PCR引物是指在PCR反应中与待扩增的靶DNA区段两翼互补的寡聚核苷酸,其本质是单链DNA片段。PCR引物的选择对PCR成功与否具有决定性意义,因此,引物的设计需要遵循一些基本原则:
引物长度:一般为15~30个碱基,过短会降低扩增特异性,过长会提高退火温度和引物自身结合的可能性。
引物序列:应与靶DNA完全互补,避免错配或杂交。应尽量避免数个嘌呤或嘧啶连续排列,避免同源序列(尤其6个碱基以上相同)。
引物结构:应避免引物自身形成发夹状或回文状的二级结构,影响引物与模板的复性结合。应避免两个引物之间形成互补或二聚体,影响扩增效率和特异性。
引物GC含量:一般为40%~60%,两条引物的GC含量应尽量相似。GC含量过低会使引物不稳定,过高会导致非特异性扩增或难以解链。
引物Tm值:即解链温度,与引物长度、GC含量和碱基组成有关。一般为50~65℃,两条引物的Tm值应尽量接近,差异最好在1℃以内,最多不超过5℃。
引物3’端:是延伸开始的地方,因此要防止错配或二级结构。3’末端最后一个碱基最好是G或C,增加引物的特异性和稳定性。
引物5’端:限定了PCR产物的长度,对扩增特异性影响不大,因此可以被修饰或添加标记、位点等,以便于后续的检测、分析或克隆等操作。
引物位置:应尽量选择靶DNA的保守区域,避免变异或多态性的影响。如果可能,应跨越内含子或非编码区域,以区分基因组DNA和cDNA。如果扩增的是已知的基因或序列,应避免选择含有重复序列或低复杂度序列的区域。
引物浓度:一般为0.1~1 μM,以最低引物量产生所需结果为好。引物浓度过高会引起错配和非特异性扩增,增加引物间二聚体的形成机会。
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