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如何设计引物

做遗传分子实验的人经常会需要设计引物。设计引物本身很简单,但是没有做过的话根本不知道如何下手。引物一般需要一对,分别是正向引物和反向引物。这里教大家如何一步步设计这两个引物。在设计之前你需要有一个可以设计引物的软件,我个人习惯用DNAMAN,网上可以下载到,很好用。
工具/原料
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DNAMAN

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目的基因

正向引物设计
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首先要拿到自己要设计引物的目的基因。这里我使用一段GFP基因给大家讲解。将目的基因保存在txt文档里面,或者直接复制下来后在DNAMAN里面新建文档复制进去。下面是我们要设计引物的GFP基因序列。

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打开DNAMAN,选择菜单里面的Primer-->Load Primer-->From Input。将上一步中的目的基因序列从开头开始的20个左右的碱基复制粘贴进去(引物长度要在15—30bp之间,常用的是18-27bp),比如我们先试试前20个碱基是否合适,将ATTGATGTGATATCTCCACT这20个碱基复制粘贴进去,点击OK。

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再次点击Primer,选择Melting Temperature,打开对话框。这里面可以看到你的碱基序列,个数以及Thermo,也即Tm值,是溶解温度。Tm值一般在55℃到70℃之间比较好,PCR仪的退火温度一般设定比primer的Tm低5℃(不过一般情况我们都设定为55℃,因此Tm值在60左右比较好)。

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从上图可以看到我们这20个碱基的Tm值只有49度,显然太低,需要增加碱基数量。我们取前24个碱基粘贴进去,点击下方Show Tm便可以看到这个引物的Tm值,发现是60.3度,很合适,就用这个了。这样正向引物就设计完了,把这24个碱基序列保存下来。

反向引物设计
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设计反向引物需要将目的基因序列进行反向互补,然后按照正向引物一样的方法设计便可。反向互补操作可以在DNAMAN里面快速方便进行。

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打开DNAMAN,选择左侧第一个Channel,然后点击菜单栏的Sequence-->Load Sequence-->From Sequence File…将我们保存目的基因的txt文档导入到软件中。【打开txt文档的时候记得在打开窗口中的文件类型里面选择All Files】

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可以看到序列被导入到了第一个Channel,双击这个Channel便可以看到我们的序列的详细信息。

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保持Channel 1选中的状态,选择Sequence-->Display Sequence,打开对话框。

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选择对话框中的Reverse Complement Seq,其他的复选框都取消。然后点击OK。

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这样就可以看到目的基因的反向互补序列了。

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对这个反向互补序列进行和上面设计正向序列引物一样的操作,设计引物便可。具体的不再啰嗦,我直接把我的设计结果告诉大家:选择前24个碱基,也即TCAAAGATCTACCATGTACAGCTC,Tm值为57.6,比较合适。到此引物设计就结束了。拿着刚才设计的正向引物和这里设计的反向帮我们合成引物了。

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至于拿到引物后如何使用PCR仪扩增目的基因,相信大家实验室都有会操作的人,简单教一下就会知道。如果有不知道的可以在这个经验下面提问我,我可以根据情况再写一篇如何使用PCR仪的经验。

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