引物设计规则
cut run的qpcr引物设计规则
cut run的qpcr引物设计规则引物设计在分子生物学实验中起着至关重要的作用,特别是在定量PCR实验中。
cut run是一种新近发展的染色质免疫共沉淀技术,其原理是通过特异性抗体识别靶标蛋白,并利用酶切作用将其与染色质分离,然后使用qPCR来定量分析目标基因的丰度。
在cut run实验中,引物的设计是确保实验成功的关键。
在进行cut run实验前,需要确定目标基因的序列。
这可以通过数据库查询或测序技术来获取。
在得到目标基因序列后,可以使用一些在线工具或软件来设计引物。
例如,Primer3是一种常用的引物设计软件,它可以根据一系列参数,如引物长度、GC含量、Tm值等,自动生成合适的引物序列。
在cut run实验中,引物设计需要遵循一些规则和原则。
首先,引物的长度通常在18-25个碱基对之间,这样可以提高引物的特异性和扩增效率。
此外,引物的GC含量应在40-60%之间,以确保引物在反应温度下具有适当的稳定性。
同时,引物的Tm值应在50-65℃之间,以确保在PCR反应中引物的特异性和扩增效率。
在设计引物时,还需要考虑引物的特异性。
特异性引物能够准确识别目标基因,而不会与其他非靶标序列发生非特异性扩增。
为了确保引物的特异性,可以使用一些在线工具或软件来进行引物序列的BLAST比对,以确保引物只与目标基因序列匹配。
引物的设计还需要考虑引物之间的配对效率。
在cut run实验中,通常需要使用两对引物,一个用于目标基因的扩增,另一个用作内参基因。
内参基因的选择应该是稳定表达且不受实验条件影响的基因。
例如,常用的内参基因有GAPDH、β-actin等。
两对引物的设计应该遵循一致的规则,并且要确保引物的Tm值相近,以确保它们在同一温度下扩增。
在实验中,引物的质量也是非常重要的。
为了确保引物的质量,可以选择可靠的供应商,并避免使用旧的或不合适的引物。
此外,引物的储存也需要注意,应该存放在干燥、避光和低温的环境中,避免引物的降解和污染。
引物设计的要求
引物设计的要求
首先,引物设计的要求包括引物长度和序列的选择。
引物长度一般在18-25碱基对之间,太短的引物可能导致特异性不高,而太长的引物可能
导致扩增效率低下。
同时,引物的序列应该是与目标DNA片段互补的,以
确保引物能够在目标DNA上进行合成。
其次,引物设计的要求还包括引物的GC含量。
GC含量过高或过低都
可能导致PCR扩增效率下降,因此通常希望引物的GC含量在40-60%之间。
此外,引物的GC含量也会影响PCR产物的熔解温度,更高的GC含量会使
得熔解温度升高。
因此,在引物设计中,需要根据需要来调整引物的GC
含量,以适应实验条件和目标DNA的特性。
此外,引物设计的要求中还包括引物的特异性。
引物应该能够特异性
地与目标DNA片段结合,而不与其他DNA序列结合。
为了提高引物的特异性,可以使用基因组数据库进行引物序列的BLAST比对,以确保引物序列
只与目标DNA片段匹配。
最后,引物设计的要求还包括引物的纯度和浓度。
引物的纯度应该高,以避免引物之间的杂交和非特异性扩增。
引物的浓度要适当,通常在10-100 pmol/μl之间,以确保引物能够充分参与PCR反应。
总之,引物设计的要求包括引物长度和序列的选择、引物的GC含量、引物之间的配对性、引物的特异性以及引物的纯度和浓度。
满足这些要求
可以提高PCR反应的效率和特异性,从而得到准确可靠的实验结果。
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。
引物探针设计原则
引物探针设计原则引物探针是分子生物学和遗传学研究中广泛应用的工具,它们用于检测给定的DNA序列并在其特定的位置与其结合。
引物探针有许多种类型,但设计它们的原则是大致相同的。
本文将介绍引物探针设计的原则。
1. 引物探针应当特异性。
引物探针的最初设计原则是确保其特异性,即只在目标DNA序列上结合,而不在其他DNA序列上结合。
特异性可通过许多方式实现,如控制探针长度或通过选择引物的位置来避免与其他DNA序列的结合。
特异性也是确保引物探针的准确性和可靠性的关键。
引物探针长度对于其正确结合和探测目标DNA序列至关重要。
长引物比短引物更具特异性,因为它们有更多的机会与目标DNA序列结合。
此外,长引物对于特异性的保持和探测的灵敏度也更好。
3. 引物探针的选择应当优先考虑其3'端。
引物探针的3'端是其结合目标DNA序列的关键区域。
由于DNA聚合酶在扩增反应过程中是从3'端往5'端进行合成的,因此引物探针的3'端需要与目标DNA序列上的互补碱基配对。
在引物设计过程中,选择具有良好稳定性的3'端可以提高反应的特异性和酶活性。
4. 引物探针应当遵循PCR特定的设计规则。
在PCR(聚合酶链式反应)中,引物对于扩增反应的成功非常重要。
因此,在设计PCR 反应时需要考虑许多特定的因素。
例如,引物长度和序列,引物间的距离(扩增产物的大小)以及熔解温度等。
PCR反应的成功与否往往取决于如何正确地设计引物。
5. 引物探针应当特异地结合到目标DNA序列上。
良好的引物探针应当具有明确的探针特异性,在其结合目标DNA序列时表现出特异性。
因此,对于特定实验需要,探针的选择需要进行优化。
方法包括,评估引物和探针的特异性,交叉验证引物和探针与基因组的互补性,并对引物进行最佳的化学修饰和结构设计。
结论引物探针对于许多分子生物学研究非常重要。
在设计引物探针时,需要考虑许多因素,如特异性、长度、优先考虑3'端、PCR特定的设计规则和特异地结合目标DNA序列。
PCR引物设计原理
PCR引物设计原理PCR(聚合酶链式反应)是一种常用的分子生物学技术,用于扩增特定DNA序列。
PCR引物设计是PCR实验的关键步骤,合理的引物设计能够确保PCR反应的特异性和高效性。
1.引物长度:通常,PCR引物的长度在18-25个碱基对之间,较短的引物能够提高PCR扩增的特异性,但也会减弱引物与模板DNA的互补性。
较长的引物能够提高PCR扩增的选择性,但也会增加二次结构的可能性。
2. 引物温度:引物通常被设计成具有相似的熔解温度(Tm),即引物与模板DNA解离的温度。
Tm计算可根据引物序列中的碱基组成和长度来进行,通常采用Wallace规则或Marmur规则。
相似的Tm可以确保引物在PCR反应中一起工作,提高特异性和扩增效率。
3.引物特异性:为了确保PCR扩增的特异性,引物应在模板DNA中有唯一的互补区域。
这可以通过NCBI的BLAST或其他引物设计软件进行引物序列比对来验证。
特异性也可以通过引物的3'端碱基匹配限制来提高。
此外,避免引物之间的重叠或互补也可以减少非特异性扩增的风险。
4.引物GC含量:GC含量是影响PCR引物的熔解温度和特异性的重要因素。
高GC含量的引物比低GC含量的引物具有更高的熔解温度,因此在高GC含量的引物中,引物长度应适当缩短,以保持相似的Tm。
此外,高GC含量的引物在互补区域中与模板DNA结合更牢固,有利于特异性扩增。
5.引物末端修饰:末端修饰可以改变引物的特性,如增加引物的亲合性、稳定性和特异性。
一般采用引物末端加入磷酸基团或胺基基团的修饰,用于提高引物的稳定性和抗核酸酶降解的能力。
6.引物序列的配对:在PCR反应中,两个引物需要配对以形成DNA双链,在DNA扩增过程中选择性地与模板DNA结合。
引物配对需要满足碱基之间的互补关系。
因此,引物序列的选择应考虑到碱基之间的配对能力。
总结起来,PCR引物设计的原理主要涉及引物长度、温度、特异性、GC含量、末端修饰和序列配对。
引物设计具体步骤
引物设计一、引物设计简介引物设计是以一小段单链DNA或RNA,作为DNA复制的起始点,在核酸合成反应时,作为每个多核苷酸链进行延伸的起点而起作用的多核苷酸链。
我们根据根据蛋白的基因序列及所选取的目的片段,设计引物。
二、引物设计的一般原则(一)抗原性:引物设计在完整的Domain区域或者抗原表位集中区域;(二)PCR产物长度:PCR产物长度不应过长,最佳长度为500bp左右。
;(三)长度:15-30bp,其有效长度[Ln=2(G+C)+(A+T)]一般不大于38,否则PCR 的最适延伸温度会超过Taq酶的最佳作用温度(74℃),从而降低产物的特异性;(四)GC含量:应在40%-60%之间,PCR扩增中的复性温度一般是较低Tm 值引物的Tm值减去5℃;(五)碱基分布的随机性:应避免连续出现4个以上的单一碱基。
尤其是不应在其3’端出现超过3个的连续G或C,否则会使引物在G+C富集序列区错误引发;(六)互补、错配、二级结构:引物自身不能含有自身互补序列,否则会形成发夹样二级结构。
两个引物之间不应有多于4个互补或同源碱基,不然会形成引物二聚体,尤应避免3’端的互补重叠;(七)引物的3’端很大程度上影响Taq酶的延伸效应,应尽量避免3’端发生错配。
而且尽可能地避免选用T,尤应避免连续出现2个以上的T;(八)特异性:与非特异扩增序列的同源性应小于70%,或少于连续8个的互补碱基。
三、常用软件DNAman5,Primer Preimer5,DNAStar/EditSeq、Snapgene四、信息检索常用数据库(一)uniprot(二)ncbi五、引物设计流程以蛋白Actin Beta的Met1-Phe375为例,说明引物设计具体流程:(一)根据蛋白名称或uniprot等信息,点开uniprot数据库;(二)在uniprot数据库中最左侧的菜单栏中,点击“sequence”,找到氨基酸序列;注:若此蛋白有多个isoform,一般以isoform1的序列为准设计引物(三)在“sequence databases”中找到这个蛋白对应的NM号;注:每一个isoform对应唯一一个NM号(四)点击NM号,进入NCBI数据库,找到对应的CD S序列,图中棕色部分即为此蛋白的碱基序列,根据研究需要,截取对应片段长度,如氨基酸片段为1-375,则碱基序列为1-1125;(五)打开Primer Preimer5引物设计软件,输入选取的碱基序列,点击“Primer”示anti-sense;再点击“Edit Primers”进行编辑;(七)当信息栏显示的发夹结构、二聚体、错配等信息为“None”时,初步认为此引物为最佳选择;(八)进入NCBI数据库,点击“BLAST”,选择“Primer-BLAST”,再次分析确认此引物是否为最佳引物。
引物设计原则
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 MolecularBiology Laboratory 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引物设计的一般原则
PCR引物设计的一般原则PCR(聚合酶链式反应)是一种常用的分子生物学技术,它用于扩增DNA片段。
在PCR过程中,引物扮演着重要的角色。
引物的设计直接影响PCR反应的准确性和可靠性。
本文将介绍PCR引物设计的一般原则。
引物长度引物的长度通常应在18到30个碱基对之间。
过短的引物可能产生非特异性扩增,而过长的引物可能导致扩增效率下降。
对于大多数PCR实验,推荐使用20到25个碱基对长度的引物。
碱基组成引物的碱基组成应该尽可能均衡,避免过多的GC或AT含量。
过高的GC含量可能导致引物的二聚体形成,而过高的AT含量可能导致不稳定的引物结构。
一般来说,推荐使用40-60%的GC含量。
温度引物的熔解温度(Tm值)应该在50-65°C之间。
具体的Tm值可以通过以下公式估算:Tm = 2(A + T) + 4(G + C)其中A、T、G和C分别代表引物中的腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶的数量。
该公式仅供初步估算,实际引物设计时还需要考虑其他因素。
特异性引物在目标DNA序列上应具有高特异性,避免与非目标DNA序列发生扩增。
为了确保引物的特异性,可以使用引物设计工具进行检测,例如NCBI的Primer-BLAST工具。
末端特性引物的末端应尽量避免包含相同的碱基序列,特别是相同的碱基重复序列。
这样可以减少由于引物间的二聚体形成而导致的非特异性扩增。
引物浓度在PCR反应中,引物的浓度应适中。
过高的引物浓度可能导致非特异性扩增,而过低的引物浓度可能导致扩增效率下降。
一般来说,引物的浓度应在0.1-0.5 μM之间。
引物设计工具为了帮助引物设计,有许多在线工具可供选择。
例如,Primer3、Primer-BLAST、OligoAnalyzer等工具都是常用的引物设计工具,它们能够根据输入的序列和参数提供最优的引物设计方案。
PCR引物设计的一般原则可帮助实验者提高PCR扩增的成功率和准确性。
根据目标序列的特点合理设计引物,选择适当的引物长度、碱基组成和温度,确保引物的特异性和稳定性,是进行PCR实验的基本要求。
引物设计原则必看
mi引物设计原则1.引物的长度一般为15-30 bp,常用的是18-27 bp,但不应大于38,因为过长会导致其延伸温度大于74℃,不适于Taq DNA聚合酶进行反应。
2.引物序列在模板内应当没有相似性较高,尤其是3’端相似性较高的序列,否则容易导致错配。
引物3′端出现3个以上的连续碱基,如GGG或CCC,也会使错误引发机率增加。
3.引物3’端的末位碱基对Taq酶的DNA合成效率有较大的影响。
不同的末位碱基在错配位置导致不同的扩增效率,末位碱基为A的错配效率明显高于其他3 个碱基,因此应当避免在引物的3‛端使用碱基A。
另外,引物二聚体或发夹结构也可能导致PCR反应失败。
5’端序列对PCR影响不太大,因此常用来引进修饰位点或标记物。
4.引物序列的GC含量一般为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。
5.引物所对应模板位置序列的Tm值在72℃左右可使复性条件最佳。
Tm值的计算有多种方法,如按公式Tm=4(G+C) + 2(A+T),在Oligo软件中使用的是最邻近法(由。
nearest neighbor method)。
6. AG值是指DNA双链形成所需的自由能,该值反映了双链结构内部碱基对的相对稳定性。
应当选用3′端AG值较低(绝对值不超过9),而5′端和中间AG 值相对较高的引物。
引物的3'端的AG值过高,容易在错配位点形成双链结构并引发DNA聚合反应。
7.引物二聚体及发夹结构的能值过高(超过4.5kcal/mol)易导致产生引物二聚体带,并且降低引物有效浓度而使PCR反应不能正常进行。
8.对引物的修饰一般是在5’端增加酶切位点,应根据下一步实验中要插入PCR 产物的载体的相应序列而确定。
引物序列应该都是写成5-3方向的,Tm之间的差异最好控制在1度之内,另外我觉得扩增长度大一些比较好,500bp左右。
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。
PCR引物设计原则
PCR引物设计原则引物(Primer)是人工合成的两段寡核苷酸序列。
1、引物的长度一般为15-30bp,常用的是18-27bp,但不应大于38,因为过长会导致其延伸温度大于74℃,不适于Taq DNA 聚合酶进行反应。
2、G十C含量:应在40%-60%之间,PCR扩增中的复性温度一般是较低Tm值引物的Tm值减去5-10度。
引物长度小于20时,其Tm恒等于4(G十C)十2(A十T)。
3、碱基分布的随机性:应避免连续出现4个以上的单一碱基。
尤其是不应在其3’端出现超过3个的连续G或C,否则会使引物在G十C富集序列区错误引发.4、引物自身:不能含有自身互补序列,否则会形成发夹样二级结构.5、引物之间:两个引物之间不应有多于4个的互补或同源碱基,不然会形成引物二聚体,尤应避免3’端的互补重叠。
引物3’端最好选T,错配的几率与A相比大大的降低了。
G、C之间错配的概率小于A、T.6、引物的5’端可以修饰,而3’端不能进行修饰。
5’端的修饰包括:加酶切位点,标记生物素,荧光,地高辛、Eu3+等,引入蛋白质结合的DNA序列,引入点突变,插入突变、缺失突变序列、引入启动子序列。
因为引物的延伸是从3’端开始的,因而3’端不能进行任何修饰,另外3’端也不能有形成任何二级结构的可能。
如何设计引物不同的核苷酸序列表达的氨基酸氨基酸序列是相同的,所以氨基酸序列才是真正保守的。
引物最好在模板cDNA的保守区域内设计(DNA的保守区是通过物种间相似序列的比较确定的,在NCBI上搜索不同物种的同一基因,通过序列分析软件比对(Alignment),各基因相同的序列就是该基因的保守区)。
PCR引物设计PCR反应中有两条引物,即5′端引物与3′引物。
设计引物时以一条DNA单链为基准(常以信息链为基准),5′端引物与位于待扩增片段5′端上的一小段DNA序列相同;3′端引物与位于待扩增片段3′端的一小段DNA序列互补。
引物设计软件Primer Premier5.0 (自动搜索)*vOligo6 (引物评价)vVector NTI SuitvDNAsisvOmigavDNAstarvPrimer3 (在线服务)PCR常见问题PCR产物的电泳检测时间一般为48h以内,有些最好于当日电泳检测,大于48h后带型不规则甚至消失。
引物设计原则(必看)
mi引物设计原则1. 引物的长度一般为15-30 bp,常用的是18-27 bp,但不应大于38,因为过长会导致其延伸温度大于74℃,不适于Taq DNA聚合酶进行反应。
2. 引物序列在模板内应当没有相似性较高,尤其是3’端相似性较高的序列,否则容易导致错配。
引物3’端出现3个以上的连续碱基,如GGG或CCC,也会使错误引发机率增加。
3. 引物3’端的末位碱基对Taq酶的DNA合成效率有较大的影响。
不同的末位碱基在错配位置导致不同的扩增效率,末位碱基为A的错配效率明显高于其他3个碱基,因此应当避免在引物的3’端使用碱基A。
另外,引物二聚体或发夹结构也可能导致PCR反应失败。
5’端序列对PCR影响不太大,因此常用来引进修饰位点或标记物。
4. 引物序列的GC含量一般为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。
5. 引物所对应模板位置序列的Tm值在72℃左右可使复性条件最佳。
Tm值的计算有多种方法,如按公式Tm=4(G+C)+2(A+T),在Oligo软件中使用的是最邻近法(the nearest neighbor method)。
6. ΔG值是指DNA双链形成所需的自由能,该值反映了双链结构内部碱基对的相对稳定性。
应当选用3’端ΔG值较低(绝对值不超过9),而5’端和中间ΔG 值相对较高的引物。
引物的3’端的ΔG值过高,容易在错配位点形成双链结构并引发DNA聚合反应。
7. 引物二聚体及发夹结构的能值过高(超过4.5kcal/mol)易导致产生引物二聚体带,并且降低引物有效浓度而使PCR反应不能正常进行。
8. 对引物的修饰一般是在5’端增加酶切位点,应根据下一步实验中要插入PCR 产物的载体的相应序列而确定。
引物序列应该都是写成5-3方向的,Tm之间的差异最好控制在1度之内,另外我觉得扩增长度大一些比较好,500bp左右。
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。
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。
引物设计原则
引物设计原则
引物在分子生物学和遗传学领域中扮演着至关重要的角色。
引物是一种短小的DNA或RNA序列,用于识别和扩增目标DNA的特定区域。
在进行PCR、测序、杂交等实验中,引物的设计至关重要。
下面将介绍引物设计的基本原则。
引物设计的基本原则
1.引物长度
引物的长度通常在18-25个碱基对之间。
较长的引物可以提高特异性,但也增加了非特异性杂交的风险。
2.GC含量
引物的GC含量应在40-60%之间,过高或过低的GC含量都会降低引物的稳定性。
在引物设计时需要注意平衡GC含量,以确保引物的性能。
3.互补性
引物应该是互补的,即引物与靶标DNA的序列互补匹配。
在引物设计时,需要确保引物序列与靶标序列的互补性,以确保引物能够特异性地结合目标DNA。
4.避免重复序列和剪切位点
引物设计时需要避免引入重复序列和酶切位点,以防止引物在非特定区域结合或被酶降解。
5.避免自身和互相形成二聚体
引物设计时需要避免引物自身或与其他引物形成二聚体,以免影响引物扩增效率。
6.核苷酸组成
引物中尽量避免包含多个连续的相同核苷酸,例如连续的A或T会导致引物的非特异性结合。
7.无结构埃许曼结构
引物设计时需要避免引入结构埃许曼结构,以确保引物的特异性和扩增效率。
引物的设计是实验成功的关键因素之一,合理的引物设计可以提高实验结果的准确性和可靠性。
在进行引物设计时,需要根据目标序列的特点结合以上原则进行设计,从而确保引物的性能和效率。
引物设计原则
引物设计一、软件使用:l 推荐软件:Primer Premier 5.0l 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 l 缺点:没有明显缺点l 本地同类软件:DNAClub ;Oligo 6.22;Vector NTI Suit ;Dnasis ;Omiga ;Dnastar ;DNAMAN (LynnonBiosoft, Quebec, Canada).l 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:l 引物搜索:Primer Premier 5.0 l 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。
RT-PCR引物设计原则和方法
RT-PCR引物设计原则和方法在NCBI上搜索到该基因,找到该基因的mRNA,在CDS选项中,找到编码区所在位置,在下面的origin 中,Copy该编码序列作为软件查询序列的候选对象。
打开Primer Premier5,点击File-New-DNA sequence, 出现输入序列窗口,Copy目的序列在输入框内(选择As),此窗口内,序列也可以直接翻译成蛋白。
点击Primer,进入引物窗口。
此窗口可以链接到―引物搜索‖、―引物编辑‖以及―搜索结果‖选项,点击Search按钮,进入引物搜索框,选择―PCR primers‖,―Pairs‖,设定搜索区域和引物长度和产物长度。
在Search Parameters里面,可以设定相应参数。
一般若无特殊需要,参数选择默认即可,但产物长度可以适当变化,因为100~200bp的产物电泳跑得较散,所以可以选择300~500bp。
点击OK,软件即开始自动搜索引物,搜索完成后,会自动跳出结果窗口,搜索结果默认按照评分(Rating)排序,点击其中任一个搜索结果,可以在―引物窗口‖中,显示出该引物的综合情况,包括上游引物和下游引物的序列和位置,引物的各种信息等。
对于引物的序列,可以简单查看一下,避免出现下列情况:3’端不要以A结尾,最好是G或者C,T也可以;3’不要出现连续的3个碱基相连的情况,比如GGG或CCC,否则容易引起错配。
此窗口中需要着重查看的包括:Tm应该在55~70度之间,GC%应该在45%~55%间,上游引物和下游引物的Tm值最好不要相差太多,大概在2度以下较好。
该窗口的最下面列出了两条引物的二级结构信息,包括,发卡,二聚体,引物间交叉二聚体和错误引发位置。
若按钮显示为红色,表示存在该二级结构,点击该红色按钮,即可看到相应二级结构位置图示。
最理想的引物,应该都不存在这些二级结构,即这几个按钮都显示为―None‖为好。
但有时很难找到各个条件都满足的引物,所以要求可以适当放宽,比如引物存在错配的话,可以就具体情况考察该错配的效率如何,是否会明显影响产物。
pcr引物知识点总结
pcr引物知识点总结引言聚合酶链式反应(PCR)是一种用于在体外合成DNA的技术。
PCR可以在短时间内扩增一小段DNA序列,从而产生大量的特定DNA片段。
PCR引物是PCR反应中不可或缺的组成部分,是在PCR反应中实现特异性扩增的关键因素。
本文将从引物的设计原则、引物的性质、引物的应用以及引物的优化等方面对PCR引物知识点进行总结。
一、引物的设计原则1. 引物长度PCR引物的长度通常在18-30个碱基对之间,推荐引物长度为20-25个碱基对。
过短的引物可能无法很好地与靶序列结合,导致扩增效率低;过长的引物会增加引物与非特异性模板的结合可能性,降低扩增的特异性。
2. 引物GC含量引物的GC含量应在40-60%之间,这样有利于引物与靶序列的稳定结合。
高GC含量可提高引物与靶序列的结合力,但也会增加引物与非特异性模板的结合可能性。
低GC含量的引物则可能导致与靶序列的结合力过低,影响扩增效率。
3. 引物的Tm值引物的Tm值是引物与靶序列结合时形成双链DNA的温度。
引物的Tm值应该尽量接近反应的最优温度,通常在50-65°C之间。
过高或过低的Tm值都会导致引物与靶序列的结合不稳定,影响PCR扩增效率。
4. 引物的特异性引物的特异性是指引物与靶序列结合的特异性。
引物在设计时要尽量避免与非靶序列的相似区域结合,避免产生假阳性结果。
为了保证引物的特异性,可以利用生物信息学工具对引物进行序列比对,确保引物只与目标序列结合。
5. 引物的配对引物的配对是指两个引物在PCR反应中共同引物化。
引物之间的相互作用应遵循一定的配对规则,避免引物之间的二聚体或引物之间的互相结合,影响PCR反应的效率和特异性。
二、引物的性质1. 引物的结构PCR引物通常为单链DNA,包括前向引物和反向引物。
前向引物是与靶序列的5'端相对应的引物,反向引物是与靶序列的3'端相对应的引物。
引物的设计需遵循前向引物与反向引物相互配对的原则,确保引物在PCR反应中的特异性与效率。
lamp引物设计原则
lamp引物设计原则
LAMP引物设计是快速测定体外或者体内某类特定微生物的基因序列和数量的方法。
它是通过构建重复序列检测(Loop-mediated isothermal amplification),利用特定的引物对特定序列进行适应温度条件的扩增,从而迅速反应特定的微生物的基因序列标志物。
因此LAMP引物的设计是一个关键。
LAMP引物设计的基本原则是确保布雷克体(Balaureate)的精确性和密度。
布雷克体必须精准地对应到所研究的目标物,并且每个布雷克体在聚合酶体系统中的比例必须保持一定的程度,以确保引物交联有效。
此外,布雷克体也必须满足其他标准,例如,GC含量高于50%,最大高于70%;碱基序列中引发扩增最大应当是锡调序列;布雷克体大小(20~25个碱基)适合于LAMP反应,以避免太多的自结构化;引物温度Tm应该在60~65℃,以提高其渗透反应活性;该引物的碱基序列中,最坏的拓扑结构必须被避免,如死角、完成二聚体、死角、活动簇等;引物内的自结合应当是最低的,关联酶的活性是自结合低活性的前提;引物不应含有重复序列;引物标准形式及义项要求;引物末端锌离子结合站。
要满足这些标准,需要在设计引物时确保设计规则严格有效。
一般来说,根据LAMP 引物设计要求,引物设计应具备以下几方面:一是确保布雷克体的表达,二是建立高GC 含量的布雷克体序列,三是对每个布雷克体碱基序列和拓扑结构进行优化,四是控制锡离子结合站站点的位置,五是控制Tm温度,以及在前后游离靶序列中确保高渗透性。
但是除此之外,专家还建议有步骤尽量增加探针的保守性,及减少重复序列,避免一次检测多种不相干的特征的可能性。
引物设计原则
引物设计原则引物设计是分子生物学实验中的关键步骤,特别是在PCR(聚合酶链反应)和测序等应用中。
引物的设计质量直接影响到实验的成败和结果的准确性。
本文将详细介绍引物设计的原则,并以实例说明这些原则的应用。
一、引物长度引物的理想长度一般在18-25个核苷酸之间。
过短的引物可能与非目标序列发生互补配对,导致非特异性扩增;而过长的引物则可能降低PCR效率,因为它们需要更高的温度才能完全熔解。
然而,在某些特殊情况下,比如GC含量极高或极低的情况下,可能需要调整引物长度。
二、Tm值Tm值是指DNA双链达到50%解离时的温度,它是衡量引物与模板结合强度的一个重要参数。
理想的Tm值应该在55-65℃之间。
如果Tm值过高,可能会导致引物无法有效退火;如果Tm值过低,则可能导致非特异性扩增。
三、GC含量GC含量也会影响引物的Tm值。
一般来说,GC含量越高,Tm值也越高。
理想的引物GC含量应在40%-60%之间。
过高或过低的GC含量都可能导致引物性能不佳。
四、引物二级结构引物不应含有自身互补的序列,否则会形成发夹结构,影响引物与模板的结合。
因此,应尽量避免引物内部的二级结构。
五、3'端稳定性引物的3'端决定了它是否能有效地与模板结合并进行延伸。
因此,3'端应尽可能稳定,避免存在弱的氢键或者错配。
六、避免跨外显子设计在设计用于检测基因表达的引物时,应避免跨外显子设计,因为这可能导致由于剪接变异而导致的扩增失败。
七、避开重复序列引物应避免包含重复序列,因为这可能导致非特异性扩增。
八、软件辅助设计现在有许多软件可以帮助我们设计引物,如Primer3、OligoAnalyzer等。
这些软件可以自动计算Tm值、GC含量、二级结构等参数,并帮助我们优化引物设计。
九、验证引物最后,无论我们多么小心地设计引物,都需要通过实验来验证其性能。
我们可以先用已知的目标序列进行PCR,看看引物是否能够有效地扩增出目标片段。
同源臂引物设计原则
同源臂引物设计原则同源臂引物设计原则是专业术语,指的是当构建PCR引物时,采用的原则和规则。
其最主要的作用是保证PCR反应的特异性,以避免在PCR过程中发生非特异性扩增,并使PCR反应获得较高的特异性和特异性。
引物设计原则是PCR技术的关键部分,能够确保反应的最佳效果。
在设计引物时,一些重要因素需要考虑,包括:合成成本、灵敏度、特异性、可重复性和体态特性。
同源臂引物设计原则旨在涵盖这些因素,使基因片段获得最佳的扩增效果。
同源臂引物被定义为由一对等长的、有相同或相似序列的引物组成。
这两个引物一般都是同一对或对应的链,但存在一些潜在的变异,比如链的起始和停止点,以及中间序列的位置。
同源臂引物的另一个优点是能够有利地影响扩增底物的稳定性和稳定性,使PCR反应的特异性和特异性得到改善。
同源臂引物的设计应遵循一定的原则,包括:(1)确定双向引物的序列:双向引物的序列必须具备适当的稳定性,以使反应能够进行有效的扩增;(2)必须考虑长度和基序:双向引物的长度不会太短(小于18 bp),也不会太长,一般在20-25 bp之间;(3)设计增强长度与氧化烷活性的引物:氧化烷是碱基链氧化烷化的结果,这些反应也存在一定的抑制作用;(4)考虑其他条件:双向引物的设计还应考虑其他因素,如溶解度、扩增特性等。
同源臂引物设计原则不仅可以提高PCR扩增反应的特异性和灵敏度,而且还可以提供一种简单、高效的手段,用于增强PCR反应的可重复性和可靠性。
在PCR反应建立过程中,同源臂引物设计的正确性是关键,应通过模拟实验和实验验证来确定。
同时,也应注意使用最新的双向引物设计软件,以便克服引物的会话现象的可能性,并有助于提高特异性和灵敏度。
综上所述,同源臂引物设计原则对PCR反应的成功具有重要的意义,因此必须对引物进行谨慎的设计和验证,以确保反应的可靠性和特异性。
同源臂引物设计原则帮助研究人员检测和鉴定临床实验中的靶基因,并且可以改善PCR反应的灵敏度、可重复性和可靠性。
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引物设计规则
摘要:
PCR的第一步就是引物设计。
引物设计的好坏,直接影响了PCR的结果,因此这一步很关键。
成功的PCR反应既要高效,又要特异性扩增产物
设计的目的是在两个目标间取得平衡:扩增特异性和扩增效率。
引物分析软件将试图通过使用每一引物设计变化的预定值在这两个目标间取得平衡。
设计引用有一些需要注意的基本原理:
①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。
有以下公式可以用于粗略计算引物的退火温度。
在引物长度小于20bp时:[4(G+C)+2(A+T)]-5℃
在引物长度大于20bp时:62.3℃+0.41℃(%G-C)-500/length-5℃
另外有许多软件也可以对退火温度进行计算,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。
总的说来,每增加一个核苷酸引物特异性提高4倍,这样,大多数应用的最短引物长度为18个核苷酸。
引物长度的上限并不很重要,主要与反应效率有关。
由于熵的原因,引物越长,它退火结合到靶DNA上形成供DNA聚合酶结合的稳定双链模板的速率越小。
② GC含量
一般引物序列中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A、T或G、C尾巴。
③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。
④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。
⑤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:/BLAST/。
选择Align two sequences
(bl2seq),如下图。
BLAST的使用方法也十分简单,如下图所示。
将引物序列粘贴到1区,将靶DNA序列粘贴到2区,这两者可以互换的,并
且BLAST会计算互补、反义链等多种可能,所以不需要用户注意两条链是否都是有义链。
如果知道序列在数据库中的GI号也可以直接输入GI号,这样就不用粘贴一大段的序列了。
最后在3处点击Align就可以查看引物在靶DNA中是否有多个同源位点了。
可是使用BLAST还是有其不方便的地方。
因为它一次只能比较两条序列,那么一对引物就需要分开进行比对。
如果存在错配,还需要自己计算由于错配形成的片段长度有多大。
在下一篇中将介绍一个软件,可以直接将靶DNA和引物输入对产物片段进行预测。
⑥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G或C,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PCR(AS-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。
⑦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。
⑧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”。
很多时候PCR只是初步克隆,之后我们还需要将目的片段亚克隆到各种载体上,那么就需要在PCR这个步骤为下一步的操作设计额外的碱基。
以下总结一些为了亚克隆所要设计的序列。
a 添加限制性内切酶酶切位点
添加酶切位点是将PCR产物进行亚克隆使用得最多的手段。
一般酶切位点是六个碱基,另外在酶切位点的5’端还需要加2~3个保护碱基。
但是不同的酶需要的保护碱基数目是不相同的,例如:SalⅠ不需要保护碱基,EcoRⅤ需要1个,NotⅠ需要2个,Hind Ⅲ 3个。
其中,在原核表达设计引物时还有一些小技巧,大家可以参考:《原核表达之实验前的分析》。
里面一些规则是所有表达都通用的。
有一种做法是在进行PCR反应的同时进行酶切,这样就需要注意一些内切酶在PCR反应中的酶切反应率,见附录。
不过这种方法虽然方便但并不推荐。
有时候,就是把PCR产物回收后酶切再与载体连接效果都不尽理想,同步进行会使出现问题的原因变得更加复杂。
一旦出现问题,分析起来更麻烦。
b LIC添加尾巴
LIC的全称是Ligation-Independent cloning,它是Navogen公司专门为其部分的pET载体而发明的一种克隆方法。
用LIC 法制备的pET 载体有不互补的
12–15 碱基单链粘端,与目的插入片段上相应粘端互补。
扩增目的插入片段的引物5'序列要与LIC载体互补。
T4 DNA 聚合酶的3'→5'外切活性经短时间即可在插入片段上形成单链粘端。
由于只能由制备好的插入片段和载体互相退火形成产物,这种方法非常快速高效,而且为定向克隆。
c 定向TA克隆添加尾巴
在T载体刚出的时候大家都拍手称赞,真是方便,哪个小子脑子这么聪明想出来的。
但是后来人们发现TA克隆无法将片段定向克隆到载体中,所以后来Invitrogen推出了可以定向克隆的载体,它的一端含有四个突出的碱基GTGG。
因此在PCR引物设计时也要相应的加上与之互补的序列,这样片段就可以“有方向”了。
d In-Fusion克隆方法
这项技术是Clontech还属于BD的时候推出的,2004年在生物通可着实风光了一把,不但当选年度创新试剂还被大家投票为最受大家欢迎的试剂。
此技术就其步骤来说是及其方便的,不需连接酶,不需长时间的反应。
只要在设计引物的时候引入一段线性化载体两端的序列,然后将PCR产物和线性化的载体加入到含有BSA的In-Fusion酶溶液中,在室温下放置半个小时就可以进行转化了。
这种方法特别适合大批量的转化。
这里顺便提一下如果有什么技术给大家留下深刻影响,欢迎大家发email推荐给生物通。
说不定你的推荐可以让它成为年度之星呢。
如果要加入额外的碱基总是或多或少会影响到整个PCR反应,比如在加入NotⅠ的酶切位点后整个引物的退火温度就会直线上升(它识别的是8个碱基,且全为GC),这样使另外一个引物的设计变得十分困难,因为一对引物间退火温度相差不宜太远。
因此上面提到许多设计原则在实际应用中往往难以做到都符合。
在碰到这些情况的时候,我们只能秉着“实践是检验真理的唯一标准”这一原则,要试一试才能知道能否行得通了。