简并引物设计过程及原则
引物设计原则范文
引物设计原则范文
1.简洁明了：引物应尽可能简洁明了，能够清晰地传达信息。
避免使
用过于复杂或难以理解的语言，以免引起读者的困惑或误解。
2.适度引人：引物应能够引起读者的兴趣和注意力，激发他们进一步
阅读的欲望。
可以使用一些有趣的事实、引人入胜的故事或问题来吸引读
者的注意。
3.与正文相衔接：引物应与正文内容相衔接，能够为读者提供背景信
息或引出正文的主题。
引物应选择与正文内容紧密相关的内容，以便为读
者提供更好的阅读体验。
4.突出重点：引物应能够突出正文的重点和核心观点，引导读者进入
主题。
可以通过使用精确、有力的语言来强调正文的重要部分，使读者在
阅读引物后能够快速理解正文的主旨。
5.鼓舞情感：引物可以通过触动读者的情感，引起共鸣，增加读者的
参与感和亲和力。
可以使用一些感人或激动人心的言辞来引起读者的共鸣，激发他们的情感反应。
6.惊喜感：引物可以使用一些出人意料的信息或观点，带给读者一种
惊喜感。
展示新颖、不寻常或意想不到的内容，能够提高读者对引物内容
的关注度和兴趣。
实例图解简并引物设计 共25页
碱M
基B
代 码
D N
碱基 代码 A, G Y G, T S A, C W G, C, T V A, G, T H A, G, C, T
碱基 C, T G, C A, T A, G, C A, C, T
3. 质量评估
•（1）参数评估
将初步得到的引物序列，粘贴入Oligo Calc 的文本框内， 按下“Calculate”按钮，得到引物的相关参数，如：长 度、GC 含量、Tm 值等信息。
马铃薯Y 病毒（Potato virus Y，PVY）是侵染马铃薯、
烟草、辣椒等茄科作物并造成严重危害的病毒之一，广 泛分布全球各马铃薯种植区。RT-PCR 技术具有高度的特 异性和灵敏性等特点，已经成为 PVY 检测最常见的方法。 但由于PVY 株系分化严重，不断有新的重组株系产生， 单一的特异性引物无法适应PVY 不同株系的检测需求， 需要设计一对简并引物以能够满足生产上的检测需求。
八、详细图解
1. 序列准备： •（1）GenBank 下载PVY 全基因组序列； •（2）由于基因序列比较大，且数量多，推荐用MAFFT 多重序列比对； •（3）扩增片段区域选择，CP 基因长度及位置如下图所示：
• 先将光标定位在第一条序列任意位置，然后在左下角"Site"处直接输 入 CP 基 因 上 游 分 界 点 位 置 （ 8391 ） 后 回 车 。 接 着 点 击 “Speicaes/Abbrv”和8391 那一列的交界点时按下键盘上“Shift” 不放，移动光标到“1”那一列，此时点击鼠标右键“Delete”删除 冗余序列。
• PS ： 是 否 位 于 密
码子的第3 位，可
以
通
过
“ Tranlated
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。
引物设计的原理与程序
引物设计的原理与程序引物设计是一项用于DNA或RNA扩增的关键技术，它在分子生物学和遗传学的研究中起着重要作用。
引物设计的原理是通过合成、设计一对互补序列的引物，在PCR（聚合酶链式反应）等技术中，使其能够高度特异地结合到目标DNA/RNA的特定区域，从而引导扩增反应的发生。
为了实现引物的高精确性和特异性，人们依据一些特定的规则和算法来设计引物，其中最常用的是吉布斯自由能最小化法和龙格－库塔法（Runge-Kutta algorithm）等。
引物设计程序可以粗略地分为以下几个步骤：1.目标序列选择：首先，根据实验需求和研究目的选择一个适当的目标序列，该序列通常来自于已知序列数据库或文献报道。
2.引物长度和Tm值的设定：确定所需的引物长度以及Tm值（熔解温度），Tm值通常在50-60℃之间。
引物长度的选择可以考虑到特定的实验条件，如扩增反应中的嵌合效应和引物的特异性。
3.引物序列设计：根据目标序列，设计一对能够互补结合到目标DNA/RNA特定片段的引物。
引物的设计一般应满足以下几个条件：a.引物长度一般为18-25个核苷酸，长度相似，所取的GC含量相似；b.引物之间的互补碱基序列长度差异不大，理想情况下应相同，差异尽量不超过2个碱基；c.引物的GC含量应在40%-60%之间，根据需要可以适量调整；d.引物不能含有重复序列、空白区域、内部多聚物等；e. 引物的3'端应尽可能避免GCgc和ATat碱基对的设计。
4. 引物的特异性分析：在引物设计过程中，需要进行特异性分析，确保引物与非目标序列无法结合。
利用生物信息学工具，如BLAST（Basic Local Alignment Search Tool）可以进行引物与已知序列数据库的比对，评估引物的特异性。
需要注意的是，引物设计的复杂性和准确性会受到许多因素的影响，如目标序列的长度、目标序列中的GC含量、所选择的引物长度和Tm值等。
因此，在引物设计过程中需要结合多个因素综合考虑，进行合理的设计。
引物设计——精选推荐
引物设计⼀、模板序列确定注意：1.找到同源基因的蛋⽩氨基酸序列，⽐对，找到⾼度同源区域，再回到cDNA序列设计引物,核苷酸序列同源性⾼，就⽤核苷酸，否则⽤氨基酸，设计简并引物。
⼀般在mRNA序列的中间偏下游即靠3'端的部分序列设计引物（习惯问题）。
⼀般认为,如果蛋⽩的序列⼀致性为25-30%,则可认为序列同源。
2.简并引物的设计最好还是使⽤CDS序列来做⽐对，然后根据保守区设计简并引物，CDS两端的⾮翻译区在物种间变化太⼤，不适合设计引物。
把获得各个物种的CDS做成fasta格式的，序列最好处理成纯序列格式的不含其它任何字符。
然后⽤⽐对软件⽐对⼀下，如mega，DNAman或者是vectorNTI ⾥的⽐对⼯具都可以做⽐对。
在⽐对结果⾥找到⾮常保守的区域就可以设计简并引物了。
设计的简并引物可以根据经验公式⾃个算Tm值。
不⽤计较打分的问题。
因为你只能在保守区设计引物。
引物的3'端最好位于最保守的区域。
⼀般是寻找该基因的ORF框即编码区域作为该引物的保守序列。
你可以⽤软件查找ORF框，找⼀个⽐较长的位置在序列中下游的区域设计引物。
⼆、引物设计的原则⾸先引物要跟模板紧密结合，其次引物与引物之间不能有稳定的⼆聚体或发夹结构存在，再次引物不能在别的⾮⽬的位点引起DNA聚合反应（即错配）。
围绕这⼏条基本原则，设计引物需要考虑诸多因素，如引物长度（primerlength）、产物长度（product length）、序列Tm值(melting temperature)、ΔG值(internal stability)、引物⼆聚体及发夹结构（duplexformation and hairpin）、错误引发位点（false priming site）、引物及产物GC含量（composition），有时还要对引物进⾏修饰，如增加限制酶切点，引进突变等。
以使⽤Oligo 软件分析设计引物为例，笔者总结出以下的要点：1.引物的长度⼀般为15-30bp，常⽤的是18-27bp，但不能⼤于38，因为过长会导致其延伸温度⼤于74℃，即Taq 酶的最适温度。
引物设计具体步骤
引物设计一、引物设计简介引物设计是以一小段单链DNA或RNA，作为DNA复制的起始点，在核酸合成反应时，作为每个多核苷酸链进行延伸的起点而起作用的多核苷酸链。
我们根据根据蛋白的基因序列及所选取的目的片段，设计引物。
二、引物设计的一般原则（一）抗原性：引物设计在完整的Domain区域或者抗原表位集中区域；（二）PCR产物长度：PCR产物长度不应过长，最佳长度为500bp左右。
；（三）长度：15-30bp，其有效长度[Ln＝2(G+C)+(A+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℃)，从而降低产物的特异性；（四）GC含量：应在40％-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℃；（五）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+C富集序列区错误引发；（六）互补、错配、二级结构：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。
两个引物之间不应有多于4个互补或同源碱基，不然会形成引物二聚体，尤应避免3’端的互补重叠；（七）引物的3’端很大程度上影响Taq酶的延伸效应，应尽量避免3’端发生错配。
而且尽可能地避免选用T，尤应避免连续出现2个以上的T；（八）特异性：与非特异扩增序列的同源性应小于70％，或少于连续8个的互补碱基。
三、常用软件DNAman5，Primer Preimer5，DNAStar/EditSeq、Snapgene四、信息检索常用数据库（一）uniprot（二）ncbi五、引物设计流程以蛋白Actin Beta的Met1-Phe375为例，说明引物设计具体流程：（一）根据蛋白名称或uniprot等信息，点开uniprot数据库；（二）在uniprot数据库中最左侧的菜单栏中，点击“sequence”，找到氨基酸序列；注：若此蛋白有多个isoform，一般以isoform1的序列为准设计引物（三）在“sequence databases”中找到这个蛋白对应的NM号；注：每一个isoform对应唯一一个NM号（四）点击NM号，进入NCBI数据库，找到对应的CD S序列，图中棕色部分即为此蛋白的碱基序列，根据研究需要，截取对应片段长度，如氨基酸片段为1-375，则碱基序列为1-1125；（五）打开Primer Preimer5引物设计软件，输入选取的碱基序列，点击“Primer”示anti-sense；再点击“Edit Primers”进行编辑；（七）当信息栏显示的发夹结构、二聚体、错配等信息为“None”时，初步认为此引物为最佳选择；（八）进入NCBI数据库，点击“BLAST”，选择“Primer-BLAST”，再次分析确认此引物是否为最佳引物。
分子生物学实验技术-简并引物设计
Oligo 被认
为 是 引物 设计功能最 强大的软件， 特别是它的 Tm值预测 能力。
在线引物设计的站点
Primer3 Very popular primer design tool for designing primers for PCR, hybridization. Primerfinder Easy to use, free, online primer design program MethPrimer A free online program for designing primers for methylation specific PCR (MSP) and bisulfite sequencing PCR. Primo Primo online is a friendly PCR primer design tool. It reduces PCR noise by lowering the probability of random primering. Batch mode allows designing for multiple sequences. Users can also calculate the melting temperature using the nearest neighbor model.
分子生物学实验技术
化文平
一、引物设计的原则
1.引物长度(15-30bp) 典型的引物18bp到24bp。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。 2.引物GC含量 选择GC含量为40％到60％,可使Tm值最好接近72℃。 3.引物5‘端 设计5'端和中间区为G或C的引物。这会增加引物的稳定 性和引物同目的序列杂交的稳定性。
PCR引物设计原理及原则
PCR引物设计原理及原则PCR引物设计是指在聚合酶链反应（PCR）中使用的引物的设计过程。
PCR引物起到了在PCR扩增过程中特异性识别和引导DNA复制反应的作用。
因此，PCR引物的设计直接影响PCR反应的成功与否。
以下是PCR引物设计的原理及原则。
一、PCR引物设计的原理1.引物长度：引物的长度通常为18-25个碱基对。
引物过短可能导致非特异性引物结合，引物过长可能导致反应条件不佳。
较长引物（20-25个碱基对）通常用于扩增目标DNA较长的片段，而较短引物（18-20个碱基对）通常用于扩增较短的目标DNA片段。
2.引物序列：引物的序列应与目标DNA序列互补，以确保引物与模板DNA的特异性结合。
引物序列应尽量避免重复序列或序列中的碱基。
此外，引物序列的催化部位（3'端）应该具有高度的特异性与模板DNA序列匹配，以确保PCR反应的特异性。
3.引物的Tm值：引物的Tm值是指反应温度下引物和目标DNA序列的熔解温度。
引物的Tm值应相似，通常在56-64℃之间，以保证引物与目标DNA序列结合的特异性和稳定性。
4.引物的GC含量：引物的GC含量对PCR反应的效率和特异性有重要影响。
引物的GC含量应控制在40-60%之间，过高或过低的GC含量可能导致引物结合能力不佳。
二、PCR引物设计的原则1.引物特异性：引物应与目标DNA序列的特异区域互补，以确保特异性扩增。
在设计引物时，应避免引物与非目标序列互补或有任何交叉杂交现象。
2.引物长度：引物长度通常为18-25个碱基对，过短或过长的引物可能导致PCR反应效果不佳。
3.引物序列中避免重复序列：引物序列中避免过多的重复序列，以免引发非特异性引物结合。
4.引物催化部位特异性：引物的催化部位（3'端）应具有高度的特异性与模板DNA序列匹配，以确保PCR反应的特异性。
5.引物的Tm值匹配：引物的Tm值应相似，通常在56-64℃之间，以确保引物在反应温度下与模板DNA序列结合的稳定性。
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简并引物设计过程及原则
简并引物常用于从已知蛋白到相关核酸分子的研究及用于一组引物扩增一类分子。
简并引物设计过程
（1）利用NCBI搜索不同物种中同一目的基因的蛋白质或cDNA编码的氨基酸序列因为密码子的关系，不同的核苷酸序列可能表达的氨基酸序列是相同的，所以氨基酸序列才是真正保守的。
首先利用NCBI的Entrez检索系统，查找到一条相关序列即可。
随后利用这一序列使用BLASTP（通过蛋白查蛋白），在整个NR数据库中查找与之相似的氨基酸序列。
（2）对所有的序列进行多序列比对将搜索到的同一基因的不同氨基酸序列进行多序列比对，可选工具有Clustal W/X, 也可在线分析。
所有序列的共有部分将会显示出来。
“*”表示保守，“：”表示次保守。
（3）确定合适的保守区域设计简并引物至少需要上下游各有一个保守区域，且两个保守区域相距50~400个氨基酸残基为宜，使得PCR产物在150~1200bp之间，最重要的是每一个保守区域至少有6个氨基酸的保守区，因为每条引物至少18bp左右。
若比对结果保守性不是很强很可能找不到6个氨基酸序列的保守区，这时可以根据物种的亲缘关系，选择亲缘关系近的物种进行二次比对，若保守性仍达不到要求，则需进行三次比对，总之，究竟要选多少序列来比对，要根据前一次的结果反复调整。
最终目的就是有两个6个氨基酸且两者间距离合适的保守区域。
（4）利用软件设计引物当得到保守区域后，就可以利用专业的软件来设计引物了，其中Primer 5.0 支持简并引物的设计，将参与多序列比对的序列中的任一条导入Primer 5.0 中，将其翻译成核苷酸序列，该序列群可用一条有简并性的核苷酸链来表示（其中R=A/G,Y=C/T,M=A/C, K=G/T, S=C/G, W=A/C/T, B=C/G/T,V=A/C/G, D=A/G/T, N=A/C/G/T, 该具有简并性的核苷酸链必然包含上一步中找到的氨基酸保守区域的对应部分，在Primer 5.0 中修改参数，令其在两个距离合适的保守的nt 区域内寻找引物对，总之要保证上下游引物都落在该简并链的保守区域内，结果会有数对，分数越高越好。
（5）对引物的修饰若得到的引物为：
5-NAGSGNGCDTTANCABK-3
则简并度=4×2×4×3×4×3×2=2304，很明显该条引物的简并度很高不利于PCR，可以通过次黄嘌呤代替N（因为次黄嘌呤可以很好的和4种
碱基配对）和根据物种密码子偏好这两种方法来降低简并度。
这样设计出来的简并引物对，适用于比对的氨基酸序列所属物种及与这些物种分类地位相同的其他物种。
简并引物设计原则
从蛋白到核酸，请注意：
1) 尽量选择简并度低的氨基酸区域为引物设计区，如蛋氨酸和色氨酸仅有一个密码子。
2) 充分注意物种对密码子的偏好性，选择该物种使用频率高的密码子，以降低引物的简并性。
3) 引物不要终止于简并碱基，对大多数氨基酸残基来说，意味着引物的3末端不要位于密码子的第三位。
4) 在简并度低的位置，可用次黄嘌呤（dI）代替简并碱基。
以上几点遵循的总的原则为：尽量降低引物的简并度，尤其在3末端或近3末端。