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上海邦景實(shí)業(yè)有限公司
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詳解PCR引物設(shè)計(jì)原則
2022-7-5 閱讀(2399)
PCR反應(yīng)中有兩條引物，即5′端引物和3′引物。設(shè)計(jì)引物時(shí)以一條DNA單鏈為基準(zhǔn)（常以信息鏈為基準(zhǔn)），5′端引物與位于待擴(kuò)增片段5′端上的一小段DNA序列相同；3′端引物與位于待擴(kuò)增片段3′端的一小段DNA序列互補(bǔ)。引物是PCR特異性反應(yīng)的關(guān)鍵，PCR 產(chǎn)物的特異性取決于引物與模板DNA互補(bǔ)的程度。理論上，只要知道任何一段模板DNA序列， 就能按其設(shè)計(jì)互補(bǔ)的寡核苷酸鏈做引物，利用PCR就可將模板DNA在體外大量擴(kuò)增。
引物量：每條引物的濃度0.1～1umol或10～100pmol，以引物量產(chǎn)生所需要的結(jié)果為好，引物濃度偏高會(huì)引起錯(cuò)配和非特異性擴(kuò)增，且可增加引物之間形成二聚體的機(jī)會(huì)。
PCR 引物設(shè)計(jì)基本原則：
1）、引物長(zhǎng)度：18-26bp，可放寬至18-30bp（有研究表明超過(guò)30bp再增加引物長(zhǎng)度意義不大）；
2）、引物堿基：G+C含量以40-60%為宜，G+C太少擴(kuò)增效果不佳，G+C 過(guò)多易出現(xiàn)非特異條帶。ATGC最好隨機(jī)分布，避免5個(gè)以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列存在；
3）、引物Tm：54-58℃，可放寬至52～62℃，GC%>60%可進(jìn)一步放寬；
4）、擴(kuò)增子Tm：>92℃；
5）、3'端：優(yōu)選三聯(lián)體WSS、SWS、TTS，二連體GC，單體S，盡量規(guī)避WWW、CGW、GGG、CG；
6)、引物與非特異擴(kuò)增區(qū)的序列的同源性不要超過(guò)70%，引物3′末端連續(xù)8個(gè)堿基在待擴(kuò)增區(qū)以外不能有*互補(bǔ)序列，否則易導(dǎo)致非特異性擴(kuò)增；
7）、末端2bp最好為GC；
8）、引物的5′端可以修飾。如附加限制酶位點(diǎn)，引入突變位點(diǎn)，用生物su、熒光物質(zhì)、de高辛標(biāo)記，加入其它短序列，包括起始密碼子、終止密碼子等；
9）、其他：避免3'端8bp及以上序列與模板多位點(diǎn)互補(bǔ)，盡量避免上下游3'端4bp及以上反向互補(bǔ)，盡量避免內(nèi)部回文。
基于上述原則，實(shí)踐中兩種應(yīng)用情況：
1、基因克隆PCR引物設(shè)計(jì)
這種情況我們往往并沒(méi)有太多選擇，只能從ATG開(kāi)始，從TAA等結(jié)束，什么GC%、二聚體和錯(cuò)配，可能根本由不得我們。既然起點(diǎn)定了，那只能通過(guò)改變長(zhǎng)度來(lái)匹配*優(yōu)設(shè)計(jì)要求了。
2、鑒定PCR引物設(shè)計(jì)
我們只需要確認(rèn)一段DNA序列上的一部分，起點(diǎn)是相對(duì)的，我們可以在整個(gè)序列范圍內(nèi)搜索，引物設(shè)計(jì)的靈活性大大提高，當(dāng)然搜索時(shí)間也要增加。
