PCR引物设计汇总
PCR引物设计要点
PCR引物设计要点PCR引物设计要点1. 书写规则设计引物时,5’端引物与目的序列正义链相同,而3’端引物则与目的序列正义链互补,书写时从引物的5’端至3’端(即5’端引物不变,3’端引物与目的序列互补并相反);2. 引物长度一般引物长度为18~30碱基(不包括5’端添加的修饰),引物太长和太短都不好;3. GC含量一般引物序列中G+C含量一般为40%~60%,不要有聚嘧啶或聚嘌呤,尤其3’端不应超过3个连续的G或C。
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,上下游引物的GC含量不能相差太大;4. 退火温度可以用软件PrimePrimer来计算退火温度,在引物短于20bp时,可以用公式Tm=4(G+C)+2(A+T)-5估计Tm值(解链温度),有效引物的Tm为55~65℃之间较好,如果待扩增基因的GC含量较高(超过50%),引物的退火温度可设计得高一点,例如接近65℃,因为提高退火温度可以降低非特异性扩增。
一对引物的退火温度应尽量接近,相差范围应在5℃之内;一般初次PCR使用的退火温度比计算出的解链温度低5℃,如果扩不出,可试着将退火温度降低5℃和升高5℃再试一下,但一般不要1℃1℃升,或1℃1℃降,因为这样效果不大;5. 避免与靶DNA的错配引物要具有特异性,与非特异扩增序列的同源性不应超过70%或有连续8个互补碱基同源,可针对基因组BLAST检测,看是否能错配到其它非特异顺序上;6. 避免引物及模版的二级结构区域引物自身避免有连续4个碱基的互补,若不能避开这一区域时,可尝试7-deaza-2’-脱氧GTP取代dGTP。
若有可能,也应尽量避免扩增含稳定二级结构的目的片段(可用软件估计,一般待扩区域自由能△G小于58.6lkJ/mol时,扩增往往不能成功);7. 避免引物二聚体引物之间避免有连续4个碱基的互补以免形成二聚体,尤应避免3’端的互补重叠;8. 引物3’端1) 3’端不应超过3个连续的G或C,以免使引物在G+C富集序列区错误引发;2) 除在特殊的PCR(AS-PCR)反应中,引物3’端不能发生错配;3) 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;4) 避免在引物的3’端使用碱基A,以免增加使用Taq酶时的错配效率;5)如果片断连入表达载体或转基因载体,基因后面带有其它tag,如His tag,或Fast tag, GFP, GUS 等,注意设计引物时一定要去掉基因的stop codon,否则tag 就没有了;但如果这些tag是在基因之前,则注意去掉基因的start codon,因为此时基因跟在tag之后,用的是载体上tag的start codon。
PCR引物(普通)设计原则(归纳)
•
• 引物的序列:
•
夹结构(Hairpin)使引物本身复性。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。引物自身不能有4个碱基的互补。 • 2.两引物之间也不应具有互补性,尤其应避免3′
1.引物自身不应存在互补序列,否则引物自身会折叠成发
端的互补 重叠以防止引物二聚体(Dimer与Cross dimer)的形成。
3.不要有聚嘌呤或聚嘧啶的存在 。降低引物与模板相似性的一种方法是, 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GC富集序omposition)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。另外,上下游引物的Tm值(melting temperature) 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。 2.引物5′ 端和中间△G值应该相对较高,而3′ 端△G值较低。 △G值是指DNA 双链形成所需的自由能,它反映了双链结构内部碱基对的相对稳定性, △G值越大,则双链越稳定。应当选用5′ 端和中间△G值相对较高,而3′ 端△G值较低 (绝对值不超过9)的引物。引物3′ 端的△G 值过高,容易在错配位点形成双链结构并 引发DNA 聚合反应。(不同位置的△G值可以用Oligo 6软件进行分析) 。引物二聚体 及发夹结构如果不可避免的话,应尽量使其△G值不要过高(应小于4.5kcal/mol)。
端开始的,不能进行任何修饰。
•
(A).3′ 端也不能有形成任何二级结构。 (B).尤其3′端不应超过3个连续的G 或C,因这样会使引物在GC富集序列区错误引发。 引物3′端不能选择A,最好选择T.引物3′端错配时,不同碱基引发效率存在着很大的差 异,当末位的碱基为A时,即使在错配的情况下,也能有引发链的合成,而当末位链为 T时,错配的引发效率大大降低,G、C错配的引发效率介于A、T之间,所以3′端最好 选择T. (C).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,会影响扩增的特异性与效率。
PCR引物设计原则总结
PCR引物设计原则总结PCR引物设计的目的是为了找到一对合适的核苷酸片段,使其能有效地扩增模板DNA序列。
因此,引物的优劣直接关系到PCR的特异性与成功与否。
要设计引物首先要找到DNA序列的保守区。
同时应预测将要扩增的片段单链是否形成二级结构。
如这个区域单链能形成二级结构,就要避开它。
如这一段不能形成二级结构,那就可以在这一区域设计引物。
现在可以在这一保守区域里设计一对引物。
一般引物长度为15~30碱基,扩增片段长度为100~600碱基对。
让我们先看看P1引物。
一般引物序列中G+C含量一般为40%~60%。
而且四种碱基的分布最好随机。
不要有聚嘌呤或聚嘧啶存在。
否则P1引物设计的就不合理。
应重新寻找区域设计引物。
同时引物之间也不能有互补性,一般一对引物间不应多于4个连续碱基的互补。
引物确定以后,可以对引物进行必要的修饰,例如可以在引物的5′端加酶切位点序列;标记生物素、荧光素、地高辛等,这对扩增的特异性影响不大。
但3′端绝对不能进行任何修饰,因为引物的延伸是从3′端开始的。
这里还需提醒的是3′端不要终止于密码子的第3位,因为密码子第3位易发生简并,会影响扩增的特异性与效率。
综上所述我们可以归纳十条PCR引物的设计原则:① 引物应用核酸系列保守区内设计并具有特异性。
② 产物不能形成二级结构。
③ 引物长度一般在15~30碱基之间。
④ G+C含量在40%~60%之间。
⑤ 碱基要随机分布。
⑥ 引物自身不能有连续4个碱基的互补。
⑦ 引物之间不能有连续4个碱基的互补。
⑧ 引物5′端可以修饰。
⑨ 引物3′端不可修饰。
⑩ 引物3′端要避开密码子的第3位。
PCR引物设计的目的是找到一对合适的核苷酸片段,使其能有效地扩增模板DNA序列。
如前述,引物的优劣直接关系到PCR的特异性与成功与否。
对引物的设计不可能有一种包罗万象的规则确保PCR的成功,但遵循某些原则,则有助于引物的设计。
1.引物的特异性引物与非特异扩增序列的同源性不要超过70%或有连续8个互补碱基同源。
《PCR引物设计》课件
04
pcr引物的应用与案例分 析
pcr引物在基因克隆中的应用
01
pcr引物用于基因克隆的目的是为了获得目的基因的序列信息, 进而进行后续的基因功能和表达研究。
02
设计特异性引物,通过pcr技术,从基因或基因组中筛选出目的基因。
引物设计需考虑基因序列的特异性、扩增效率和避免非特异性
03
扩增等因素。
引物特异性优化
避免引物间的互补
引物之间不应存在互补序列,以避免形成引物二聚体或发夹 结构。
避免引物与模板扩增 和产物。
引物扩增效率的优化
引物与模板的匹配度
引物的3'端应与模板完全匹配,以提 高引物的扩增效率。
引物之间的匹配度
两个引物之间应有良好的匹配度,以 保证PCR反应的顺利进行。
引导合成
引物作为合成子链的起点,通过与 DNA聚合酶的结合,引导合成与 模板互补的DNA链。
决定产物长度
引物的设计决定了PCR产物的长度 ,通过选择合适的引物,可以控制 产物的大小和特异性。
pcr引物设计的基本原则
特异性
长度和序列
引物应与模板DNA具有高度的特异性,避 免与其他非目标DNA序列发生非特异性结 合。
pcr引物的未来发展方向与挑战
引物设计的自动化
随着生物信息学的发展,未来引物设计 可能更加自动化,减少人工干预和误差
。
标准化和质量控制
建立引物设计的标准化流程,加强引 物设计的质量控制,确保实验结果的
可靠性和可重复性。
新型引物设计策略
针对特定需求,开发新型引物设计策 略,提高PCR反应的特异性和灵敏度 。
引物灵敏度测试
03
测试引物在不同模板浓度下的扩增效率,选择灵敏度较高的引
(完整版)PCR技术(包含引物设计)
(完整版)PCR技术(包含引物设计)聚合酶链式反应(PCR)原理:DNA的半保留复制时,双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链,在DNA聚合酶与启动子的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。
在实验条件下,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。
因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。
PCR类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR由变性 - 退火(复性)- 延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至94℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至40~60℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板- 引物结合物在DNA聚合酶的作用下,于72℃左右,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链,重复循环就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。
每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
PCR技术分类(常用)(1)反向PCR技术(Inverse PCR, IPCR):反向PCR是克隆已知序列旁侧序列的一种方法.主要原理是用一种在已知序列中无切点的限制性内切酶消化基因组DNA.后酶切片段自身环化.以环化的DNA作为模板,用一对与已知序列两端特异性结合的引物,扩增夹在中间的未知序列。
该扩增产物是线性的DNA片段,大小取决于上述限制性内切酶在已知基闲侧翼DNA 序列内部的酶切位点分布情况。
用不同的限制性内切酶消化,可以得到大小不同的模板DNA,再通过反向PCR获得未知片段。
PCR引物设计方法综述
PCR引物设计方法综述PCR引物设计方法综述PCR(聚合酶链反应)是一种重要的分子生物学技术,在基因工程、生物医学研究、疾病诊断和基因表达分析等领域得到广泛应用。
PCR引物设计是PCR实验成功与否的重要因素之一,它对PCR反应的特异性和效果有着关键影响。
本文将综述PCR引物设计的一些常见方法。
1. 引物的长度和碱基组成合适的引物长度一般在18-30个碱基对之间,过短可能导致非特异性扩增,过长则可能降低扩增效率。
此外,引物中碱基的组成也要考虑。
GC含量通常应在40-60%之间,因为GC碱基对的热稳定性较高,有助于提高PCR反应的效果。
2. 引物的Tm值Tm值(熔解温度)是引物设计中重要的参数,表示DNA链的熔解温度。
引物对应的Tm值应该相似,一般在50-65℃之间。
Tm值的计算可以使用公式Tm= 2(A + T) + 4(G + C),其中A、T、G和C分别表示引物中的腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶的个数。
3. 引物的特异性引物的特异性是PCR引物设计的关键。
在设计引物时,必须确保引物与目标序列的互补区域没有重复序列或能够和其他非目标DNA序列结合。
可以使用计算机软件进行引物特异性检查,如BLAST等。
此外,设计引物时应考虑引物的位置,尽可能避免设计在重复序列上。
4. 引物的杂交温度引物的杂交温度是PCR反应的另一个重要因素,影响PCR引物与模板DNA的结合和扩增效率。
一般情况下,引物的杂交温度应在Tm值的2-5℃之间。
较高的杂交温度有助于提高特异性,但也可能降低引物与模板DNA的结合能力。
5. 引物的设计工具和软件现代生物信息学提供了许多实用的工具和软件用于PCR引物设计。
比如,Primer3软件是一种常用的引物设计工具,能够自动设计引物,计算引物的Tm值和特异性等参数。
其他常用的软件还包括OligoAnalyzer、Beacon Designer和GeneFisher 等。
6. 引物的修饰在一些特殊的PCR反应中,引物的修饰可以提高PCR扩增效率和特异性。
引物设计知识点归纳图表
引物设计知识点归纳图表引物设计是一项重要的实验技术,在分子生物学、基因工程和遗传学等领域中具有广泛的应用。
合理设计和选择引物能够保证实验结果的准确性和可靠性。
本文将对引物设计的各个知识点进行归纳总结,以图表的形式展示,方便读者理解和应用。
1. 引物的长度长度是影响引物特异性和扩增效率的重要因素,合理选择引物长度能够提高PCR扩增的特异性和效率。
根据目标序列的特点,引物长度的选择范围一般为18-30个碱基对。
2. 引物的GC含量引物的GC含量对扩增的特异性和效率有重要影响,GC含量过高或过低都会影响PCR反应的结果。
通常可以选择引物的GC含量在40% - 60%之间,以提高PCR反应的成功率。
3. 引物的熔解温度(Tm值)引物的熔解温度是指引物在PCR反应中解链的温度,它与引物的碱基对组成、长度和浓度等因素相关。
合理选择引物的Tm值能够提高PCR的效率和特异性。
一般来说,两个引物的Tm值应该接近,以保证二者同时发挥作用。
4. 引物的互补性引物之间的互补性会导致二聚体的形成,影响扩增效果。
因此,设计引物时需要避免引物之间的互补性,以免产生非特异性扩增产物。
5. 引物的特异性引物的特异性是指引物只与目标序列互补而不与其他非目标序列互补。
特异性的引物设计可以通过使用比对软件进行序列比对来保证。
6. 引物的交叉反应引物的交叉反应指的是引物与非目标序列发生非特异性扩增。
为了避免引物的交叉反应,可以通过检查引物的互补性和特异性来进行预防。
7. 引物的杂交效率引物的杂交效率会影响PCR扩增的结果,因此合理设计引物的杂交效率可以提高PCR反应的特异性和效率。
杂交效率可以通过计算引物的形成结构和碱基对数目来预测。
总结:引物设计是PCR技术中至关重要的一步,合理的引物设计能够保证PCR扩增的有效性和特异性。
在设计引物时需要考虑引物长度、GC 含量、熔解温度、互补性、特异性、交叉反应和杂交效率等因素。
通过合理选择和设计引物,可以最大程度地提高PCR扩增的准确性和可靠性。
引物设计知识点总结图
引物设计知识点总结图引物设计是在分子生物学研究中常用的实验技术之一,用于扩增目标DNA序列。
本文将就引物设计的相关知识点进行总结和图示,以帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、引物设计的基本原理在引物设计之前,我们需要了解PCR(聚合酶链式反应)的基本原理。
PCR是一种快速扩增DNA的方法,其关键在于引物的选择和设计。
引物是PCR反应中的两段寡核苷酸序列,分别与目标DNA序列的起始点和终止点互补配对。
通过PCR反应,引物与目标DNA序列结合,聚合酶随后从引物的3'端开始合成新链,形成所需扩增的DNA。
二、引物设计的关键要点1. 引物长度:引物长度通常为18-30个碱基,过短的引物可能无法特异性地结合目标DNA,而过长的引物则可能导致不必要的非特异扩增产物。
2. 引物序列:引物的序列应与目标DNA的互补序列相匹配,确保引物能够特异性地结合目标DNA并进行扩增。
3. 引物峰值温度(Tm值):Tm值是引物设计中非常重要的参数,它表示引物与目标DNA的解链温度。
引物的Tm值应相似,以确保二者能够在相同的温度下扩增。
4. 引物GC含量:引物的GC含量直接影响其Tm值,较高的GC 含量通常意味着较高的Tm值。
适当调整GC含量可以帮助优化引物的扩增效率。
5. 引物间的相互作用:在引物设计过程中,需要避免引物之间的互补性,以免引物间发生二次结合导致非特异性扩增。
三、引物设计的步骤示意图[图示]四、引物设计的实际应用引物设计广泛应用于分子生物学领域中的DNA克隆、基因表达分析、突变检测等实验中。
具体应用包括:1. DNA克隆:通过引物设计扩增目标DNA序列,可用于获得目标基因的全长序列或特定片段。
2. 基因表达分析:通过引物设计扩增特定基因的编码区域,可用于研究该基因的表达水平和调控机制。
3. 突变检测:通过引物设计扩增包含突变位点的DNA片段,可用于检测目标基因的突变类型和频率。
五、引物设计的常见问题及解决方法1. 引物的Tm值差异较大:可通过调整引物的长度和GC含量来优化Tm值,使其相似。
PCR引物设计汇总
PCR引物设计汇总PCR(聚合酶链反应)引物是PCR反应中的两个核酸序列,它们分别位于待扩增的DNA片段的两端。
合理设计的PCR引物是PCR反应成功的关键,它们决定了PCR扩增的特异性和效率。
1.引物长度:一般选择18-25个碱基的引物长度。
引物过短可能导致非特异性扩增,引物过长则降低扩增效率。
2.引物碱基组成:引物中尽量避免使用连续的同类碱基,如连续的A、T、C或G。
同时,引物设计中应尽量均衡使用四种碱基,避免GC含量过高或过低。
3.引物Tm值:引物的Tm值(解链温度)是很重要的参数,它决定了PCR反应的温度条件。
一般,引物的Tm应在50-60摄氏度之间,且相互之间的Tm值差别不应超过两度。
4.引物特异性:引物应具有足够的特异性,以确保只扩增目标DNA片段,避免扩增到非特异性产物。
5.引物末端:引物的3'末端不应含有碱基修饰物,以免影响引物的扩增效率。
下面是几种常见的PCR引物设计方法:1.传统引物设计方法:传统引物设计方法主要是基于DNA序列的特点进行设计。
根据待扩增DNA片段的序列信息,可以选择合适的引物位置,并确保引物的长度、碱基组成和Tm值满足设计原则。
2.引物设计软件:引物设计软件是根据一系列预先设定的算法和规则,自动设计合适的引物。
常用的引物设计软件有Primer3、Primer-BLAST等。
这些软件可以根据用户输入的目标序列信息,自动生成合适的引物序列,并提供引物的Tm值、特异性等信息。
3.引物库:引物库是包含大量已设计好的引物序列的数据库。
研究人员可以直接从引物库中选择合适的引物序列,以节省时间和精力。
常用的引物库有NCBI的PrimerBank和UCSC的Primer Database。
4.引物修饰:5.引物交互作用:引物交互作用是指多对引物之间的交叉杂交,形成二聚体或多聚体结构。
通过设计引物之间的相互作用,可以提高PCR的特异性和扩增效率。
常用的引物交互作用方法有引物交叉互补法、引物竞争法等。
引物设计原则最全汇总
引物设计原则最全汇总1.特异性:引物应与所需扩增的目标序列特异性结合,避免与非目标序列发生非特异性结合,以确保产生准确结果。
2.高GC含量:引物的GC含量应高于50%,以增加引物与目标序列的稳定性和特异性。
3.避免酶切位点:在引物设计过程中,应避免引物与目标序列中的酶切位点重叠,以防止扩增产物的酶切降解。
4.引物长度:引物的长度通常在18至30个核苷酸之间,过长的引物会降低特异性,而过短的引物则可能导致非特异性扩增。
5.引物的Tm值匹配:引物的熔解温度(Tm)应在同一PCR反应中保持一致,以确保引物能同时结合于目标序列并发挥作用。
6.避免互补性:在引物设计过程中,应避免引物之间存在互相互补的情况,以防止互补引物之间的杂交,从而导致错误的扩增结果。
7.引物末端修饰:常用的引物末端修饰包括磷酸化、末端标记和引物的截断,通过这些修饰可以提高引物的选择性和特异性。
8.引物的GC平衡:引物的GC含量应在一定范围内均衡,以避免在PCR反应中产生二聚体或无效的扩增。
9.引物序列的重复性:引物设计中应避免引物序列的重复性,以防止引物产生二聚体或与非目标序列互补结合。
10.引物的独特性:在引物设计中,应确保引物序列在目标基因组中的唯一性,避免与非目标序列存在相似区域。
11.引物的结合位点:引物的结合位点应尽可能位于目标序列的保守区域,以增加引物与目标序列的稳定性和特异性。
12.引物的交叉反应:在引物设计中,应避免引物之间存在交叉反应,即两个不同引物同时与同一目标序列结合。
13.引物与模板序列的一致性:在引物设计过程中,应将引物与目标序列进行比对,确保引物与目标序列的一致性,避免在扩增过程中形成不可扩增的结构。
14.避免自相互补性:在引物设计过程中,应避免引物序列存在自相互补性,防止引物自结合或形成不稳定的结构。
15.引物的GC间隔:在引物设计中,应使引物中的GC核苷酸尽可能均匀分布,以避免形成不稳定的结构。
16.引物的无副产物性:在引物设计过程中,应避免引物产生具有毒性或干扰扩增的副产物。
《2024年PCR引物设计及软件使用技巧》范文
《PCR引物设计及软件使用技巧》篇一一、引言聚合酶链式反应(PCR)是现代生物学研究中常用的一种技术,而引物设计则是PCR反应成功的关键。
本文将详细介绍PCR 引物设计的基本原理、方法和注意事项,同时介绍几款常用的引物设计软件及其使用技巧。
二、PCR引物设计的基本原理和方法1. 引物设计的基本原理PCR引物是一段人工合成的寡核苷酸序列,作为PCR反应的起始点。
引物设计的核心思想是寻找合适的序列,使得引物能够有效地与模板DNA结合,从而在PCR反应中扩增出目标DNA 片段。
2. 引物设计的方法(1)选择合适的模板DNA:根据研究目的选择合适的模板DNA,确保其包含目标DNA片段。
(2)确定引物位置:根据目标DNA片段的序列信息,确定引物的位置。
通常,引物应位于目标DNA片段的两侧,且应避免位于重复序列或复杂区域。
(3)确定引物长度和碱基组成:引物的长度一般在18-25bp 之间,GC含量应适中,且碱基组成应具有随机性,以增加引物的特异性。
(4)避免形成二级结构:引物序列中应避免形成发夹结构、二聚体等二级结构,以免影响PCR反应的进行。
(5)设计内外引物:为了提高PCR反应的特异性和灵敏度,常需要设计内外两对引物。
内引物位于目标DNA片段内部,用于提高扩增的准确性;外引物则用于起始PCR反应。
三、PCR引物设计软件及使用技巧1. Oligo软件Oligo是一款常用的PCR引物设计软件,具有操作简便、功能强大等特点。
使用Oligo进行引物设计时,需注意以下几点:(1)输入目标DNA序列:将目标DNA序列导入Oligo软件中。
(2)设置参数:根据需要设置引物长度、GC含量、退火温度等参数。
(3)寻找引物:软件将自动在目标DNA序列中寻找符合条件的引物。
(4)评估引物:对找到的引物进行评估,包括二级结构预测、特异性分析等。
(5)保存并使用引物:将选定的引物保存并用于PCR反应。
2. Primer Premier 5软件Primer Premier 5是一款功能强大的引物设计软件,具有直观的操作界面和丰富的功能。
miRNA RT-PCR引物设计原理汇总
miRNA RT-PCR引物设计原理对于miRNA RT-PCR实验来说,最核心的实验原理和步骤就是miRNA引物设计思路。
之前大家熟知的miRNA RT-PCR引物主要有两种类型:1、Oligod(T)特异的RT引物(QIAGEN产品为主)由特异序列+(T)20左右+兼并碱基V或VN组成。
(所有miRNA可以公用一个Oligod(T)的RT引物,但是RNA在反转录前需要进行末端Poly(A)加尾)2、茎环状结构的RT引物(ABI产品为主)由可以自身呈环茎状的特异序列+6到8个miRNA3’端反向互补碱基组成。
(一条miRNA序列特异对应一个茎环状结构的RT引物)。
这里主要给大家介绍美国signosis公司的一种新方法。
基于自有专利技术,美国Signosis开发了一种高灵敏、高分辨的实时PCR 方法,用于检测miRNA的表达,其应用寡核苷酸连接和基于实时PCR的SYBR green。
该方法可用于总RNA或细胞裂解物中的miRNA表达的定量分析,无需进行cDNA转换。
该方法中,靶miRNA分子与二对oligo连接,形成RNA/DNA复合物。
当序列完全匹配时,这二对oligo与miRNA连接,二对oligo的节点通过DNA酶连接。
miRNA之间单个寡核苷酸的差异就会阻止杂交或连接。
寡核苷酸对连接上后,连接分子可进行实时PCR。
以下是signosis新方法的原理图:Signosis的新方法有效地解决了许多同源miRNA中只有单个碱基的不同而无法分辨的问题。
并且省去了反转录成cDNA的步骤,同时配有相应的细胞裂解液产品使实验更简便、更可靠。
想了解更多关于该方法的信息可登陆signosis官方网站:/中国总代网站:/。
PCR引物设计
2、 退火: 引物退火的温度和所需时间的长短取决于引物 的碱基组成,引物的长度、引物与模板的配对 程度以及引物的浓度。实际使用的退火温度比 扩增引物的Tm值约低5℃。一般当引物中GC含 量高,长度长并与模板完全配对时, 应提退火一般仅需数秒钟即可完成,反应中所需时 间主要是为使整个反应体系达到合适的温度。 通常退火温度和时间为45℃-65℃, 30 sec-2 min。
(8) 引物不与模板结合位点以外的序列互补。 所扩增产物本身无稳定的二级结构, 以免产 生非特异性扩增,影响产量。 (9) 简并引物 应选用简并程度低的密码子, 例如选用只有 一种密码子的Met, 3′端应不存在简并性。否 则可能由于产量低而看不见扩增产物。
引物及引物设计:
引物:PCR反应产物的特异性由一对上下游引 物所决定。引物的好坏往往是PCR成败的关键。 引物设计和选择目的DNA序列区域时可遵循下列 原则:(1) 引物长度约为16-30bp, 太短会降低 退火温度影响引物与模板配对,从而使非特异性 增高。太长则比较浪费,且难以合成。(2) 引物中 G+C含量通常为40%-60%。(3) 四种碱基应随机 分布,在3'端不要存在连续3个G或C,因这样易导 致错误引发。
(4) 引物3′端最好与目的序列阅读框架中密码子 第一或第二位核苷酸对应, 以减少由于密码子摆 动产生的不配对。(5) 在引物内, 尤其在3′端应不 存在二级结构。(6) 两引物之间尤其在3′ 端不能 互补, 以防出现引物二聚体, 减少产量。两引物 间最好不存在4个连续碱基的同源性或互补 性。 (7) 引物5′端对扩增特异性影响不大,可在 引物设计时加上限制酶位点、核糖 体结合位点、 起始密码子、缺失或插入突变位点以及标记生物 素、荧光素、地高辛等。通常应在5′端限制酶位 点外再加3个保护碱基。
PCR引物设计方法综述
PCR引物设计方法综述PCR(聚合酶链反应)是一种常用的分子生物学技术,可以在体外快速扩增DNA序列,具有高度的特异性和敏感性。
PCR的成功与否很大程度上取决于引物的设计。
引物是PCR反应中的关键部分,其设计的合理性直接影响PCR扩增的效果。
因此,正确选择和设计引物对于PCR的成功至关重要。
PCR引物设计的原则主要包括以下几点:1. 引物长度:引物的长度通常在18-30个碱基对之间。
过短的引物可能导致非特异性扩增,而过长的引物则可能影响PCR反应的效率。
2. 引物序列:引物的序列应该与目标序列的两端互相衔接,保证引物与模板DNA的互补性。
同时,引物的序列应该防止高度重复的区域和易产生二级结构的序列。
3. 引物间的互补性:引物之间的互补性会导致引物二聚体的形成,从而影响PCR的特异性。
因此,在设计引物时需要防止引物之间的互补性。
在PCR引物设计中,有多种方法和工具可以援助探究人员选择和设计合适的引物。
1. 序列比对与分析:起首,我们需要从已知的目标DNA 序列中选择一段适当的区域进行扩增。
通过序列比对和分析工具,如BLAST、EMBOSS等,我们可以找到与目标序列高度一致的区域,然后依据该区域设计引物。
2. 引物设计工具:许多在线工具可用于设计引物,如Primer3、Beacon Designer等。
这些工具可以依据给定的目标序列信息自动生成一对适当的引物。
3. 引物碱基组成的计算:引物碱基组成的计算可以援助评估引物的特异性和二级结构问题。
通常,引物的GC含量应在40%-60%之间。
4. 引物特异性的验证:引物特异性的验证是PCR引物设计过程中的重要一步。
可以通过引物在目标序列以及可能存在的非特异性目标上扩增的试验来验证引物的特异性。
PCR引物设计对于探究人员开展PCR试验和相关探究具有重要意义。
合理设计的引物可以保证PCR反应的特异性、敏感性和扩增效率。
虽然目前有许多方法和工具可用于引物设计,但探究人员依旧需要依据详尽试验需求和目标序列的特点灵活选择和设计引物。
PCR引物设计方法和原理
实验试错法是一种相对原始的引物设计方法,通过实验尝试和调整来找到最佳的引物序列。该方法适用于实验条 件不明确或缺乏先验知识的情况,通过反复实验和调整来获得最佳的引物组合。虽然实验试错法效率较低,但对 于探索新领域和未知情况具有一定的价值。
04 pcr引物设计的原理
引物的特异性原理
引物的特异性原理是指引物与模板DNA的结合具有严格的特 异性和专一性。在PCR扩增过程中,引物与模板DNA的结合 位点是特定的,只有当引物的序列与模板DNA完全互补时, 引物才能与模板结合,进行有效的扩增。
为确保引物的特异性,通常要求引物在3'端具有18-20个与模 板DNA互补的序列,以形成稳定的氢键,同时要求引物之间 不存在互补性,以避免形成引物二聚体。
引物的长度和浓度原理
引物的长度和浓度是影响PCR扩增的重要因素。引物的长 度通常在18-30个核苷酸之间,过短可能无法有效结合模 板,过长则可能导致结合不稳定。
引物的浓度也需进行优化,过高可能导致非特异性结合,过 低则可能影响扩增效率。根据经验,一般将引物浓度设定在 0.1-0.5μM之间,具体浓度根据引物的长度和序列特性进行 适当调整。
引物的温度和平衡原理
引物的温度和平衡原理是指在PCR扩增过程中,需要选择合适的温度使引物与模板DNA结合,并保持引物与模板之间的平衡 状态。
详细描述
计算机辅助设计法利用专业的引物设计软件,根据输入的目标序列和实验条件,自动筛 选出符合要求的引物序列。该方法能够大大提高引物设计的效率和准确性,减少人工误
差和实验时间。常用的引物设计软件包括Primer3、Oligo等。
实验试错法
总结词
通过实验尝试和调整来找到最佳引物的方法,适用于未知情况和新领域。
PCR引物设计总结
引物设计一、软件使用●推荐软件:Primer Premier 5.0●优点:操作简单、显示各种参数改变和可能的二聚体、异二聚体、发夹结构等●缺点:没有明显缺点●本地同类软件:DNAClub;Oligo 6.22;Vector NTI Suit;Dnasis;Omiga;Dnastar;DNAMAN(Lynnon Biosoft, Quebec, Canada).●网上同类软件:Primer3(Whitehead Institute 开发);JaMBW(European Molecular BiologyLaboratory of Heidelberg 开发)。
http://210.72.11.60网站已引进并调试好这两种软件。
独特之处在于:对全基因组PCR的引物设计,可以将设计好的引物对后台核酸数据库进行比对,发现并排除引发错配的引物。
因此建议经常做全基因组PCR的用户试用。
二、推荐操作●引物搜索:Primer Premier 5.0●引物评价:Oligo 6.22三、引物设计的原则首先引物要跟模板紧密结合,其次引物与引物之间不能有稳定的二聚体或发夹结构存在,再次引物不能在别的非目的位点引起DNA聚合反应(即错配)。
围绕这几条基本原则,设计引物需要考虑诸多因素,如引物长度(primer length)、产物长度(product length)、序列Tm值(melting temperature)、ΔG值(internal stability)、引物二聚体及发夹结构(duplex formation and hairpin)、错误引发位点(false priming site)、引物及产物GC 含量(composition),有时还要对引物进行修饰,如增加限制酶切点,引进突变等。
以使用Oligo 软件分析设计引物为例,笔者总结出以下的要点:1.引物的长度一般为15-30bp,常用的是18-27bp,但不能大于38,因为过长会导致其延伸温度大于74℃,即Taq 酶的最适温度。
PCR引物流程设计详解
PCR引物流程设计详解PCR(Polymerase Chain Reaction)引物流程设计是在进行PCR反应过程中引物的设计。
PCR反应是一种体外的DNA复制技术,可在短时间内扩增特定DNA序列。
引物在PCR反应中起到了至关重要的作用,因此设计合适的引物是成功进行PCR反应的关键。
1.目标序列选择:首先需要明确PCR反应的目标序列,即要扩增的特定DNA序列。
选定目标序列后,需要使用相应的软件分析该序列的特性,如GC含量、碱基组成、互补性等。
这些特性将有助于引物的设计和优化。
2. 引物长度:引物的长度通常在18-30bp之间。
较短的引物能提高PCR反应的特异性,但较长的引物能提高PCR反应的特异性和效率。
引物长度不宜超过30bp,以免在PCR反应过程中产生副产物。
3. 引物序列设计:PCR反应通常需要设计两个引物,一个称为前向引物(forward primer),另一个称为反向引物(reverse primer)。
两个引物应该在目标序列两侧的互补区域上设计,以确保引物能够结合在目标序列的两端。
为了提高特异性,引物的3'端应尽可能与目标序列互补,而5'端则可根据需要进行一定的修改,如添加限制性酶切位点、引入Tm值调整等。
4.引物Tm值计算:Tm值可用于估计引物与目标序列结合的稳定性。
Tm值是引物在PCR反应中的解链温度,通常在50-60°C之间。
使用软件计算引物的Tm值时需要考虑引物的长度、碱基组成和浓度等因素,确保引物的Tm值相近。
5.引物特异性检验:根据引物设计的序列,使用引物设计软件进行特异性检验,确保引物只结合在目标序列上而不结合在其他非特定序列上。
特异性检验可通过引物序列的BLAST分析和二聚体结构预测等方法进行。
6.引物修饰:在一些情况下,可以根据需要对引物进行特定的修饰,以增强PCR反应的效果。
常见的修饰方法包括添加引物标记(如荧光标记)、引物末端修饰(如磷酸化)等。
引物设计知识点归纳
引物设计知识点归纳引物设计是分子生物学研究中的重要环节,它直接影响到PCR扩增反应的效果和准确性。
对于进行引物设计的研究人员来说,掌握相关的知识点非常重要。
本文将对引物设计的相关知识进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和应用。
一、引物的选择1. 引物长度:引物通常由18-25个碱基组成,长度不宜过短也不宜过长。
过短的引物可能导致非特异性扩增,过长的引物则可能影响扩增效率。
2. Tm值:引物的熔解温度(Tm)是指引物与目标序列杂交时熔解的温度。
Tm值的选择应使引物在PCR反应温度下能够与目标序列准确结合。
3. 引物碱基组成:引物的碱基组成应均衡分布,避免多个相邻碱基相同或相似的情况,以防止非特异性扩增的发生。
4. GC含量:引物中的GC含量影响其稳定性和特异性。
一般而言,GC含量在40-60%之间效果较好。
5. 避免互补:引物之间应避免出现互补的情况,以免形成二聚体或产生非特异性扩增。
二、引物设计工具1. Primer3:Primer3是一个常用的引物设计工具,提供了包括引物长度、Tm值和GC含量等参数的设定。
2. OligoAnalyzer:OligoAnalyzer是一款用于计算引物Tm值的工具,可以通过输入引物序列来预测其熔解温度。
3. BLAST:BLAST是一种用于在数据库中搜索引物靶点的工具,可以帮助判断引物的特异性。
4. UCSC in silico PCR:UCSC in silico PCR是一个在线工具,可以通过输入引物序列和目标序列来模拟PCR反应,判断引物的效果和特异性。
三、引物设计的注意事项1. 避免引物间二聚体:引物之间的互补性可能导致二聚体的形成,影响PCR反应的特异性和效果。
使用引物设计工具进行分析,避免引物间的互补性。
2. 引物特异性:引物应具有良好的特异性,即只与目标序列匹配,不与非目标序列杂交。
3. 引物位置选择:引物的选择应尽量位于目标序列的保守区域,以提高特异性和稳定性。
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PCR原理
1、引物是否必须是从基因片段起始端开始?
PCR引物设计的目的是为了找到一对合适的
核酸片段,使其能有效地扩增目的DNA序列
十条PCR引物的设计原则总述
① 引物应用核酸系列保守区内设计并具有特异性。 ② 产物不能形成二级结构。(如何避免) ③ 引物长度一般在15~30碱基之间。(太长和太短?) ④ G+C含量在40%~60%之间。 ⑤ 碱基要随机分布。 ⑥ 引物自身不能有连续4个碱基的互补。(引物二聚合体) ⑦ 引物之间不能有连续4个碱基的互补。 ⑧ 引物5’端可以修饰。 ⑨ 引物3’端不可修饰。 ⑩ 引物3’端要避开密码子的第3位。
4.G+C含量
G+C含量一般为40%~60%。 其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。 Tm温度过高过低会出现问题
6个碱基的酶切位点,15个碱基序列配对, 一共25个左右。 先调整 premer5 的flie 的 preferences 的 默认碱基长度
4、要设计两条链的引物,Sense链和Anti-
Sense链,注意上下游引物: Sense链是上游 引物, Anti- S物设计实例
PREMIER5设计引物
题目:设计PCR引物将Tspo基因扩增后,能
用双酶切连接到pET28a(+)载体上,并要 求Tspo基因能完整的表达
Tspo基因序列
atgac tcaatcaaat aataccggaa tactggaaaa gtttgtcaat acagtaatgg gggtaaaaac agaaaatcaa caacagcctt caaatacatt aatcgctact acgcaagcac tggatatcag agcagtttta gtttacaaac tagggactat cttacaaata gcagctatga tgctggcttt actgggaatg gaaaaattag taatgctgat tgataaaaat tctcacctgc ccagttggtt tagcacttta ttagctgtat tatttttcgc tttattaagt attcgttcgc gaattttttc actcttagat aacacccgtt ctcgtaagac ctatgaccag gtaatcagac caagatgggc acctccacct ttagtatttc ctatagtttg gatgattatt gcagttttgc gggtaatttc ttccgtatta atttggcagc aaatgcatca ccaattttta gcactgcctt taattttatt tgtggtgcat ttggctttag gagatacttg gaatacgatt tttactgtag aacggagatt aggtgcggct gttcctgtgg ttattttagg cccttggtta tctgctctag tagtgacggc aatttattgg caaactaatc ctgtagcggg aatgattttt tcgttttctt gtatctggct aactgtggct gctgtattag tatttagaat ttggcaatta aatggttcag agccattgta tcctttaaaa ctcacaccag tggaaaaata a
5、序列前后可以加一下NNNNNN来满足引物
长度的需要,特别是酶切位点和保护碱基 Why?????
6.选择S链来编辑引物,将酶切位点碱基设计
上去,同时根据需要设置保护碱基,同时注意 平衡GC含量
7.查看Hairpin、Dimer、FalsePriming、
CrossDimer、GC含量等处,调整和编辑引物
1、先查找序列有哪些酶切位点,确定使用哪
几个酶切位点,酶切位点和阅读框架方向??
确定:
上游引物BamHI, GGATCC
下游引物 Hind IⅡ, AAGCTT
2、注意克隆的基因阅读框架和载体的阅读框
架保持一致,如果是用pET28b(+),该怎 样调整引物。
3、确定引物碱基的个数,3-4个保护碱基,
8.选择A链来编辑引物,则先将浮框拉至最右
边,再进行编辑引物
9.查看Hairpin、Dimer、FalsePriming、
CrossDimer、GC含量等处,反复调整和编 辑引物,直至获得满意的结果
以上是模板较单一的基因引物设计方法
如果是从基因组上克隆单个基因,则最好能
知道基因上下游序列,如克隆Fremyella diplosiphon CpeB 上的基因,可以使用引 物搜索功能,提高引物设计的准确性
某些引物无效的主要原因是引物重复区 DNA二级结构的影响,选择扩增片段时最好 避开二级结构区域。用有关计算机软件可以 预测估计mRNA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。
3.长度
寡核苷酸引物长度为15~30bp,一般为 20~27mer。引物的有效长度:Ln=2(G+C) +(A+T),Ln值不能大于38,因为>38时, 最适延伸温度会超过Taq DNA聚合酶的最适 温度(74℃),不能保证产物的特异性。
7.引物之间
两引物之间不应不互补性,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.引物的3’端
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, 引物3′端不能发生错配。
9.引物的5′端
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、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。 一般引物要引入酶切位点 一般还需要引入保护碱基
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
10.密码子的简并 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。 引物设计还要结合克隆载体的酶切位点 阅读框架 (尤其是要表达时,参考表达载体)
引物上是不是一定要设计加上酶切位点,如果没有 酶切位点,如何连接到载体上去?
5.碱基础随机分布
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
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牙引物本身复性。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。
1.引物的特异性 引物与非特异扩增序列的同源性不要超过70%或 有连续8个互补碱基同源。
有时由于模板的复杂性而无法判断,但尽量避免和 基因内部有过高的同源性 哪些DNA片段可作为模板?GFP在质粒上,和GFP 在基因组上?哪个作为模板,更容易得到专一的 GFP片段?
2.避开产物的二级结构区