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引物设计原则

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发布日期:2011-11-29 16:20 文章来源:杭州朗基
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关键词: 丁香园 生物专题 杭州朗基 PCR 引物设计   点击次数:

引物的Tm(解链温度)值大小决定PCR过程退火温度的高低。引物的Tm随引物长度的增加而增加,一般小于20bp的引物可以简单的按下列公式计算引物的Tm值:Tm=2×(A+T)+4×(C+G);当引物长度超过20bp时,可使用在线的Tm计算器计算。采用最临近分析方法(nearest neighbor method)的Tm计算器能够给出比较准确的Tm值。对于进行PCR试验而言,最优的引物Tm值一般在55-65℃之间。

如果选取的引物长度太短,当扩增较长的模板链时,引物可能与模板链上多个位点结合,导致非特异性产物的产生。引物也不能太长,太长的引物的Tm值如果可能超过80℃,超过了聚合酶的最佳活性温度。

当靶DNA的序列未知,而知道其它物种的相似序列时,可以设计简并引物来尝试扩增靶DNA。简并引物实际上是多种引物的混合物,引物之间序列彼此相似。使用简并引物使PCR的特异性降低,造成产物的量减少或非特异性产物的扩增。

一般来讲,引物的设计要遵从以下原则:

1. 确保引物设计和订购时方向正确;

2. 长度18-30个碱基,过短特异性不够,在DNA上有许多结合位点,过长则成本过高。

3. GC含量应在40-60%之间;

4. 两引物计算出的Tm值相差应小于3-5℃,尽管有时候超过5℃的差异也能扩增出产物;

5. 连续相同碱基重复不应超过3个(GGGG);

6. 避免回文或反向重复序列;

7. 避免单引物自我互补形成的发夹结构(hairpin),引物间的互补序列长度不应超过8个碱基;

8. 避免引物间有潜在的碱基配对互补区,特别是引物的3'端。引物3'端是保证PCR成功的关键,3'端与其它引物的互补区不应超过3-4个碱基,并且应该与模板链完全互补;当使用简并引物时,要尽量减少3'端的简并度,以提高引物的特异性。

9. 由于聚合酶对远离3'端的错配容忍度较高,可在引物的5'端引物非互补序列,例如引入限制性酶切位点,方便扩增后使产物与载体片段相连。

编辑: cq

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