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Primer5和Oligo结合设计引物步
一、引物设计stepbystep
1、在NCBI上搜索到目的基因,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。
2、用PrimerPremier5搜索引物
①打开PrimerPremier5,点击File-New-DNAsequence,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。
②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“PCRprimers”,“Pairs”,设定搜索区域和引物长度和产物长度。在SearchParameters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~bp的产物电泳跑得较散,所以可以选择~bp.
③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。
④对于引物的序列,可以简单查看一下,避免出现下列情况: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。对于引物具体详细的评价需要借助于Oligo来完成,Oligo自身虽然带有引物搜索功能,但其搜索出的引物质量感觉不如Primer5.
⑤在Primer5窗口中,若觉得某一对引物合适,可以在搜索结果窗口中,点击该引物,然后在菜单栏,选择File-Print-Currentpair,使用PDF虚拟打印机,即可转换为Pdf文档,里面有该引物的详细信息。
二、引物设计过程中的心得1、Primer5.0搜索引物
①PrimerLength我常设置在18-30bp,短了特异性不好,长了没有必要。当然有特殊要求的除外,如加个酶切位点什么的。
②PCRProductsize最好是-bp之间,小于bp的PCR产物琼脂糖凝胶电泳出来,条带很模糊,不好看。至于上限倒也不必要求苛刻。
③Searchparameters还是选Manual吧,Searchstringency应选High,GC含量一般是40-60%。其它参数默认就可以了。
④搜索出来的引物,按Rating排序,逐个送Oligo软件里评估。当然,搜索出的引物,其扩增产物很短,你可以不选择它,或是引物3端≥2个A或T,或引物内部连续的G或C太多,或引物3端≥2个G或C,这样的引物应作为次选,没得选了就选它。对于这样的引物,如果其它各项指标还可以,我喜欢在引物末端去掉一个不满意的或加上一个碱基,看看引物的评估参数有没有变好点。
2、Oligo6.0评估引物
1、Primer5.0搜索引物
①PrimerLength我常设置在18-30bp,短了特异性不好,长了没有必要。当然有特殊要求的除外,如加个酶切位点什么的。
②PCRProductsize最好是-bp之间,小于bp的PCR产物琼脂糖凝胶电泳出来,条带很模糊,不好看。至于上限倒也不必要求苛刻。
③Searchparameters还是选Manual吧,Searchstringency应选High,GC含量一般是40-60%。其它参数默认就可以了。
④搜索出来的引物,按Rating排序,逐个送Oligo软件里评估。当然,搜索出的引物,其扩增产物很短,你可以不选择它,或是引物3端≥2个A或T,或引物内部连续的G或C太多,或引物3端≥2个G或C,这样的引物应作为次选,没得选了就选它。对于这样的引物,如果其它各项指标还可以,我喜欢在引物末端去掉一个不满意的或加上一个碱基,看看引物的评估参数有没有变好点。
2、Oligo6.0评估引物
①在analyze里,DuplexFormation不管是上游引物、下游引物还是上下游引物之间,Themoststable3’-Dimer绝对值应小于4.5kcal/mol,ThemoststableDimeroverall绝对值一般应小于多少kcal/mol跟PCR退火温度有关,我几次实验感觉在PCR退火温度在65°的时候,ThemoststableDimeroverall6.7kcal/mol没有问题。
②HairpinFormation根据黄金法则
③Falseprimingsites:Primer的primingefficiency应该是错配地方的4倍左右,更多当然更好。
④在PCR栏,设计者感觉其所显示的optimalannealingtemperature数值值得参考。在PCR摸索条件的时候,退火温度为其数值加减2的范围就可以了。
⑤Internalstability很重要:我们希望引物的内部稳定性是中间高、两边低的弧形,最起码保证3端不要过于稳定。下图引物3端过于稳定,很容易导致不适当扩增。△G参照黄金法则,这其实很好理解:把一滴水放到大海里,这滴水就会不停的扩散分布,扩散的越厉害越稳定,所以△G绝对值越大结构越稳定。
3、其他
①两个评价系统不一样,丁香园战友感觉oligo评价引物好点,primer出来的引物,一般按效率排序,再结合退火温度和引物长度,选择引物到oligo测试。这是初步的选择,其实引物到了oligo里,退火温度也不一样。
②3端的二聚体应该避免,这个要看退火温度决定,一个50°的退火温度肯定和65°对二聚体的影响不一样了,一般来讲尽量控制在-4.5kcal/mol以下(丁香园战友观点,很多东西真得还是需要自己摸索)。
③我们感觉3端有A无A影响不大,3端有T是不是一定不行,不见得。软件是评估,法则也不是没有例外,不是1+1=2那么确定。
④错配和二聚体谁轻谁重,丁香园战友觉得“到致命的程度”谁都重要,在设计的时候,尽量两个都不得罪。
⑤GC含量并非不重要,它直接影响引物各端稳定性,3端来两个G或C,稳定性就上去了,粘在模板上很牢。所以设计引物的时候,会尽量避免这样的情况出现。