news 2026/10/26 1:53:04

qPCR引物设计

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张小明

前端开发工程师

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qPCR引物设计

一、获取已知引物-- PrimerBank

链接:PrimerBank

1、选择Keyword;物种可选所有种类或人或鼠;输入目标基因名;

点击Submit。

注:若是不确定准确人源基因名,可在HGNC(人类基因官方命名库)查询。Home | HUGO Gene Nomenclature Committee

2、出结果:

Amplicon Size 137=扩增子长度 137 bp(一般qPCR 理想区间(80–150bp),稍扩大范围也是可以的);

下方红框分别是前后引物的序列(可以直接发给公司来做)、Length长度(推荐18–24 nt,最常用最优:20–22 nt)、Tm解链温度(一般是58-62℃,前后引物的Tm差越小越好)。

注:要注意确认Gene Descriptions的信息(是否是你的目的基因),此图仅为展示。

3、验证引物--Primer-BLAST

在NCBI中的BLAST中验证初步引物特异性。点击这个链接BLAST: Basic Local Alignment Search Tool,进入页面往下滑,得下图,选择Primer-BLAST。

接着进入下图这个界面。先分别输入从PrimerBank中得到的前后引物序列(注意不要搞错顺序);接着修改PCR product size一般为70-200bp(适用于qPCR);Tm温度可修改为58-62℃,Max Tm difference也修改为2;

将页面往下滑到Advanced paramsters的设置中,得下图:将Primer Size修改为18-25nt(若是<18则特异性差,容易乱结合;>25则Tm 容易过高,二级结构风险上升如发卡结构);将Primer GC content修改为40-60(GC 太低则引物结合力弱,Tm 偏低;GC>60%则容易形成发夹、引物二聚体,非特异扩增变多)。其他保持默认。

接着滑到页面最底部,勾选Show results in a new window,点击Get Primers。

出现以下界面,等待一会儿,等运行完成,点击Check。

进入下图的界面,首先看Products on target templates的区域(列着不同的 mRNA 转录本),看扩增产物是否都为目标基因的产物,若是出现不同基因的产物则说明引物特异性不佳,最好换一个(但是有一个特殊情况:若是那个不同基因的产物size五六百总之与目标基因的差好几百,影响就没那么大,但也是有一些影响的)。

再看看引物的基本信息作为参考,Self complementaritySelf 和3' complementarity是指自互补性与 3'端互补性,数值越小越好,说明:引物自身形成发夹结构、或两条引物互相结合形成“引物二聚体”的概率都很低,不会严重干扰目标序列的结合。

若是扩增产物都为目标基因的产物,以及引物的基本信息符合qPCR的标准,那么这对引物序列就可以发给相应公司制作,随后再做分子实验进行进一步的验证。

二、设计引物--Primer3Plus

若是在PrimerBank没有目标基因的引物序列或是特异性太差等原因,则可以自己设计引物的序列。

1、确认目的基因的转录本序列:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/

进入网页后检索目的基因,选择符合要求的目的基因的条目,注意基因的来源是什么动物,一般排在前面的匹配度较高。

进入下一个页面后,可以看到这个基因的基本信息,一直下滑到其mRNA and Protein的栏目,点击第一个转录本,一般排在前面转录本的优先级更高,更推荐使用。REVIEWED表示由人工审核过,更加可信。

进入这个转录本的网页后,可以简单看看相关信息,往下滑先点击CDS如下图,随后页面自动去到基因序列;

如下图,复制其高亮的部分。

2、进行引物设计:

进入Primer3Plus - Pick Primers这个网站。将settings选择为qPCR;在Main中将前面复制的序列粘贴到指定区域,如下图。

接着在中间栏点击General Settings设置参数:Product Size Ranges改为70-200;Primer Size为18-25;Primer Tm为58-62;Max Tm Difference改为2;Primer GC%为40-60;其他保持默认。最后点击绿色按钮Pick Primer。

出结果:可以看看这两个引物的基本情况是否适合,一般首先出现的引物是算法综合评分高的,推荐使用的引物,若是不满意也可以点击Next Primer Pair查看下一组引物。

确定引物后复制前后引物的序列进行特异性的验证。

3、验证引物--Primer-BLAST

与前文的验证引物的方法一致,这里不赘述。最后再进行分子实验验证。

参考:

如何设计qPCR引物序列_self complementarity-CSDN博客

【经验分享】NCBI设计引物——最详细说明及教程!!!适合0基础~-CSDN博客

https://www.bilibili.com/video/BV16B4y1u732/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click

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