引物设计的原则
❶ 设计PCR引物的主要原则是什么
pcr的技术的主要步骤及pcr引物设计的一般原则分述如下:
1、pcr的技术的主要步骤:
①dna变性:(90℃-96℃):双链dna模板在热作用下,氢键断裂,形成单链dna
②退火:(60℃-65℃):系统温度降低,引物与dna模板结合,形成局部双链。
③延伸:(70℃-75℃):在taq酶(在72℃左右,活性最佳)的作用下,以dntp为原料,从引物的3′端开始以从5′→3′端的方向延伸,合成与模板互补的dna链。
每一循环经过变性、退火和延伸,dna含量即增加一倍。如图所示:现在有些pcr因为扩增区很短,即使taq酶活性不是最佳也能在很短的时间内复制完成,因此可以改为两步法,即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行,以减少一次升降温过程,提高了反应速度。
2、引物设计的基本原则
①引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。
②引物碱基:g+c含量以40-60%为宜,g+c太少扩增效果不佳,g+c
过多易出现非特异条带。atgc最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列参照。
③引物内部不应出现互补序列。
④两个引物之间不应存在互补序列,尤其是避免3
′端的互补重叠。
⑤引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%,引物3′末端连续8个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列,否则易导致非特异性扩增。
⑥引物3‘端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,最佳选择是g和c。
⑦引物的5
′端可以修饰。如附加限制酶位点,引入突变位点,用生物素、荧光物质、地高辛标记,加入其它短序列,包括起始密码子、终止密码子等。
❷ pcr的技术的主要步骤及pcr引物设计的一般原则有哪些
PCR的技术的主要步骤及PCR引物设计的一般原则分述如下:
PCR的技术的主要步骤:
1、DNA变性:(90℃-96℃):双链DNA模板在热作用下,氢键断裂,形成单链DNA。
2、退火:(60℃-65℃):系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链。
3、延伸:(70℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右,活性最佳)的作用下,以dNTP为原料,从引物的3′端开始以从5′→3′端的方向延伸,合成与模板互补的DNA链。
每一循环经过变性、退火和延伸,DNA含量即增加一倍。现在有些PCR因为扩增区很短,即使Taq酶活性不是最佳也能在很短的时间内复制完成,因此可以改为两步法,即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行,以减少一次升降温过程,提高了反应速度。
2、引物设计的基本原则
1、引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。
2、引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C 过多易出现非特异条带。ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列参照。
3、引物内部不应出现互补序列。
4、两个引物之间不应存在互补序列,尤其是避免3 ′端的互补重叠。
5、引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%,引物3′末端连续8个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列,否则易导致非特异性扩增。
6、引物3‘端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,最佳选择是G和C。
7、引物的5 ′端可以修饰。如附加限制酶位点,引入突变位点,用生物素、荧光物质、地高辛标记,加入其它短序列,包括起始密码子、终止密码子等。
(2)引物设计的原则扩展阅读
PCR技术的基本原理 类似于DNA的 天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR是一种体外DNA 扩增技术,是在模板DNA、引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下,依赖于DNA聚合酶的酶促合反应,将待扩增的DNA片段与其两侧互补的寡核苷酸链引物经“高温变性——低温退火——引物延伸”三步反应的多次循环,使DNA片段在数量上呈指数增加,从而在短时间内获得我们所需的大量的特定基因片段。
在环境检测中,靶核酸序列往往存在于—个复杂的混合物如细胞提取液中,且含量很低,对于探测这种复杂群体中的特异微生物或某个基因,杂交就显得不敏感。使用PCR技术可将靶序列放大几个数量级,再用探针杂交探测对被扩增序列作定性或定量研究分析微生物群体结构。PCR技术常与其他技术结合起来使用, 如RT-PCR、竞争PCR、巢式PCR、RAPf)、ARDRA等。
第一代PCR就是常见的定性PCR技术,它采用普通PCR仪来对靶基因进行扩增,采用琼脂糖凝胶电泳来对产物进行分析。第二代PCR就是荧光定量PCR技术(Real-Time PCR,qPCR),它通过在反应体系中加入能指示反应进程的荧光试剂来实时监测扩增产物的积累,借助荧光曲线的Cq值来定量起始靶基因的浓度。
第三代PCR技术--数字PCR(Digital PCR,dPCR,Dig-PCR),是一种全新的对核酸进行检测和定量的方法。它采用直接计数目标分子而不再依赖任何校准物或外标,即可确定低至单拷贝的待检靶分子的绝对数目。
PCR芯片技术PCR仪器发展的趋势之一变得更加微型化,PCR芯片就是在这种趋势下诞生的。PCR芯片就是在微型的载体上进行PCR反应,是微型化的PCR仪。芯片PCR不仅节省了大量反应试剂因此降低了实验成本,还有助于提高反应速度。
❸ 引物设计的引物设计原则
1、长度:15—30bp,其来有效长度[Ln=2(G十源C)十(A十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度),从而降低产物的特异性。
2、G十c含量:应在40%一60%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。
6、上下游引物的互补性:一个引物的3‘末端序列不允许结合到另一个引物的任何位点上。
7、3’末端:如果可能的话,每个引物的3‘末端碱基应为G或C。
8、引物应当超出限制性内切酶识别位点至少3个核苷酸。
❹ pcr引物设计的基本原则有哪些
引物长度一般为15-30bp,常用的为18-27bp,但不能大于38bp;
引物GC含量内一般为40%-60%,以45-55%为宜,上下游引物GC含量和Tm值要保容持接近;
引物所对应的模板序列的Tm值最好在72℃左右,至少要在55-80℃之间,Tm值曲线以选取72度附近为佳,5'到 3’的下降形状也有利于引物与模板的结合;
ΔG值(自由能)反应了引物与模板结合的强弱程度,3'端的ΔG值相对要低,且绝对值不要超过9,否则不利于正确引发反应,3'末端双链的ΔG值在0--2kcal/mol时,PCR产量几乎达到百分之百,但在-6时只达到40%,-8时少于20%,-10时接近于0。
❺ BSP引物设计的原则和方法是什么
先对实验对象进行诱导使你要的目的基因保证表达,然后提取总RNA,设计RACE特异性引物,5'RACE的特异性引物根据保守区靠近5‘端设计下游引物记得设计两条下游引物(模版序列的反向互补),一条比另一条更靠近保守区的上游,这两条最好相距几个碱基
❻ 下列关于引物设计的原则中,错误的是
A、PCR中需抄要一对引物,因此设计的引物要有两种,A正确;
B、PCR扩增不需要ATP供能,B错误;
C、PCR扩增过程中会不断消耗引物和原料,C正确;
D、PCR的原理是DNA双链复制,遵循碱基互补配对原则,D正确.
故选:B.
❼ PCR引物设计应遵循哪些原则
PCR引物设计的11条黄金法则
1.引物最好在模板cDNA的保守区内设计。 DNA序列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(比如DNAman)比对(Alignment),各基因相同的序列就是该基因的保守区。
2.引物长度一般在15~30碱基之间。 引物长度(primerlength)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TaqDNA聚合酶进行反应。
3.引物GC含量在40%~60%之间,Tm值最好接近72℃。 GC含量(composition)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。另外,上下游引物的Tm值(meltingtemperature)是寡核苷酸的解链温度,即在一定盐浓度条件下,50%寡核苷酸双链解链的温度。有效启动温度,一般高于Tm值5~10℃。若按公式Tm=4(G+C)+2(A+T)估计引物的Tm值,则有效引物的Tm为55~80℃,其Tm值最好接近72℃以使复性条件最佳。
4.引物3′端要避开密码子的第3位。 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,会影响扩增的特异性与效率。
5.引物3′端不能选择A,最好选择T。 引物3′端错配时,不同碱基引发效率存在着很大的差异,当末位的碱基为A时,即使在错配的情况下,也能有引发链的合成,而当末位链为T时,错配的引发效率大大降低,G、C错配的引发效率介于A、T之间,所以3′端最好选择T。
6.碱基要随机分布。引物序列在模板内应当没有相似性较高,尤其是3’端相似性较高的列,否则容易导致错误引发(Falsepriming)。降低引物与模板相似性的一种方法是,引物中四种碱基的分布最好是随机的,不要有聚嘌呤或聚嘧啶的存在。尤其3′端不应超过3个连续的G或C,因这样会使引物在GC富集序列区错误引发。
7.引物自身及引物之间不应存在互补序列。引物自身不应存在互补序列,否则引物自身会折叠成发夹结构(Hairpin)使引物本身复性。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。引物自身不能有连续4个碱基的互补。两引物之间也不应具有互补性,尤其应避免3′端的互补重叠以防止引物二聚体(Dimer与Crossdimer)的形成。引物之间不能有连续4个碱基的互补。引物二聚体及发夹结构如果不可避免的话,应尽量使其△G值不要过高(应小于4.5kcal/mol)。否则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.引物5′端和中间△G值应该相对较高,而3′端△G值较低。 △G值是指DNA双链形成所需的自由能,它反映了双链结构内部碱基对的相对稳定性,△G值越大,则双链越稳定。应当选用5′端和中间△G值相对较高,而3′端△G值较低(绝对值不超过9)的引物。引物3′端的△G值过高,容易在错配位点形成双链结构并引发DNA聚合反应。(不同位置的△G值可以用Oligo6软件进行分析)
9.引物的5′端可以修饰,而3′端不可修饰。 引物的5′端决定着PCR产物的长度,它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;引入点突变、插入突变、缺失突变序列;引入启动子序列等。引物的延伸是从3′端开始的,不能进行任何修饰。3′端也不能有形成任何二级结构可能。
10.扩增产物的单链不能形成二级结构。某些引物无效的主要原因是扩增产物单链二级结构的影响,选择扩增片段时最好避开二级结构区域。用有关软件(比如RNAstructure)可以预测估计mRNA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。
11.引物应具有特异性。 引物设计完成以后,应对其进行BLAST检测。如果与其它基因不具有互补性,就可以进行下一步的实验了。
❽ 简述引物设计的基本原则
1.PCR技术基本原理:PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。 2.PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加 热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引 物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合 物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。 3.PCR反应条件为温度、时间和循环次数。 4.PCR的特点:特异性强。对标本的纯度要求低。灵敏度高。 5.PCR反应的特异性决定因素为: ①引物与模板DNA特异正确的结合; ②碱基配对原则; ③Taq DNA聚合酶合成反应的忠实性; ④靶基因的特异性与保守性。