开头语:一日,小白遇见正在挖蜜蜂的隆地熊,便问道:“熊哥,羊博士叫我去做逆转录PCR,可是我第一次接触根本就不知道如何设计引物,更别说开展实验。听百度哥说,你挖过那么多蜂蜜,见多识广,应该能帮个忙吧?”说完,眼里似乎含着泪水,一脸萌样望着肥嘟嘟的隆地熊。其实,在小白刚说前半句时,隆地熊就想打断它:“很容易嘛,问百度哥呀,它肚子里多得是。”可回过头一想,百度哥虽然信息丰富,但鱼龙混杂、不成系统,会让小白很为难的。因此,隆地熊决定开一篇有关如何设计PCR引物的文章送给萌小白。
号主按:如何设计PCR引物?这是个硬命题,答案自然是(1).......(2).......(3).....巴拉巴拉一大堆。如果还是这么写,估计小白又要流眼泪了。于是乎,号主特地提醒隆地熊,注意更换形式,要声情并茂的,语言要接地气的,能让隔壁读小学的小明也能看懂的。当然,对于这种要求,隆地熊常常是拒绝的,“我都是免费给你供稿,还这么多要求。哼!”
“如何设计PCR引物”看到这个题目后肯定有问“什么是PCR”的。对于这个问题,连小白都知道,您不知道,就只好去找百度哥咯。虽然百度哥肚子里其他的信息乱七八糟的,但是这个问题的答案还是蛮统一的,不会有误导性,但问无妨。另外,也可以看看下图老外给的简介,英文不好请有道。
跟“服装设计”类似,设计PCR引物也需要工具的。因此,在做设计之前,先翻翻自己的电脑是否有“primer premier”或者“Oligo“之类的引物设计专用软件。当然,这些软件都是破解版的。说到这,先喊下口号“支持正版,打击盗版!”。如果您恰巧没有,也不用急,请留下邮箱地址,我会悄悄发送给你。做PCR无非两种目的:一是用于病原体检测;二是用于生 物学研究,如克隆、测序等。根据目的不同,PCR引物设计的流程略有不同。
首先来讲讲如何设计PCR引物用于病原体检测,这也是分子诊断常涉及的问题之一。对病原体的检测,保证检测特异性是关键。因此,在做设计之前,先得找特异性核酸序列。这些序列要相对保守,即突变率低。如小白要做的逆转录PCR——一类以RNA为目的序列的PCR,就得找RNA对应的cDNA(互补DNA,可问百度哥)保守序列来做引物设计。类似地,找保守序列也要用工具的,熊哥常用“Vector NTI Advance”里的“AlignX"模块。当然,您也可以选择相对简单的DNAman软件来做比对。如果您恰巧还是没有这个软件,没关系,请留下邮箱地址吧。好了,下面开始第一个手把手演示——如何用AlignX来做序列比对。
手把手演示1:用AlignX做序列比对。本次演示以查找手足口病毒EV71的衣壳蛋白VP1基因保守序列为例。
2. 在“Nucletide”空白栏里输入关键词,本实例输入“Human enterovirus 71 VP1 gene”,然后在右侧“Results by taxon”栏里选择“Enterovirus A71”。
3.你会发现有7174条相关序列。一般系统默认每页只显示20条,当然可以设置显示数为最大的每页200条。
4.这时可以点击“Send to”在Choose Destination界面中选择“Clipboard”会将前500条序列加入Clipboard。
点击右上角的“Clipboard: 500 items”,就意味着已经选择了7174条中的500条,而这500条也是最新上传的核酸序列。
再点击“Send to”在Choose Destination界面中选择“File”,在format下选择"FASTA",点击“Create File”,会将前500条序列下载下来。
5.打开“AlignX”,点击导入数据按钮,选择刚才下载下来的FASTA格式文件,即可导入序列。
然后进行序列筛选,剔除那些过短的序列。本例中,完整的VP1基因有八百多bp,故低于八百的全剔除。
全选余下序列,点击比对按钮,即可进行比对。 特别说明:如果想让保守序列更加准确,比对序列的数量越多越好。当然,此时得考虑小白的电脑能不能承受,如果想Note7一样发生自燃了,不要怪隆地熊哦。哈哈!
比对完后的结果是这样的: 到此,小白要设计的PCR引物序列其3'大部分序列最好在这些黄色区域内,再也不用担心漏检了。当然,要保证特异性,还得进入第二个手把手演示了,如何利用保守序列设计PCR引物并验证其特异性。
号主按:写到此,隆地熊觉得题目太大,如果一篇下来,小白读起来肯定会手抽筋。本着人性化原则,号主果断来个“请听下回分解”。
来源: 分子诊断万花筒 作者:隆地熊
|