA-PCR中也能識別cDNA或基因組模板。引物設(shè)計也極大的影響擴增產(chǎn)量:若使用設(shè)計粗糙的引物,產(chǎn)物將很少甚至沒有;而使用正確設(shè)計的引物得到的產(chǎn)物量可接近于反應(yīng)指數(shù)期的產(chǎn)量理論值。當然,即使有了好的引物,依然需要進行反應(yīng)條件的優(yōu)化,比如調(diào)整Mg2+濃度,使用特殊的共溶劑
4、如二甲基亞砜、甲酰胺和甘油。計算機輔助引物設(shè)計比人工設(shè)計或隨機選取更有效。一些影響PCR反應(yīng)中引物作用的因素諸如溶解溫度、引物間可能的同源性等,易于在計算機軟件中被編碼和限定。計算機的高速度可完成對引物位置、長度以及適應(yīng)用戶特殊條件的其他有關(guān)引物的變換可能性的大量計算。通過對成千種組合的檢測,調(diào)整各項參數(shù),可提出適合用戶特殊實驗的引物。因此通過計算機軟件選擇的引物的總體“質(zhì)量”(由用戶在程序參數(shù)中設(shè)定)保證優(yōu)于通過人工導出的引物。需要指出的是,引物不必與模板完全同源,因此可包含啟動子序列、限制酶識別位點或5'端的各種修飾,這種對引物的修飾不會妨礙PCR反應(yīng),而會在以后使用
5、擴增子時發(fā)揮作用。2.基本PCR引物設(shè)計參數(shù)引物設(shè)計的目的是在兩個目標間取得平衡:擴增特異性和擴增效率。特異性是指發(fā)生錯誤引發(fā)的頻率。特異性不好或劣等的引物會產(chǎn)生額外無關(guān)和不想要的PCR擴增子,在EB染色的瓊脂糖凝膠上可見到;引物效率是指在每一PCR循環(huán)中一對引物擴增的產(chǎn)物與理論上成倍增長量的接近程度。①引物長度;特異性一般通過引物長度和退火溫度控制。如果PCR的退火溫度設(shè)置在近于引物Tm值(引物/模板雙鏈體的解鏈溫度)幾度的范圍內(nèi),18到24個堿基的寡核苷酸鏈是有很好的序列特異性的。引物越長,擴增退火時被引發(fā)的模板越少。為優(yōu)化PCR反應(yīng),使用確保溶解溫度不低于54℃的最
6、短的引物,可獲得最好的效率和特異性。總的來說,最好在特異性允許的范圍內(nèi)尋求安全性。每增加一個核苷酸,引物特異性提高4倍;這樣,大多數(shù)應(yīng)用的最短引物長度為18個核苷酸。引物設(shè)計時使合成的寡核苷酸鏈(18~24聚物)適用于多種實驗條件仍不失為明智之舉。②引物的二級結(jié)構(gòu)包括引物自身二聚體、發(fā)卡結(jié)構(gòu)、引物間二聚體等。這些因素會影響引物和模板的結(jié)合從而影響引物效率。對于引物的3'末端形成的二聚體,應(yīng)控制其ΔG大于-5.0kcal/mol或少于三個連續(xù)的堿基互補,因為此種情形的引物二聚體有進一步形成更穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的可能性,引物中間或5'端的要求可適當放寬。引物自身形成的發(fā)卡結(jié)構(gòu),也以3'
7、端或近3'端對引物-模板結(jié)合影響更大;影響發(fā)卡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的因素除了堿基互補配對的鍵能之外,與莖環(huán)結(jié)構(gòu)形式亦有很大的關(guān)系。應(yīng)盡量避免3'末端有發(fā)卡結(jié)構(gòu)的引物。③引物GC含量和Tm值PCR引物應(yīng)該保持合理的GC含量。含有50%的G+C的20個堿基的寡核苷酸鏈的Tm值大概在56~62℃范圍內(nèi),這可為有效退火提供足夠熱度。一對引物的GC含量和Tm值應(yīng)該協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)性差的引物對的效率和特異性都較差,因為降低了Tm值導致特異性的喪失。這種情況下引物Tm值越高,其錯誤引發(fā)的機率也越大。若采用太高的退火溫度,Tm值低的引物對可能完全不發(fā)揮作用。在從一批在特定序列范圍內(nèi)已合成好的寡核苷酸中
8、選擇一對新的引物時,這種GC含量和Tm值的協(xié)調(diào)非常關(guān)鍵。一般來說,一對引物的Tm值相差盡量不超過2~3攝氏度,同時引物和產(chǎn)物的Tm值也不要相差太大,20攝氏度范圍內(nèi)較好。(條帶淺的調(diào)整:1.明確所擴基因的特性:用來研究什么.預期的表達怎么樣.文獻中如何報道.說不定它就是一個低表達乃至表達降低的基因.2.模板量如何確定很重要:模板的上樣量是否很低?有沒有做內(nèi)參如ACTB或者TUBLIN做下對照看看他們表達怎么樣.是不是也是很低,若太低或擴不出來說明你的體系有問題.上樣量也許可以調(diào)整一下.3.Tm的調(diào)整:設(shè)計引物的時候軟件會給出一個TM;公司合成回來的單子上還會有個TM.一般
9、這兩個TM是不一樣的.我們一般都先按公司給的溫度來擴.調(diào)整TM的最大目的不是看產(chǎn)物量如何,而是看產(chǎn)物特異性.如果TM值過低了,就可能有非特異條帶出現(xiàn),這個時候要適當提高TM值來除掉非特異闊增雜帶.這個是調(diào)整TM值的主要目的我覺得.4.用內(nèi)參調(diào)整好模板量后,先做一個溫度梯度PCR:如50-56度先做7個樣來最終確定你的最適宜TM值.之后建議再按這個TM溫度,做一個循環(huán)梯度PCR,做曲線后選擇最適宜的循環(huán)數(shù)(有經(jīng)驗的話也可以根據(jù)各條帶亮度肉眼大概確認最佳循環(huán)數(shù)).5.小細節(jié)方面的問題:比如可以新鋪一板膠來檢樣而不用舊膠.防止由于E