Taqman探针设计要领
realtimePCRTaqman探针设计、实时多重PCR探针的选择、引物的设计及评价

realtimePCRTaqman探针设计、实时多重PCR探针的选择、引物的设计及评价real time PCRTaqman探针设计、实时多重PCR探针的选择、引物的设计及评价一、实时荧光Taqman 探针设计总原则:探针选择要保守,引物选择要保守,因此必须找一段100-200bp相对要保守的片段来设计引物与探针。
即real-time PCR 的扩增片段是50bp----150bp。
当找不到150bp的保守片段时,必须确保探针的片段是保守的。
在设计探针和引物时,要同时考虑在两条链上设计引物与探针。
但要注意的是:在那条链上设计探针时,就应靠近在同一条链上设计的引物(即上游引物)。
这样,可保证在将来扩增时,即便没有完全扩增,也有荧光信号报告出来。
两者的距离最好是探针的5’端离上游引物的3’有一个碱基,但也可以重叠。
若在原序列中找不到合适的探针与引物(1主要是探针和上游引物的距离太远,而离下游引物的距离却较近时;2突变位点要求在探针的5’ 端也能检测到荧光信号,但却是在3’端),可在互补的序列中设计引物与探针。
另real-time PCR中的探针和引物的Tm值,均要高于平常PCR 的引物和杂交的探针的Tm值。
二、探针的设计探针设计的基本原则:1.保守:探针要绝对的保守,有时分型就单独依靠探针来决定。
理论上有一个碱基不配对,就可能检测不出来。
若找不到完全保守的片段,也只能选取有一个碱基不同的片段。
且这个不同的碱基最好在探针的中间,对探针与目的片段的杂交影响不大,不相同的碱基最好不要在两端,因为两端不利于探针的杂交。
且最好为A或T,而不能为G或A,因为A、T为双键,而G、A为三键。
2.探针长度Taqman探针的长度最好在25-32bp之间,且Tm值在68-72℃之间,最好为70℃,确保探针的Tm 值要比引物的Tm值高出10℃,这样可保证探针在煺火时先于引物与目的片段结合。
因此探针最好是富含GC的保守片段,保证其的Tm值较高。
定量PCR Taqman探针设计要领-2

定量PCR Taqman探针设计要领-2第三步:寻找一家信赖的公司合成引物和探针,一般引物合成大家比较熟悉,而且价格也比较便宜(特别是这两年便宜了许多),而探针则相对来说贵了许多,一般Taqman探针合成在1000到5000元不等(不同的合成要求价钱不同)——而这只是标记价钱,序列合成基本上和引物合成价钱相似。
第四、五、六步:一般的定量PCR反应体系与普通PCR其实也差不了多少,只是要加入Taqman探针,另外不同就是分步法的不同。
其中需要注意的是:* 扩增酶最好选用热启动酶* 引物和探针的浓度需要进行优化,有人建议从50nM开始,在50nM—900nM之间优化,一般为200nM(注意探针需要避光保存。
* 同样Mg+和酶量也需要进行优化,酶的推荐反应浓度是1.25-1.5U(50ul)* DNA模板的添加量通常在100 ng以下,因不同种类的DNA模板中含有的靶基因的拷贝数不同,必要时可进行梯度稀释,确定最佳的DNA模板添加量。
如果欲进行2 Ste p RT-PCR反应的第二步PCR扩增反应,第一步的RT反应液作为DNA模板时的添加量不要超过PCR反应液总体积的10%。
另外循环参数虽然在引物和探针设计完之后也就确定了,但是有时也需要进行优化。
第七步:在进行数据分析的时候,通常用不同浓度的标准样品的Ct值来产生标准曲线,然后计算相对方程式。
方程式的斜度可以用来检查PCR的效率,对于100%PCR效率来说,一个理想的斜率是3.32。
最佳的标准曲线是建立在PCR的扩增效率为90%-100 %(100%意味着在每个循环之后,模板的总数将增加为前一次的2倍)的基础上。
所有标准曲线的线性回归分析需要存在一个高相关系数(R2≥0.99) ,这样才能认为实验的过程和数据是可信的。
使用这个方程式我们可以计算出未知样本的初始模板量。
大多数定量PCR仪都有这样一个软件,它可以从标准曲线中自动地计算出未知样本的初始模板量。
realtimePCRTaqman探针设计、实时多重PCR探针的选择、引物的设计及评价

real-time-PCRTaqman探针设计、实时多重PCR探针的选择、引物的设计及评价————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:real time PCRTaqman探针设计、实时多重PCR探针的选择、引物的设计及评价一、实时荧光Taqman 探针设计总原则:探针选择要保守,引物选择要保守,因此必须找一段100-200bp相对要保守的片段来设计引物与探针。
即real-time PCR的扩增片段是50bp----150bp。
当找不到150bp的保守片段时,必须确保探针的片段是保守的。
在设计探针和引物时,要同时考虑在两条链上设计引物与探针。
但要注意的是:在那条链上设计探针时,就应靠近在同一条链上设计的引物(即上游引物)。
这样,可保证在将来扩增时,即便没有完全扩增,也有荧光信号报告出来。
两者的距离最好是探针的5’端离上游引物的3’有一个碱基,但也可以重叠。
若在原序列中找不到合适的探针与引物(1主要是探针和上游引物的距离太远,而离下游引物的距离却较近时;2突变位点要求在探针的5’ 端也能检测到荧光信号,但却是在3’端),可在互补的序列中设计引物与探针。
另real-time PCR中的探针和引物的Tm值,均要高于平常PCR的引物和杂交的探针的Tm值。
二、探针的设计探针设计的基本原则:1.保守:探针要绝对的保守,有时分型就单独依靠探针来决定。
理论上有一个碱基不配对,就可能检测不出来。
若找不到完全保守的片段,也只能选取有一个碱基不同的片段。
且这个不同的碱基最好在探针的中间,对探针与目的片段的杂交影响不大,不相同的碱基最好不要在两端,因为两端不利于探针的杂交。
且最好为A或T,而不能为G或A,因为A、T为双键,而G、A为三键。
2.探针长度Taqman探针的长度最好在25-32bp之间,且Tm值在68-72℃之间,最好为70℃,确保探针的Tm 值要比引物的Tm值高出10℃,这样可保证探针在煺火时先于引物与目的片段结合。
定量pcr引物、探针设计原则

定量P C R引物、探针设计原则(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除定量PCR 引物、探针设计原则自90年代Taqman探针诞生以来,虽然荧光探针(引物)不断有新的技术出现,但是作为一种经典的定量PCR技术,Taqman探针技术仍然是许多实验研究人员进行定量检测的首选,这主要是因为相对于SYBR荧光染料,Taqman探针具有序列特异性,只结合到互补区,而且荧光信号与扩增的拷贝数具有一一对应的关系,因此特异性强灵敏度高,而且条件优化容易;而相对于杂交探针,Taqman探针只要设计一条探针,因此探针设计较便宜方便,而且也能完成基本的定量PCR要求。
当然Taqman定量方法由于还是要合成探针,也给实验操作带来了挑战。
一般Taqman定量PCR实验过程为:目的基因查找比对→探针与引物设计→探针与引物合成→配置反应体系→反应参数→重复实验,优化条件→获得曲线数据,比对标准曲线→再重复验证。
第一步:在第一步目的基因查找比对过程中可以利用NCBI genbank序列以及DNAstar等软件完成目的DNA或者RNA的查找与比对——这在分析测序报告的时候相信很多人操作过,这一步需要注意的就是要保证所分析的序列在一个contig(重叠群,即染色体的一些区域中毗邻DNA片段重叠的情况)内。
第二步:如果其它条件一致,那么这个第二步——引物探针的设计就可以说是定量PCR成败的关键了,通过各方面经验的总结有以下几个基本的原则:总体原则先选择好探针,然后设计引物使其尽可能的靠近探针。
所选序列应该高度特异,尽量选择具有最小二级结构的扩增片段——这是因为二级结构会影响反应效率,而且还会阻碍酶的扩增。
建议先进行二级结构检测,如果不能避免二级结构,那么就要相应提高退火温度。
扩增长度应不超过400bp,理想的最好能在100-150bp内,扩增片段越短,有效的扩增反应就越容易获得。
定量PCR 引物、探针设计原则

精心整理定量PCR引物、探针设计原则自90年代Taqman探针诞生以来,虽然荧光探针(引物)不断有新的技术出现,但是作为一种经典的定量PCR技术,Taqman探针技术仍然是许多实验研究人员进行定量检测的首选,这主要是因为相对于SYBR荧光染料,Taqman探针具有序列特异性,只结合到互补区,而且荧光信号与扩增的拷贝数具有一一对应的关系,因此特异性强灵敏度高,而且条件优化容易;而相对于杂交探针,Taqman探针只要设计一条探针,因此探针设计较便宜方便,而且也能完成基本的定量PCR要求。
当然Taqman定量方法由于还是要合成探针,也给实验操作带来了挑战。
一般Taqman定量PCR实验过程为:目的基因查找比对→探针与引物设计→探针与引物合成→的DNA保持GC典型的引物18到24个核苷长。
引物需要足够长,保证序列独特性,并降低序列存在于非目的序列位点的可能性。
但是长度大于24核苷的引物并不意味着更高的特异性。
较长的序列可能会与错误配对序列杂交,降低了特异性,而且比短序列杂交慢,从而降低了产量。
Tm值在55-65℃(因为60℃核酸外切酶活性最高),GC含量在40%-60%引物之间的TM相差避免超过2℃引物的3’端避免使用碱基A,引物的3’端避免出现3个或3个以上连续相同的碱基为避免基因组的扩增,引物设计最好能跨两个外显子。
Taqman探针技术要求片段长度在50bp-150bp引物末端(最后5个核苷酸)不能有超过2个的G和C。
探针设计原则探针位置尽可能地靠近上游引物探针长度应在15-45bp(最好是20-30bp),以保证结合特异性检测探针的DNA折叠和二级结构Tm值在65-70℃,通常比引物TM值高5-10℃(至少要5℃),GC含量在40%-70%探针的5’端应避免使用G鸟嘌呤——因为5'G会有淬灭作用,而且即使是被切割下来还会存在淬灭作用。
整条探针中,碱基C的含量要明显高于G的含量——G含量高会降低反应效率,这时就应选择配对的另一条链作为探针。
定量PCR Taqman探针设计要领

定量PCR+Taqman探针设计要领自90年代Taqman探针诞生以来,虽然荧光探针(引物)不断有新的技术出现,但是作为一种经典的定量PCR技术,Taqman探针技术仍然是许多实验研究人员进行定量检测的首选,这主要是因为相对于SYBR 荧光染料,Taqman探针具有序列特异性,只结合到互补区,而且荧光信号与扩增的拷贝数具有一一对应的关系,因此特异性强灵敏度高,而且条件优化容易;而相对于杂交探针,Taqman探针只要设计一条探针,因此探针设计较便宜方便,而且也能完成基本的定量PCR要求。
当然Taqman定量方法由于还是要合成探针,也给实验操作带来了挑战。
一般Taqman定量PCR实验过程为:目的基因查找比对→探针与引物设计→探针与引物合成→配置反应体系→反应参数→重复实验,优化条件→获得曲线数据,比对标准曲线→再重复验证。
第一步:在第一步目的基因查找比对过程中可以利用NCBI genbank序列以及DNAstar等软件完成目的DNA 或者RNA的查找与比对——这在分析测序报告的时候相信很多人操作过,这一步需要注意的就是要保证所分析的序列在一个contig(重叠群,即染色体的一些区域中毗邻DN***段重叠的情况)内。
第二步:如果其它条件一致,那么这个第二步——引物探针的设计就可以说是定量PCR成败的关键了,通过各方面经验的总结有以下几个基本的原则:总体原则* 先选择好探针,然后设计引物使其尽可能的靠近探针。
* 所选序列应该高度特异,尽量选择具有最小二级结构的扩增片段——这是因为二级结构会影响反应效率,而且还会阻碍酶的扩增。
建议先进行二级结构检测,如果不能避免二级结构,那么就要相应提高退火温度。
* 扩增长度应不超过400bp,理想的最好能在100-150bp内,扩增片段越短,有效的扩增反应就越容易获得。
较短的扩增片段也容易保证分析的一致性。
* 保持GC含量在20%和80%之间,GC富含区容易产生非特异反应,从而会导致扩增效率的降低,以及出现在荧光染料分析中非特异信号。
定量PCR引物探针设计原则完整版

定量P C R引物探针设计原则Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】定量PCR引物、探针设计原则自90年代Taqman探针诞生以来,虽然荧光探针(引物)不断有新的技术出现,但是作为一种经典的定量PCR技术,Taqman探针技术仍然是许多实验研究人员进行定量检测的首选,这主要是因为相对于SYBR荧光染料,Taqman探针具有序列特异性,只结合到互补区,而且荧光信号与扩增的拷贝数具有一一对应的关系,因此特异性强灵敏度高,而且条件优化容易;而相对于杂交探针,Taqman探针只要设计一条探针,因此探针设计较便宜方便,而且也能完成基本的定量PCR 要求。
当然Taqman定量方法由于还是要合成探针,也给实验操作带来了挑战。
一般Taqman定量PCR实验过程为:目的基因查找比对→探针与引物设计→探针与引物合成→配置反应体系→反应参数→重复实验,优化条件→获得曲线数据,比对标准曲线→再重复验证。
第一步:在第一步目的基因查找比对过程中可以利用NCBIgenbank序列以及DNAstar等软件完成目的DNA或者RNA的查找与比对——这在分析测序报告的时候相信很多人操作过,这一步需要注意的就是要保证所分析的序列在一个contig(重叠群,即染色体的一些区域中毗邻DNA片段重叠的情况)内。
第二步:如果其它条件一致,那么这个第二步——引物探针的设计就可以说是定量PCR成败的关键了,通过各方面经验的总结有以下几个基本的原则:总体原则先选择好探针,然后设计引物使其尽可能的靠近探针。
所选序列应该高度特异,尽量选择具有最小二级结构的扩增片段——这是因为二级结构会影响反应效率,而且还会阻碍酶的扩增。
建议先进行二级结构检测,如果不能避免二级结构,那么就要相应提高退火温度。
扩增长度应不超过400bp,理想的最好能在100-150bp内,扩增片段越短,有效的扩增反应就越容易获得。
定量PCR Taqman探针设计要点

定量 Taqman探针设计要点
自90年代Taqman探针诞生以来,虽然荧光探针(引物)不断有新的技术出现,但是作为一种经典的定量技术,Taqman探针技术仍然是许多实研究人员进行定量检测的首选,这 主要是因为相对于SYBR荧光染料,Taqman探针具有序列特异性,只结合到互补区,而且荧光信号与扩增的拷贝数具有一一对应的关系,因此特异性强灵敏度高,而且条件优化容 易;而相对于杂交探针,Taqman探针只要设计一条探针,因此探针设计较便宜方便,而且也能完成基本的定量要求 当然Taqman定量方法由于还是要合成探针,也给实验操作带 来了挑战 一般Taqman定量实验过程为:目的基因查找比对→探针与引物设计→探针与引物合成→配置反应体系→反应参数→重复实验,优化条件→获得曲线数据,比对标准曲线→再重复验 证 第一步:在第一步目的基因查找比对过程中可以利用NCBI genbank序列以及DNAstar等软件完成目的DNA或者RNA的查找与比对——这在分析测序报告的时候相信很多人操作过, 这一步需要注意的就是要保证所分析的序列在一个contig(重叠群,即染色体的一些区域中毗邻DNA片段重叠的情况)内 第二步:如果其它条件一致,那么这个第二步——引物探针的设计就可以说是定量成败的关键了,通过各方面经验的总结有以下几个基本的原则: 总体原则 * 先选择好探针,然后设计引物使其尽可能的靠近探针 * 所选序列应该高度特异,尽量选择具有最小二级结构的扩增片段——这是因为二级结构会影响反应效率,而且还会阻碍酶的扩增 建议先进行二级结构检测,如果不能避免二级结 构,那么就要相应提高退火温度 * 扩增长度应不超过400bp,理想的最好能在100-150bp内,扩增片段越短,有效的扩增反应就越容易获得 较短的扩增片段也容易保证分析的一致性 * 保持GC含量在20%和80%之间,GC富含区容易产生非特异反应,从而会导致扩增效率的降低,以及出现在荧光染料分析中非特异信号 * 为了保证效率和重复性,应避免重复的核苷酸序列,尤其是G(不能有4个连续的G) * 将引物和探针互相进行配对检测,以避免二聚体和发卡结构的形成 引物设计原则
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如何设计荧光定量PCR实验方案 如何设计荧光定量PCR实验方案 PCR
根据仪器和个人的喜好,确定荧光定量PCR的方 法,选择荧光素的种类 合成引物和探针 收集样品、提取RNA或DNA(-80℃保存,避免反 复冻融 ) 制备标准品(质粒、化学合成的目的基因)
拷贝数=质量÷分子量×6.0×1023 标准曲线通常由4~5个点组成
定量—— 定量 绝对标准曲 线方法
标准品:纯化的质粒dsDNA,体外转录的RNA 准确配制标准系列并且注意其稳定性,最好 分装后保存于-80℃ 荧光材料:杂交探针、水解探针或SYBR Green I 不可以使用DNA作为标准品对RNA进行定量 应用于定量病毒荷载量等
定量—— 定量 相对 标准曲 线方法 指在测定目的基因的同时测定某一内对照基因,用
配制好的引物和探针,保存于-20℃,注意避光 保存探针 RT反应
如何设计荧光定量PCR实验Байду номын сангаас 如何设计荧光定量PCR实验方 PCR 案
不加探针的常规PCR反应,验证引物是否 合适、模板是否降解、模板纯度是否合适。 同时确定最佳反应体系和反应条件 每次实验都设置阴性对照和标准品,每个 样品设两个平行孔
• 引物和探针的设计原则的重要程度由上 往下越来越低 • 如果是设计SYBR Green I引物,也要选 择TaqMan Primer and Probe design并 遵守这些规则,但是只需要合成引物就 可以了。 • 为了确保引物和探针的特异性,最好将 设计好的序列在 www.ncbi.nlm.nih/blast 中核实一次, 如果发现由非特异性互补区,建议重新 设计引物探针。
一系列已知外参物做标准曲线,根据该标准曲线得 到目的基因和内对照基因的量,再将目的基因的同 内对照基因的比值作为定量的最后结果
标准品:含有目标基因的DNA或RNA 一般选用看家基因校正 常选择看家基因GAPDH 、β-actin、rRNA 在假设样品逆转录效率相同的前提下,可以使用DNA的 标准曲线对RNA进行定量 较常用的一种方法
如何设计荧光定量PCR实验方案 如何设计荧光定量PCR实验方案 PCR
根据拟要研究的基因名称,在genebank中 找到相应的基因序列 () 采用引物设计软件Primer Express2.0 (Taqman探针或SYBR Green I,说明见
/support/apptech
循环数 Mg2+的浓度
应
用
对各种基因表达进行定量分析 基础研究:不同组织、用药前后、不同发育阶 段基因表达 差异的检测 临床:细菌、病毒、寄生虫等病原体的检测 DNA、mRNA病毒荷载量的定量 肿瘤相关基因、肿瘤标志物和肿瘤耐药 基因的检测 食品卫生检疫:转基因食品 瘟疫流行地区进口的食品 点突变分析和等位基因分析
重 复 性 问 题
判断实验结果优劣的重要指标 主要判断指标为标准差(SD)和变异系数(CV) 影响结果重复性的因素
PCR 反应扩增的效率 优化实验条件,使反应体系达到最佳扩增效率 目的基因的初始浓度 使用初始浓度具有较高数量级的样本或作平行孔 标准曲线的影响 5个稀释度的标准品,涵盖待测样本中目的基因量 可能出现的全部浓度范围 理想的标准品应与样本具有高同源性 :质粒DNA 或是体外合成、转录的RNA
) 和beacon designs3.0进行引物探针的 设计
软件可在下载
PCR产物大小在50-150bp
TaqMan 探针设计原则
• 保持G-C含量在30-80%之间 • 避免同一碱基重复过多。特别是G,不可超过4 个及以上 • 5’ 不能是G • 尽量使探针中的C多于G • 上述两条如果不能满足,则使用互补链上的探 针 • 对于单探针反应,用Primer Express软件计算 出来的Tm值应当在68-70℃ 之间,比引物高 10℃。长度<30bp
引 物 设 计 原 则
• 在探针确定以后再选择引物 • 引物要尽可能地接近探针,但是不要重叠 • 保持G-C含量在30-80%之间 • 避免同一碱基重复过多。特别是G,不可超 过4个及以上 • 用Primer Express软件计算出来的Tm值应 当在58-60 ℃之间 • 3’的5个碱基中G 和/或 C碱基的总数不能超 过2个
影 响 敏 感 度 的 因 素
反应体系中形成的引物二聚体的影响
可以用水解探针代替SYBR Green I,有文献报导使 用水解探针的敏感性要比SYBR Green I高出10倍。 可以使用热启动办法或使用特殊处理的Taq酶 要尽可能地优化引物设计 如果反应体系中出现PCR的抑制因素,应适当将目的 基因的浓度稀释后再进行扩增。 注意避免室温混合各种试剂,并且在一经混合后立 即开始进行扩增。
比较Ct法 比较Ct法 Ct
假设目的基因与看家基因扩增效率相同,数学推导 得出 目的基因的量=2-ΔΔCt ΔΔCt=(Ct目的基因-Ct管家基因)实验组-(Ct目的基因Ct管家基因)对照 2-ΔΔCt表示的是实验组目的基因的表达相对于对照 组的变化倍数 在目的基因与看家基因扩增效率相同的情况下可以 直接得到的目的基因相对于管家基因的定量,而不