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PCR试剂盒试验引物设计的原则

    聚合酶链反应(PCR)技术是在体外进行的由引物介导的酶促DNA扩增反应。PCR的原理是在模板DNA、PCR引物、四种脱氧核糖核苷酸(dNTP)及适当浓度的Mg2+存在的条件下,依赖于DNA聚合酶的体外酶促合成反应。两个引物分别位于靶序列两端,同两条模板的3’端互补,由此限定扩增片段。PCR反应由一系列的变性→退火→延伸反复循环构成,即在高温下模板双链DNA变性解链,然后在较低温度下同过量引物退火,再在适中温度下由DNA聚合酶催化进行延伸。理论上,经过N次循环可使特定片段扩增到2n-1,考虑到扩增效率达不到100%,所以通常经25到30次循环可扩增到106倍,足够后续实验展开。

   PCR反应中有两条引物,即5′端引物和3′引物。设计引物时以一条DNA单链为基准(常以信息链为基准),5′端引物与位于待扩增片段5′端上的一小段DNA序列相同;3′端引物与位于待扩增片段3′端的一小段DNA序列互补。

引物设计的原则:

1、引物长度: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。

2、引物的特异性:引物与非特异扩增序列的同源性不要超过70%或有连续8个互补碱基同源。

3、序列Tm值:引物的Tm值一般控制在55-60度, 尽可能保证上下游引物的Tm值一致,一般不超过2度。退火温度=4×(G+C)+2×(A+T)-(5~8)

4、G+C含量:有效引物中(G+C)的比例为40-60%,过高或过低都不利于引发反应。上下游引物的GC含量不能相差太大。

5、引物的3′端:引物的延伸是从3′端开始的,不能进行任何修饰;引物3’端的碱基一般不用A,因为A在错误引发位点的引发效率相对比较高; 引物间3’端的互补、二聚体或发夹结构也可能导致PCR反应失败

6、引物的5′端:引物的5′端限定着PCR产物的长度,它对扩增特异性影响不大。因此,可以被修饰而不影响扩增的特异性。引物5′端修饰包括:加酶切位点;标记生物素、荧光、地高辛、Eu3+等;引入蛋白质结合DNA序列;引入突变位点、插入与缺失突变序列和引入一启动子序列等。

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