如何巧妙設計引物？
2023-11-14 17:29:47
來源/作者：普拉特澤-生物醫學整體課題外包平臺
大家好！今天普拉特澤生物繼續跟大家一起學習新的實驗——設計引物，引物是一種人工合成的DNA片段，用于擴增特定的DNA序列。在PCR實驗中，引物與模板DNA結合，延伸合成與模板互補的DNA鏈，從而實現DNA的擴增。因此，引物設計的關鍵在于與模板DNA的特異性結合。
引物設計介紹由普拉特澤生物表達檢測品臺總結分享，表達檢測平臺為廣大科研實驗人員提供設計引物服務，先一起來學習學習如何巧妙設計引物。
一、了解引物的定義
引物又稱為寡核苷酸引物，也就是RNA，是由人工合成的，PCR引物通常是一對，引物1和引物2。由于DNA聚合酶只能從核苷酸鏈的5'端到3'端進行復制，也就是只能識別3'的尾端，而且只能把核苷酸連到已經和DNA模板互補產生的多核苷酸鏈上，所以引物1和2分別于雙鏈DNA的兩條鏈的尾部（就是末尾是3'端的那一邊）結合，為那些脫氧核苷酸提供3'的末端，就相當于開了個頭。然后在DNA聚合酶的作用下合成兩條新鏈。而那段引物就成了新鏈的一部分。 其實在生物體內的DNA復制也是這樣的一個過程，只是引物是人體自身合成的
二、選擇合適的引物設計軟件
引物設計需要借助專業的軟件工具來實現。目前市面上有多種引物設計軟件，如Primer Premier、Genedoc等。這些軟件可以幫助我們快速篩選出特異性強、擴增效率高的引物
引物的驗證很多時候，我們可能從文章中、實驗室遺留的資料中，翻找出了某對引物，但是這個時候往往我們心里是可能沒底的。
這個時候運用簡單的方法進行引物驗證，是一個比較推薦的方式。1、網址引物設計和驗證的推薦網站為：Primer-Blast。
這是一個專門設計用于在已知序列上設計引物或探針的工具。使用BLAST-Primer，可以輸入一個序列或一組序列，并為這些序列設計引物或探針，以便用于PCR擴增或雜交檢測等分子生物學實驗。
需要注意的是，NCBI還有一個網站叫：BLAST。注意二者不要弄混。BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)，用于在大型生物數據庫中查找序列相似性。BLAST的主要應用包括：找到給定DNA或蛋白質序列在已知數據庫中的同源物，識別同源蛋白質的功能，以及進行物種分類。BLAST可用于多種生物學領域，包括基因組學、蛋白質組學、藥物研發等。
三、避免引物自環和二聚體形成
引物自環是指引物自身互補序列的結合，這會導致PCR效率降低。為了避免自環，可以通過軟件檢查引物的互補序列，并調整引物序列以避免自環。另外，二聚體形成也會影響PCR的效率和特異性。因此，在設計引物時，應該選擇避免容易形成二聚體的序列。
四、檢查引物的互補序列
在選擇引物序列之后，應該使用在線工具檢查引物的互補序列，以確保它們不會與非目標DNA序列結合。這可以幫助減少非特異性擴增和假陽性結果的風險。
五、驗證引物的特異性
最后，通過實驗驗證引物的特異性。使用選擇的引物進行PCR反應，并對產物進行電泳分析。如果PCR產物的大小與預期一致，且沒有其他雜帶出現，那么可以認為該引物是特異的。如果PCR產物大小不一致或出現其他雜帶，那么需要重新設計引物并進行驗證。
總之，巧妙地設計引物是基因擴增實驗成功的關鍵。為了確保PCR的效率和特異性，需要選擇合適的引物序列，確定引物的長度和GC含量，避免自環和二聚體形成，檢查引物的互補序列，并驗證引物的特異性。通過遵循這些步驟，就可以設計出適合實驗的引物，并獲得更準確和可靠的結果。
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