在分子生物学实验中,qPCR(定量聚合酶链式反应)的引物设计至关重要,因为它直接影响到实验的检测结果。当qPCR的检测结果不理想时,往往是由于引物设计的不合理。本文将详细讲解qPCR引物设计的原则和方法,旨在帮助解决引物特异性差、扩增效率低等问题。
引物设计原则
1. 引物长度通常在15至30个碱基对(bp)之间,其序列应与模板紧密互补。过长的引物可能导致延伸温度过高,不利于Taq DNA聚合酶进行反应。
2. 引物中的G+C含量一般应维持在40%至60%之间。过高或过低的G+C含量都不利于寡核苷酸双链的解链反应。可以通过公式Tm=4(G+C)+2(A+T)来估算引物的解链温度(Tm),当Tm值接近72℃时,复性条件最佳。
3. 引物中四种碱基的分布最好是随机的,以避免出现聚嘌呤或聚嘧啶的情况。尤其需要注意的是,引物的3’端不应出现3个以上连续的G或C。
4. 两条引物之间及引物自身不应存在互补序列,尤其是要避免3’端的互补重叠,以防止引物二聚体的形成。
5. 引物的3’端不能进行任何修饰,也不能有形成任何二级结构的可能,以确保引物的活性和特异性。
6. 引物的5’端可以进行一定的修饰,而不会影响扩增的特异性。
7. 引物的3’端最好不要终止于密码子的第3位。
8. 引物设计时最好能跨内含子设计,以提高引物的特异性和扩增效率。
qPCR引物设计方法
第一步:基因查询
以SND1基因为例,可以在NCBI数据库中输入基因名称进行查询。
第二步:找到CDS区
从查询结果中找到对应的转录本,点击NM号进入CDS区。
第三步:引物设计
获得设计结果后,可以根据引物的Tm值、G+C含量等参数初步筛选出合适的引物。注意Self complementarity和Self 3' complementarity的值越小越好。
除了上述方法外,还可以尝试使用biodb..cn/qprimerdb/网站进行引物设计。在选择物种后,输入NCBI结果中的ENST编码即可获得设计结果。
以上就是qPCR引物设计的详细步骤和原则,希望对大家在进行实验时能有所帮助。