引物设计常见问题与解答
先看一下Tm的定义:Tm = Temperature at which 50% of a given oligonucleotide is hybridized to its complementary strand. In the abnce of destabilizing agents, like formamide or urea, Tm will depend on 3 major parameters: The quence: a GC-rich quence has a higher melting temperature. The strand concentration: high oligonucleotide concentrations favor hybrid formation, which results in a higher melting temperature. The salt concentration: high ionic strength results in a higher Tm as cations stabilize the DNA duplexes.
引物设计软件都可以给出Tm,引物长度,碱基组成,引物使用缓冲的离子强度有关。
长度为25mer以下的引物,Tm计算公式为:Tm = 4℃(G + C)+ 2℃英语本科毕业论文(A + T)
对于更长的寡聚核苷酸,Tm计算公式为:
Tm = 81.5 + 16.6 x Log10[Na+] + 0.41 (%GC) – 600/size
公式中,Size = 引物长度。
Tm叫溶解温度(melting temperature, Tm),即是DNA双链溶解所需的温度。大家可以理解,这个温度是由互补的DNA区域决定的,而不互补的区域对DNA的溶解是没有作用的。因此,对于引物 的Tm,只有和模板互补的区域对Tm才有贡献。计算Tm时,只计算互补的区域(除非你的酶切位点也与模板互补)。不少战友设计的引物都Tm过低,是因为他 们误把保护碱基和酶切位点都计算到Tm里了,最后的结果是导致了PCR反应的诸多困难。所以,设计引物的时候,先不管5'端的修饰序列,把互补区的Tm控 制在55度以上(我喜欢控制在58以上,具体根据PCR的具体情况,对于困难的PCR,需要适当提高Tm),再加上酶切位点和保护碱基,这样的引物通常都 是可用的,即使有小的问题,也可以挽回。Tm温度高的引物就比较容易克服3‘发卡、二聚体及3'非特异结合等问题。简单的计算公式可以用2+4的公式。若 你计算的Tm值达到了快90 ,不包括酶切位点。引物公司给你发的单子是包括酶切位点的。自己可以再估计一下。如你设计了带酶切位点的引物,总长分别为29、33个碱基,去掉酶切位点 和保护碱基,分别为17、21个碱基。引物公司给的单子是70多度,实际用的只有50度,用55度扩的结果也差不多。
其它关于Tm值的计算,有用 PP5.0进行评价的,需要考虑的参数包括:ba number、GC%、Tm、hairpin、dimer、fal priming、cross dimer。一般退火温度为Tm-5度,退火
温度的计算可以不把加入的酶切位点及保护碱基考虑进去,如上所言,PCR几个循环后,引物外侧的序列已经参入 了扩增片断中,所以你可以在预变性后多加几步,温度比你Tm值低些(这样可能会增加非特异性),Tm值是你包括酶切位点及保护碱基的Primer计算出来 的。1.一般在5'端加保护碱基,如果你扩增后把目的条带做胶回收转入T-ECTOR或者其它的载体的话,酶切时可以不需加保护碱基2.有人的经验加入酶 切位点的引物可以和未加入时使用相同的退火温度,结果也还是令人满意
上面是我以前在园子里看到的精彩的帖子,所以收藏了一下.上面说的比较明白.如果加上酶切位点和保护碱基,计算出来的Tm一般教高,而我们设的退火温度原则是Tm-5,一般都是用55度左右,所以我坚持我的观点.不要算进去。
1.引物是如何合成的?
目前引物合成基本采用固相亚磷酰胺三酯法。DNA合成仪有很多种, 主要都是由ABI/PE 公司生产,无论采用什么机器合成,合成的原理都相同,主要差别在于合成产率的高低,试剂消耗量的不同和单个循环用时的多少。申能博彩公司采用的合成仪主要 机型为ABI3900
高通量合成仪,合成长链主要采用Beckman 1000M和PE8909 DNA合成仪,引物修饰和高OD数合成采用ABI394等。
亚磷酰胺三酯法合成DNA片段,具有高效、快速的偶联以及起始反应物比较稳定的特点。亚磷酰胺三酯法是将DNA固定在固相载体上完成DNA链的合成的,合成的方向是由待合成引物的3'端向5'端合成的,相邻的核苷酸通过3'→5'磷酸二酯键连接。through和across的区别
第一步是将预先连接在固相载体CPG上的活性基团被保护的核苷酸与三氯乙酸反应,脱去其5'-羟基的保护基团DMT,获得游离的5'-羟基;
globaltimes 第二步,合成DNA的原料,亚磷酰胺保护核苷酸单体,与活化剂四氮唑混合,得到核苷亚磷酸活化中间体,它的3'端被活化,5'-羟基仍然被DMT保护,与溶液中游离的5'-羟基发生缩合反应。
第三步,带帽(capping)反应,缩合反应中可能有极少数5'-羟基没有参加反应(少于2%),用乙酸酐和1-甲基咪唑终止其后继续发生反应,这种短片段可以在纯化时分离掉。
第四步,在氧化剂碘的作用下,亚磷酰形式转变为更稳定的磷酸三酯。
经过以上四个步骤,一个脱氧核苷酸被连接到固相载体的核苷酸上。再以三氯乙酸脱去它
的5'-羟基上的保护基团DMT,重复以上步骤,直到所有要求合成的碱基被接上去。合成过程中可以观察TCA处理阶段的颜色判定合成效率。
通过氨水高温处理,连接在CPG上的引物被切下来,通过OPC, PAGE等手段纯化引物,成品引物用C18浓缩,脱盐,沉淀。沉淀后的引物用水悬浮,测定OD260定量,根据定单要求分装。
2.引物纯化方式有哪些,如何选择?
bapi◆ C18柱脱盐:有人称其为简易反相柱,它对DNA有特异性的吸附,可以被有机溶解洗脱,但不会被水洗脱,所以能有效地去除盐分。它不能有效去除比目的片段短的小片段。实际上,它是一种脱盐的作用。这种方法一般不会对普通PCR反应产生影响。对于需要用于测序、克隆的引物不能使用这个级别。
◆ OPC纯化: OPC纯化是根据DNA保护基(DMTr基)和Cartridge柱中树脂间的亲合力作用的原理进行纯化目的DNA片段。OPC法纯化的DNA纯度大于95%。适用于40mer以下引物的纯化。
◆ PAGE纯:PAGE纯化法是使用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,对DNA片段进行分离,然后从凝胶中回收目的DNA的方法。PAGE纯化法也是一种非常有效的DNA纯化方法,纯化后的DNA纯度大于95%,对长链Oligo DNA (大于50mer)的纯化特别有效。
◆ HPLC纯化:HPLC纯化是使用高效液相色谱的原理,对DNA片段进行纯化。纯度可以大于99%。主要用于短链和修饰引物的纯化。该法的弱点是成本较高,批量生产效率不高。
3.引物的OD数如何定量?
答:引物合成引物OD数是这样测定的:用紫外分光光度计,波长260nm,石英比色杯,光程为1厘 米,测定溶液的光密度。测定时溶液的光密度最好稀释到0.2-1.0之间。DNA干粉用一定体积的水充分振荡溶解以后,用1ml水稀释测OD值。需要根据 稀释倍数换算出母液的OD值。
4.投诉定量不准是怎么回事儿?
答:我们偶尔收到用户投诉定量不准的报告,出现这种情况的可能性有(1)生产人员定量
domain com
错误。这种可能 性有,但是不大,因为我们的生产人员都是经过严格的培训,程序化规范操作和换算。公司内部的考核机制也使得分装人员没有必要故意少给用户OD数,因为无论 OD数是否达到定单要求,我们都统计为工作量,没有达到OD数的,分装人员将清单及时报到序列录入部门安排重合就可以了。合成产量的高低是序列录入部门人 员的考核指标之一。一般情况下,引物都有留样。接到用户投诉后,我们都会找出留样重新定量,一般都没有问题。(2)分装没有问题,但引物抽干或收样过程 中,引物干粉可能意外丢失。这种情况很少见。(3)系统误差,我们认为10%左右为允许误差。使用过程中,引物工作浓度范围很宽,定量上的少许偏差不影响 实验。(4)用户没有能够正确理解引物OD数的含义,没有能够正确使用分光光度计,特别是使用微量测定;用户没有将OD读数,正确地转换成母液中OD数。 这种情况比较常见。(5)用户收到引物干粉时,打开引物管盖前没有离心或其他误操作导致引物干粉部分丢失。
例如,验证标2OD引物量是否准确,简单的做法是: 加入1ml水,彻底溶解混匀后,取100ul, 加入900ul水,用光径为1cm的石英比色杯,波长260nm, 此时光吸收的读数为0.2。
5.需要什么级别的引物?
答:引物常用的纯化方式C18脱盐,OPC纯化,PAGE纯化,HPLC纯化。根据实验需要,确定订购引物的纯度级别。
应用 | 引物长度要求 | 纯度级别要求 |
一般PCR扩增 | < 45ba | OPC |
| >45 ba | PAGE |
诊断PCR扩增 | < 40ba | OPC, PAGE |
DNA测序noneofthem | 20ba左右 | OPC |
亚克隆,点突变等 | 根据实验要求定 | OPC, PAGE,HPLC |
季度英文 基因构建(全基因合成) filewatcher | 根据实验要求定 | PAGE 雅思预测 |
反义核酸 | 根据实验要求定 | PAGE | vigilante
修饰引物 | 根据实验要求定 | PAGE, HPLC |
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6.最长可以合成多长的引物?
答:引物越长,出现问题的概率就越大。我们合成过120ba的引物,但是产率很低。除非需要,建 议合成片段长度不要超过80mer,按照目前的引物合成效率,80mer的粗产品,全长(还不一定正确)引物的百分比不会超过40%,后续处理还有丢失很 多,最后的产量是很低。
7.需要合成多少OD数?
答:根据实验目的确定。一般PCR扩增,2 OD引物,可以做200-500次50ul标准PCR反应。如果是做基因拼接或退火后做连接,1 OD就足够了。但是有些研究人员,就做几次PCR,但是却要5-10 OD。做全基因构建的引物都比较长,但是我们有些研究人员也要求高OD数。片段越长, 最后全长得率就越低,出错的几率就越大。超出需要之外的OD数要求,其实也是对社会资源的一种浪费,同时也从一个侧面反映了部分研究人员,特别是新手的自 信心不足,总觉得需要重复多次才能成功。
8.如何检测引物的纯度?
答:实验室方便的作法是用PAGE方法。使用加有7M尿素的16%的聚丙烯酰胺凝胶进行电泳。取 0.2-0.5OD的引物,用尿素饱和液溶解或引物溶液中加入尿素干粉直到饱和,上样前加热变性(95℃,2mins)。加入尿素的目的一是变性,二是增 加样品比重,容易加样。600V电压进行电泳,一定时间后(约2-3小时),剥胶,用荧光TLC板在紫外灯下检测带型,在主带之下没有杂带,说明纯度是好 的。如果条件许可,也可以用EB 染色或银染方式染色。