测序引物设计指南

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质粒测序引物设计

质粒测序引物设计

质粒测序引物设计随着基因研究的不断深入,质粒测序成为了分析基因信息的重要工具之一,同时,为了获得更真实、更准确的序列,准确设计序列特异性强的引物是非常重要的。

本文将重点讲述质粒测序所需的引物设计流程及其注意事项,以期为大家提供参考。

1. 引物设计的基本原则引物是一种在PCR反应体系中使DNA聚合酶特异性扩增所需的寡核苷酸。

正确认识引物的作用和特点,对于准确设计合适的引物具有很重要的意义。

引物的主要特点有以下几个方面:(1)序列特异性:引物应特异性地与目标序列结合,确保扩增出的片段为所需的序列,而非与其它非靶DNA结合。

(2)稳定性:使其与模板DNA的双链DNA进行稳定的配对。

(3)温度特异性:引物与模板结合的温度应该略低于生产它们的反应体系的温度。

基于以上特点,我们需要基于引物设计的原则进行质粒测序引物的设计。

具体来说,主要考虑以下几个方面:(1)序列特异性:引物应设计成特异性的,避免产生与目标序列无关的PCR产物。

其特异性应通过序列比对和BLAST进行验证,以确保最终设计出的引物能够对所需的目标序列特异性扩增。

在引物设计时,还应注意要在引物中避开GC/AT区域和重复序列的部位。

(2)长度优化:引物的长度应该合适,过短容易导致扩增不全,过长则容易出现引物间的竞争关系,同时也容易产生温度特异性方面的问题。

一般来说,引物长度应该控制在20个核苷酸左右,但是对于某些特殊的情况,比如复杂基因组、高度变异基因等,可能需要设计更长的引物。

(3)序列特征:引物中不应含有重复结构、长程序列、寡聚物或者常见的RNA序列,这些都可能导致不特异扩增、引物二聚或聚合酶滞留等问题。

2. 引物设计流程在对质粒进行测序之前,需要先设计合适的引物,紧密契合上述引物设计原则,具体流程如下:(1)数据获取:首先需要获取目标DNA序列,并确定所需要进行的PCR扩增区域。

(2)引物设计:根据目标区域,按照上述设计原则进行引物的设计。

一般来说,可以利用一些公共的软件或者在线工具进行引物设计,比如Primer 3、OligoCalc、Primer Premier等。

PCR使用说明引物设计技巧

PCR使用说明引物设计技巧

PCR使用说明引物设计技巧PCR(聚合酶链反应)是一种常用的分子生物学技术,可用于扩增DNA片段以及进行基因分型、疾病诊断和DNA克隆等应用。

在PCR实验中,引物的设计是非常关键的步骤之一,合理的引物设计可以确保PCR反应的特异性和高效性。

以下是一些PCR引物设计的技巧和原则。

1.引物长度:引物长度应该在18到30个核苷酸对之间,一般来说,较短的引物可以提高反应的特异性,但也容易导致非特异性扩增。

较长的引物可以提高特异性,但也会降低PCR反应的效率。

2.引物的碱基组成:引物的G+C含量应在40%到60%之间,避免过高或过低的含量,以确保引物的熔解温度适中。

3.引物之间的互补性:引物之间不应有任何互补性,以避免引物之间的杂交和产生非特异性扩增。

4. 引物的熔解温度:引物的熔解温度(Tm)应该相近,通常设计为60℃至70℃之间。

可以使用一些在线工具来计算引物的Tm,例如NCBI的Primer-BLAST。

5.引物的位点选择:引物应该选择在目标序列上独特的位点,避免引物在其他不需要扩增的区域上产生扩增。

可以使用序列比对工具,如BLAST,来确定引物的特异性。

6.引物的末端设计:引物的末端应该避免酶切位点,以防止引物被酶切和降解。

此外,末端的碱基对的GC含量应保持平衡,以确保引物的稳定性。

7.引物的序列结构:引物的序列中应避免重复和倒序重复的碱基序列,因为这些序列容易形成引物间的二级结构和非特异性扩增。

8.引物的交叉反应:引物的序列应该经过认真筛选,避免与其他非目标序列发生交叉反应。

在引物设计前,可以先使用基因序列比对工具,如BLAST,来检查引物是否会与其他区域发生交叉反应。

9.引物的引导方向:引物的引导方向应与目标序列的末端互补,以确保正确的扩增方向。

总而言之,PCR引物的设计应遵循特异性、高效性和可重复性的原则。

合理设计的引物对PCR实验的成功至关重要,可以提高扩增产物的特异性和产量,并避免非特异性扩增和交叉反应的发生。

针对外显子设计PCR测序引物教程

针对外显子设计PCR测序引物教程

针对外显子设计PCR测序引物教程在园子搜索后,没有看到长基因(大与1000base)最简洁方法,而我现在欧洲实验室里从事这方面工作,作了大量这方面的工作。

自乐不如同乐,愿将我们设计引物技巧与大家分享,敲字很辛苦,请斑竹给点分。

可能有战友说了,我们的长基因都是交给测序公司用鸟枪法来测全基因的。

当然,您有钱当然可以这样做。

我们的方法适用于基因测序筛查突变,步骤相对简便,比较经济。

另外,本实验室最近的一偏文章采用该法发在了NEMJ上,可见该法已经是经典成熟的。

(1)基础知识我们知道gDNA由非编码区,外显子,内含子构成。

我们关心的基因是否突变在非编码区,外显字以及临近外显子的一小段内含子上。

至于其他的内含子(gDNA中的大头),发生突变与否并不是我们关心的,其临床意义也相当小。

因此我们只要设计引物来PCR上面三个重点区域就可以了。

(2)设计软件在线设计软件exon primerhttp://ihg2.helmholtz-muenchen.de/ihg/ExonPrimer.html大家从上图可以看到,网页提示我们现在需要输入两个序列,一个是cDNA,一个是gDNA。

由于我们还要考虑非编码区,而CDNA是没有非编码区UTR的。

因此,我们必须要用mRNA 输入网页中的cDNA栏。

否则我们得到的引物不会包含UTR。

要是有看官还看不懂的话,建议看下分子生物学教材关于cDNA和mRNA的区别。

下面我们以smurf2基因来说明如何设计针对外显子的测序引物。

(2)找到smurf2 mRNA打开gene bank/,注意要在database中选nucleotide如下图蹦出一大串序列。

找到我们要的人类的smurf2Homo sapiens SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 2 (SMURF2), mRNA直接点我们要的序列名字,就得到了mRNA了,Format:GenBank FASTA Graphics More Formats选项中当然要求点选FASTA形式了把mRNA序列拖选,拷贝下来再拷贝入在线设计软件exon primer (见第一贴)http://ihg2.helmholtz-muenchen.de/ihg/ExonPrimer.html好了。

引物设计的详细步骤

引物设计的详细步骤

引物设计的详细步骤详细步骤如下:步骤一:了解引物设计的基本原理引物设计是指为特定的DNA序列设计一对合适的引物,以便在PCR反应中扩增目标DNA序列。

引物是PCR反应的关键组成部分,引物的选择和设计对于PCR扩增的成功率和特异性非常重要。

因此,了解引物设计的基本原理对于有效设计合适的引物至关重要。

步骤二:确定PCR反应的目标序列在设计引物之前,我们需要确定PCR反应的目标序列,即我们需要扩增的DNA区域。

这个目标序列可以是已知的基因序列,也可以是未知的区域。

确定目标序列后,我们可以继续设计引物。

步骤三:确定引物的一些基本参数在设计引物之前,我们需要确定一些基本的参数,以便帮助我们选择合适的引物。

这些参数包括引物的长度、GC含量、Tm值以及避免二聚体形成等。

引物长度:通常来说,引物的长度应在18-25个核苷酸之间。

过长的引物可能导致不特异的扩增产物的形成,而过短的引物则可能导致低扩增效率。

GC含量:引物的GC含量对于引物的稳定性和特异性有影响。

在正常情况下,引物的GC含量应在40%-60%之间。

Tm值:引物的Tm值是指引物在PCR反应中的解离温度。

Tm值过低可能导致非特异的扩增产物的形成,而Tm值过高则可能导致低扩增效率。

避免二聚体形成:在设计引物时,我们还需要考虑引物之间的互补性以及避免引物形成二聚体。

引物之间的互补性可能导致引物形成二聚体,从而降低PCR反应的效率和特异性。

步骤四:选择合适的引物设计工具目前有很多在线引物设计工具可供选择,例如NCBI Primer-BLAST、OligoAnalyzer等。

这些工具可以根据输入的目标序列帮助我们快速选择合适的引物。

此外,还可以使用一些商业引物设计软件,如Primer Premier等。

步骤五:进行引物特异性分析设计好引物后,我们需要进行引物特异性分析,确保引物只扩增目标序列而不扩增其他非特异性产物。

这可以通过BLAST或其他相似性工具来完成。

特异性分析的目的是排除可能存在的非特异性扩增产物,以确保PCR反应的准确性和特异性。

引物设计——手把手教新手

引物设计——手把手教新手

引物设计——手把手教新手引物设计是指在实验室中用于特定目的的DNA序列,用于扩增特定的DNA片段。

引物设计在分子生物学研究和遗传工程方面起着至关重要的作用。

对于新手来说,如何设计合适的引物是一个基础且重要的技能。

下面将以一种扩增人类基因的引物设计为例,手把手地教新手进行引物设计。

首先,我们需要确定扩增的目标基因。

假设我们的目标基因是人类TNF-α基因。

TNF-α是一种调节免疫反应的细胞因子,与一些疾病如炎症性疾病、自身免疫性疾病等密切相关。

因此,深入研究TNF-α基因的功能和表达是非常重要的。

第二步是获取TNF-α基因的序列。

我们可以在公共数据库如NCBI (National Center for Biotechnology Information)中人类TNF-α基因的序列。

在NCBI的网站上,可以输入关键词“human TNF-alpha gene sequence”,并选择合适的结果进行。

我们可以找到人类TNF-α基因的RefSeq基因组序列。

然后,我们需要对所获得的基因序列进行分析,以确定扩增的目标区域。

在TNF-α基因中,选择合适长度的外显子或启动子区域作为目标区域进行扩增。

在选择时,需要考虑该区域的特异性和扩增效率。

接下来,我们需要使用一些在线工具来进行引物设计。

有许多免费的引物设计工具可供选择,如Primer3、NCBI Primer-BLAST等。

在这里,我们将使用Primer3进行引物设计。

在Primer3的网站上,可以将TNF-α基因的目标区域序列粘贴到“SEQUENCE INPUT”输入框中。

然后,可以设置一些参数,如引物长度、Tm值、GC含量等。

对于引物长度,通常选择18-25个核苷酸;Tm值通常在55-65°C之间;GC含量通常在40-60%之间。

设置好参数之后,点击“PICK PRIMERS”按钮,即可获得计算结果。

得到计算结果后,将得到一对引物的序列和其他相关信息,如引物的Tm值、GC含量、特异性等。

针对外显子设计PCR测序引物教程

针对外显子设计PCR测序引物教程

针对外显子设计PCR测序引物教程在园子搜索后,没有看到长基因(大与1000base)最简洁方法,而我现在欧洲实验室里从事这方面工作,作了大量这方面的工作。

自乐不如同乐,愿将我们设计引物技巧与大家分享,敲字很辛苦,请斑竹给点分。

可能有战友说了,我们的长基因都是交给测序公司用鸟枪法来测全基因的。

当然,您有钱当然可以这样做。

我们的方法适用于基因测序筛查突变,步骤相对简便,比较经济。

另外,本实验室最近的一偏文章采用该法发在了NEMJ上,可见该法已经是经典成熟的。

(1)基础知识我们知道gDNA由非编码区,外显子,内含子构成。

我们关心的基因是否突变在非编码区,外显字以及临近外显子的一小段内含子上。

至于其他的内含子(gDNA中的大头),发生突变与否并不是我们关心的,其临床意义也相当小。

因此我们只要设计引物来PCR上面三个重点区域就可以了。

(2)设计软件在线设计软件exon primerhttp://ihg2.helmholtz-muenchen.de/ihg/ExonPrimer.html大家从上图可以看到,网页提示我们现在需要输入两个序列,一个是cDNA,一个是gDNA。

由于我们还要考虑非编码区,而CDNA是没有非编码区UTR的。

因此,我们必须要用mRNA 输入网页中的cDNA栏。

否则我们得到的引物不会包含UTR。

要是有看官还看不懂的话,建议看下分子生物学教材关于cDNA和mRNA的区别。

下面我们以smurf2基因来说明如何设计针对外显子的测序引物。

(2)找到smurf2 mRNA打开gene bank/,注意要在database中选nucleotide如下图蹦出一大串序列。

找到我们要的人类的smurf2Homo sapiens SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 2 (SMURF2), mRNA直接点我们要的序列名字,就得到了mRNA了,Format:GenBank FASTA Graphics More Formats选项中当然要求点选FASTA形式了把mRNA序列拖选,拷贝下来再拷贝入在线设计软件exon primer (见第一贴)http://ihg2.helmholtz-muenchen.de/ihg/ExonPrimer.html好了。

设计引物的方法

设计引物的方法

设计引物的方法
首先,我们需要明确引物的特性。

引物是一种短链的DNA或RNA序列,通常用于PCR扩增、实时荧光定量PCR、测序等实验中。

因此,引物的选择需要考虑
到引物的长度、GC含量、配对温度等特性。

一般来说,引物的长度应在18-25个
碱基对之间,GC含量应在40%-60%之间,配对温度应在50-65摄氏度之间。

这些
特性的选择将直接影响到引物的扩增效率和特异性。

其次,针对目标序列的特点,我们需要选择合适的引物设计方法。

对于已知的
序列,我们可以利用计算机软件进行引物设计,如Primer3、Beacon Designer等。

这些软件可以根据用户输入的序列信息,自动给出符合要求的引物设计方案。

对于未知序列,我们可以采用引物库筛选的方法,从引物库中挑选符合要求的引物进行实验。

此外,实验的具体要求也是引物设计的考量因素之一。

在进行引物设计时,我
们需要考虑到实验的目的、样本的特点、实验条件等因素。

比如,在进行实时荧光定量PCR实验时,我们需要选择特定的引物和探针,以确保实验的准确性和灵敏度。

在进行测序实验时,我们需要选择特定的引物,以确保测序结果的可靠性和准确性。

综上所述,设计引物的方法需要考虑引物的特性、目标序列的特点以及实验的
具体要求。

在进行引物设计时,我们可以利用计算机软件进行设计,也可以采用引物库筛选的方法。

同时,我们需要根据实验的具体要求,选择合适的引物设计方案。

希望以上内容能够帮助大家更好地进行引物设计,提高实验的效率和准确性。

测序引物设计原则

测序引物设计原则

测序引物设计原则测序引物是在DNA或RNA测序实验中使用的一段短链核酸片段,用于在PCR扩增过程中特异性地诱导DNA复制。

引物的设计的好坏直接影响到测序实验的结果准确性和可重复性。

以下是一些常用的测序引物设计原则:1.特异性:测序引物应具有足够的特异性,能够只扩增目标DNA或RNA序列而不引发其他杂交事件。

多个引物对不同的目标序列进行扩增,可以提高特异性。

2.不形成二聚体或高级结构:测序引物不应该形成二聚体或高级结构,以免影响PCR反应的效率。

引物之间的二聚体或高级结构可以通过计算引物的熔解温度和引物之间的相互作用来预测。

3.熔解温度适中:测序引物的熔解温度应该适中,既不能太高也不能太低。

如果熔解温度太高,引物与模板DNA的结合将变得较弱,如果熔解温度太低,引物会与非特异性DNA序列结合。

通常,引物的熔解温度应在50-60摄氏度之间。

4.没有引物互相互补:在一个反应中使用的引物不能互相互补。

因为在引物互相互补的情况下,在PCR反应过程中会发生非特异性扩增,从而导致结果的偏差。

5.引物长度适中:测序引物的长度应该适中,通常在18-30个碱基对之间。

太短的引物可能会导致非特异性扩增,而太长的引物则可能会导致特异性较差。

6.避免引物与引物序列的互补性:引物序列本身也应避免与其他引物序列的互补性。

当引物与自身或其他引物形成互补结构时,会干扰PCR反应,降低扩增效率。

7.避免引物与其他非特异性DNA序列的互补性:除了引物之间互补性的避免外,引物也应避免与其他非特异性DNA序列(如非目标DNA序列中的重复序列)的互补性。

这样可减少非特异性扩增的发生。

8.引物设计要考虑GC含量和碱基组合的均匀性:引物的GC含量和碱基组合的均匀性也会影响PCR反应的效率。

通常,引物的GC含量应在40-60%之间,并且应尽量避免连续的GC或AT序列。

9.引物设计要考虑DNA二级结构:DNA二级结构可以影响引物与模板DNA的结合和扩增效果。

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测序引物设计指南
♦PCR引物设计方法:
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和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’端相似性较高的序列,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。

值得一提的是,各种模板的引物设计难度不一。

有的模板本身条件比较困难,例如GC含量偏高或偏低,导致找不到各种指标都十分合适的引物;用作克隆目的的PCR,因为产物序列相对固定,引物设计的选择自由度较低。

在这种情况只能退而求其次,尽量去满足条件。

做RealTime时,用于SYBRGreenI法时的一对引物与一般PCR的引物,在引物设计上所要求的参数是不同的。

♦总结:
1)避免重复碱基,尤其是G.
2)Tm=58-60度。

3)GC=30-80%.
4)3端最后5个碱基内不能有多于2个的G或C.
5)正向引物与探针离得越近越好,但不能重叠。

6)PCR扩增产物长度:引物的产物大小不要太大,一般在80-250bp之间都可;80~150bp最为合适(可以延长至300bp)。

7)引物的退火温度要高,一般要在60度以上;
要特别注意避免引物二聚体和非特异性扩增的存在。

而且引物设计时应该考虑到引物要有不受基因组DNA污染影响的能力,即引物应该跨外显子,最好是引物能跨外显子的接头区,这样可以更有效的不受基因组DNA污染的影响。

至于设计软件,PRIMER3,PRIMER5,PRIMEREXPRESS都应该可以的。

做染料法最关键的就是寻找到合适的引物和做污染的预防工作。

对于引物,你要有从一大堆引物中挑出一两个能用的引物的思想准备---寻找合适的引物非常不容易。

关于BLAST的作用应该是通过比对,发现你所设计的这个引物,在已经发现并在GENEBANK中公开的不物种基因序列当中,除了和你的目标基因之外,还有没有和其他物种或其他序列当中存在相同的序列,如和你的目标序列之外的序列相同的序列,则可能扩出其他序列的产物,那么这个引物的特异性就很差,从而不能用。

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