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pcr引物设计原则总结-第2部分

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引物3’末端的另一个问题是防止一对引物内的同源性。应特别注意引物不能互补,尤其是在3’末端。引物间的互补将导致不想要的引物双链体的出现,这样获得的PCR产物其实是引物自身的扩增。这将会在引物双链体产物和天然模板之间产生竞争PCR状态,从而影响扩增成功。 
引物3’末端的稳定性由引物3’末端的碱基组成决定,一般考虑末端5个碱基的ΔG。此值的大小对扩增有较大的影响,负值大,则3’末端稳定性高,扩增效率更高,同时也更易于异位引发。 
需要注意的是,引物3’末端应尽量避免T。实验证明,以T结尾的引物即使与T; G或C错配仍可有效延伸。 

⑥PCR产物的长度及在耙序列内的位置 
所有的计算机程序都提供对PCR产物长度范围的选择。一般说来,PCR产物长度对扩增效率有影响。特定的应用情况下,PCR产物长度部分取决于模板材料。 
预期产物的特定长度经常取决于应用的需要。若目的是建立测定特异DNA片段的临床检验方法,120~300bp的小DNA扩增产物可能是最好的。产物应具有好的特异性和高的产生效率,并含有能用于探针捕捉杂交实验的足够信息。这一长度范围的产物可以通过采用两步扩增循环方法得到,从而减少扩增时间。 
其他PCR方法有不同的最佳产物长度。例如,通过定量的RNA…PCR检测基因表达时,产物应该足够大以便构成竞争性模板,这样,产物和竞争物都能够在凝胶上很容易的分辨出来。这些产物一般在250~750bp范围内。 

⑦补充说明 
若在cDNA序列内找寻PCR引物,需特别注意两点:首先,尽力将引物和产物保持在mRNA的编码区域内,因为这是生成蛋白质的独特序列,不像3’末端非编码区域与许多其他mRNA有同源性;第二,尽力把引物放在不同的外显子上,以便使RNA特异的PCR产物与从污染DNA中产生的产物在大小上相区别。 
若PCR的目的是克隆一个基因或cDNA的特异序列,产物的大小是根据具体应用预选的。在这里,计算机程序可以提供关于期望区域侧翼选择引物对的信息。 
在选择用来扩增来自不同物种DNA的引物时,应避开mRNA的5’和3’末端非翻译区序列,因为它们可能没有任何的同源性。 

3.简并引物设计 
①设计简并引物时,一定要检查靶扩增区域选定氨基酸遗传密码的简并度。很显然,我们期望选择简并度最低的氨基酸,达到提高特异性的目的。 
②充分注意物种对于密码子的偏好性,选择该物种使用频率高的密码子,以降低引物的简并性。 
③应努力避免3’末端的简并,对于大多数氨基酸残基来说,意味着引物3’末端不要位于密码子的第三位。 
④在一些多义位置使用脱氧次黄嘌呤(dI)代替简并碱基。 

4. 测序引物设计 
当然,测序引物的设计一般都由测序公司来完成,如果需要自己设计的话;那么除了按照上面所提到的引物设计通用标准外,还需要注意两点: 
①测序引物的特异性的标准掌握应该更严格一些,也就是说设计时更优先考虑特异性。因为在测序反应中,如果引物与模板在非预期位置退火并引发链延伸,会对结果对来很大的干扰甚至造成结果无法识读。 
②测序引物的Tm值适当高一些。现在大部分测序反应均选用耐热的测序级DNA聚合酶来催化,并采用PCR的热循环程序。选用的测序引物的Tm值稍高一些,有助于使反应顺利跨过待测模板的二级结构区,也有助于降低非特异反应。 

5. 探针的设计 
探针的设计,根据不同的用途各有其设计特点,这里只是就通用的原则进行讨论: 
①探针的长短一般在20…50核苷酸之间,过长合成成本高,且易出现聚合酶合成错误,杂交时间长。太短则特异性下降。 
②注意G和C的含量努力控制在40…60%,同时一种碱基连续重复不超过4个,以免非特异性杂交产生。 
③探针自身序列不能形成二聚体,也不能有“发夹”结构存在,这一点上的要求就要比普通引物设计严格得多。 
④如果探针地靶目标是多个基因的混合物,就必须控制该探针与无关基因之间的相似性在70%以下。 
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