DNASTAR PrimerSelect引物怎样设计,以及DNASTAR PrimerSelect引物特异性又该怎样检查,这件事情的重点并不是点一下自动生成就能结束,而是需要操作者先动手把目标序列、扩增区域、引物长度、Tm值、GC含量还有产物长度这些内容都给设定清楚,PrimerSelect这个工具常被用来设计PCR、测序和杂交等实验里所需要的引物和探针,在比较新的DNASTAR PCR设计流程里面,操作者也可以在SeqBuilder Pro中先把目标区域选好,再去创建引物对,之后再回头查看和调整得到的结果。
一、DNASTAR PrimerSelect引物怎样设计
在利用PrimerSelect设计引物之前,目标序列本身需要先被整理干净,如果目标序列里面含有很多N碱基,方向被放反了,或者需要剪切的那个区域没有被弄明确,那么后面即使得到了再多的候选引物,也很难被直接用到实验里面去。
1、确认目标序列
操作者需要先把目标DNA序列导入进来,再去核对序列的方向、起止位置以及需要被扩增的那一段区域,如果只是想扩增某一个基因片段,就不要把过长的上下游序列不加限制地全部放进去,否则软件会给出很多看起来合格、实际上却并不符合实验目标的候选引物。
2、设置设计参数
操作者要在引物设计窗口里面,把产物长度、引物长度、Tm范围、GC含量以及允许的错配条件,一项一项地给设置好,一般情况下的PCR引物,会被控制在一个合适的长度和Tm范围里面,前面和后面这两条引物的Tm值,也不应被拉开得太大,GC含量若是过低,会影响到结合时的稳定程度,若是过高,则可能带来非特异性结合和二级结构方面的问题,在进行参数设置的时候,不能只去追求候选数量的多少,在实验当中的可用性是更加需要去关注的事情。
3、筛选候选引物
当候选结果被生成出来以后,操作者应当优先去查看产物的长度是不是与目标相符,然后再去查看引物的Tm值、GC含量、3'端的稳定性,还有软件所给出的评分情况,如果手头有多组候选引物,不要只去挑选排名最靠前的那一组,可以把目标区域所处的位置、是否跨越了突变点、是否避开了重复序列,以及后续测序是否方便这些因素,都结合到一起来做判断,对于突变检测或是克隆那一类的实验,还需要去确认引物所在的位置,不会对后续分析的目的造成破坏。
二、DNASTAR PrimerSelect引物特异性怎样检查
检查引物特异性的时候,不能只把眼睛盯在Tm值和GC含量上面,很多PCR实验的失败,并不是因为参数看上去不合格,而是引物二聚体、发夹结构,或者模板上面的非目标结合位点,没有被提前给排除出去,引物双链互补和假引发位点,都是设计失败时比较常见的风险点。
1、检查自互补和二聚体
操作者要去查看候选引物当中,是不是存在比较明显的自互补、前后引物之间的互补,还有3'末端的互补,特别是3'末端的互补,是相对比较危险的一种情况,因为它可能会让引物之间互相进行延伸,从而形成引物二聚体,如果有一组引物,它的评分表现还不错,但是3'末端的互补却十分突出,在实际的实验中还是有可能出现杂带,或者产量被降低的情况的。
2、检查发夹结构
发夹结构会让引物自身发生折叠,这样就会减少它与模板进行结合的机会,在检查时不能只是去看有没有发夹,还要看这个发夹结构的稳定性怎么样,以及它发生的位置在哪里,如果结构集中在3'末端附近,通常就更需要被谨慎地对待;如果只是比较弱的内部结构,那么就可以把它和其他候选结果放到一起,进行综合的判断。
3、检查非目标结合位点
在目标序列的范围之内,要去查看是不是有多个可能进行结合的位置存在,如果模板是来自基因家族、重复片段,或者是保守区域,仅仅依靠局部的序列去进行设计,是很容易出现非特异性扩增的,必要的时候,可以把候选引物拿到更大范围的序列库里面,再去做一次比对,比如用Primer-BLAST去检查,它有没有可能会把非目标的模板给扩增出来。
三、引物结果怎样进一步优化
PrimerSelect所提供的候选结果,仅仅只是设计的起点而已,在真正被用到实验当中之前,还需要结合实验的体系、模板的复杂程度,以及下游的检测方式,再去进行一轮筛选。
1、微调引物位置
如果候选引物集中在了重复区域、低复杂度区域,或者GC含量不太正常的区域,那么操作者就可以把目标扩增的范围,稍微地向前或者向后进行移动,很多时候并不需要去对参数做出大幅度的改动,只要把引物的位置换到一个更加稳定的区域上面,候选的质量就会得到比较明显的改善。
2、平衡前后引物
前引物和后引物这两者的Tm值、长度,还有GC含量,应当被调整到尽量接近的程度,如果其中一条引物明显偏强,另一条又明显偏弱,那么扩增的效率就会变得不太稳定,对于多重PCR这种情况,还需要额外地去检查不同的引物组之间,是不是存在着互补的关系,以此来避免一组引物对另一组的反应造成干扰。
3、保留设计记录
在设计工作完成以后,操作者需要把目标序列的版本、引物的序列、产物的长度、Tm值、GC含量、检查的结果,还有使用的目的,这些信息都给记录下来,后续的实验当中,要是出现了没有条带、有杂带,或者是测序质量不佳这些情况,就可以回到这些记录里面去进行判断,看看到底是引物设计这个环节存在问题,还是PCR体系和模板质量在当中出了状况。
总结
DNASTAR PrimerSelect引物怎样设计,以及DNASTAR PrimerSelect引物特异性怎样检查,可以按照这样的顺序去进行处理:先对目标序列进行确认,再去设置产物长度、Tm值和GC含量,在得到候选结果之后,去检查二聚体、发夹结构,还有非目标的结合位点。引物设计这件事,不能只是去看软件给出的排名,特异性、3'末端的稳定性、目标区域所处的位置,还有实验的用途,都需要被放到一起来做出判断,把候选的引物再拿到更大范围的序列当中去进行复核,这样做可以减少后续PCR出现杂带、弱扩增以及非目标扩增的可能性。
