为什么要设计引物
引物是短片段的寡核苷酸,是DNA复制的起点;在生物体内可由引物酶(RNA聚合酶)生成引物(RNA短片段);在DNA延长时,该RNA片段会被DNA片段所取代。由于DNA聚合酶需要3’羟基作为合成起点,故在体外扩增DNA序列时,仍然需要特定的引物去延伸特定的片段区域。所以为了准确的获得目标片段,引物序列的设计就非常重要!
看过一些普通PCR引物设计的资料和经验贴,整理记录在这里,方便使用!
设计引物注意事项
引物长度:引物长度为18~30个bp;太短(15bp以下)的引物结合高效,但特异性不好。长引物专一性高但退火效率会降低。
引物序列:避免编码单一、相连碱基重复(3个上述)。
避免序列互补:一条引物内的互补碱基不超过三个,否则容易形成引物二聚体。
碱基比例:GC含量40%~60%,避免AT、CG局部富集。A或T富集会使引物不稳定;C或G富集会降低退火过程时的专一性。3‘端选用G或C,但不要超过三个。G/C可以增加结合强度,但过多会降低反应专一性。
退火温度Tm:55℃
(2+4法则与GC法则的退火条件为:50nM引物、50mMNa+和pH7.0)
除上述三种Tm值计算方法外,也有其它的方法;无论哪种方法,都不能精确得出Tm值;所以,Tm值只是一个参考区间,具体操作时还应结合具体情况·进行调整。
引物保存&配制母液:
冻干粉剂可2~8℃保存;母液-20℃保存;
浓缩母液配制最好使用不含核酸酶的低浓度无菌Tris缓冲液(5-10uM,pH7-8);
纯水虽然也可以用于配制母液,但是其pH会处于4-5,引物在该范围内不稳定;
另外,由于PCR反应需要Mg2+参与,故应避免TE缓冲液,TE中含EDTA,会结合Mg2+;
母液分装保存,可避免反复冻融。
上述经验仅针对普通PCR所需引物的设计!其它较为特殊的扩增过程需要额外的经验规则。
可以在一些网站在线设计/查找,比如
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/
http://primer3plus.com/cgi-bin/dev/primer3plus.cgi
https://pga.mgh.harvard.edu/primerbank/
生工生物也提供免费设计的服务,但需要注册账号并提交订单。
除了在线网站,也可以用专业软件:Primer、Oligo、VectorNTI、Omiga