引物设计常见问题与解答(二)
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1. 长链引物为什么出错的几率非常高?
答:引物合成时,每一步反应效率都不能达到100%,产生碱基插入,缺失,置换突变的因素客观条件都有一直存在。引物链越长,突变的频率累加起来就越高。研究人员总希望合成的引物万无一失,这种心情可以理解。
但是犹如PCR扩增,不可能绝对保证扩增产物中没有突变,引物合成也不可能保证100%正确。要知道,引物合成中发生错误(非人为因素)的频率,比任何高保真高温聚合酶PCR扩增过程所产生的频率都要高。做引物合成,长链引物合成,您要有引物中部分引物可能有突变的思想准备。
2. 如果测序发现突变,该如何处理?
答:对您遇到的困惑,我们表示同情。遇到这种情况,首先和我们取得联系,我们的生产人员会检查生产的原始记录,主要是核对合成序列是否和定单一致,我们在电脑中保留所有原始数据。如果确认引物合成序列没有输错,我们建议重新挑取克隆测序,您可能会找到正确克隆的。
根据我们经验,40个碱基以下的引物,测1-2个克隆就可以了;40个以上的特别是用于全片段拼接合成的,就需要多测一些了。一般情况下,每个克隆突变的位点都不一样,提示正确的总是有的,就是如何找到它。
您也可以要求我们将引物免费重合一次,不过重合的引物和第一次的引物一样,都可能含突变,不会因为重合的引物就减少您的遇到问题的几率。基因拼接过程中,如果发现一段区域突变点不多,就多测几个,否则就重合一下引物。
3. 如果测序发现引物突变,是否有补偿?
答:没有。我们可以免费重合一次,没有其他任何补偿或赔偿,不承担其他连带责任。原因我们在前面已提到,化学合成效率不可能达到100%.您选择了化学合成引物,合成过程中一些副产品所带来的后果就可能不可避免的遇到。
4. 引物是经过PAGE纯化的,为什么还有碱基缺失或插入?
答:理论上分析型PAGE变性电泳,可以区分引物之间一个碱基的差别。但是制备PAGE电泳,上样量都是非常大,电泳时的条带非常宽,带与带之间有重叠,分辨率已下降,电泳后割带回收目的引物时,很难说不割到差别仅几个碱基的引物。
国内有一个不好的现象,PAGE纯化的引物,特别是长引物要的量都比较高,导致割的条带有时可能比较宽。建议:您如果减少OD数,引物遇到的问题可能就会少一些。
5. 为什么OPC或PAGE纯化的引物,再用HPLC鉴定纯度不高?
答: 有些用户引物需要纯度特别高的引物,在使用前会将HPLC鉴定引物的纯度,常常发现引物的纯度一般在70%左右。问题来了,还有那30%是什么? 引物纯化PAGE, 需要电泳,用缓冲液将引物浸泡出来,然后用C18浓缩,乙醇沉淀。
沉淀得到的核酸物质基本引物了,除此以外,还有其他一些非核酸类物质,他们一般不会干扰引物的使用。OPC纯化也类似的情况。即使是HPLC纯化的引物,如果对成品进行分析,一般也难达到很高的纯度,引物您得到的纯品都是由制备柱过来,洗脱峰经过浓缩抽干,部分非核酸物质被富集。
6. 为什么修饰引物的产量要比一般引物低,价格要高?
答:主要因为是修饰单体稳定性较差,偶连时间长,效率低,最后得到的产量自然低于一般的引物。修饰引物通常需要PAGE或HPLC纯化,纯化过程损失大。修饰引物使用的原料是一般引物原料的几百倍,所以产品的价格自然高。
23. TaqMan 探针设计的基本原则是什么?
答:下列原则供您参考。
◆TaqMan 探针位置尽可能靠近扩增引物(扩增产物50-150bp),但不能与引物重叠。
◆长度一般为18-40mer .
◆G-C含量控制在40-80%左右。
◆避免连续相同碱基的出现,特别是要避免GGGG或更多G出现。
◆在引物的5‘端避免使用G.
◆选用比较多的碱基C.
◆退火温度Tm控制在 68-70C左右。
有用的荧光染料参数
Name | Name | 吸收波长 | 发射波长 | colors |
6-FAM | 6-carboxy-fluorescein | 494nm | 518nm | Green |
TET | 5-tetrachloro-fluorescein | 521nm | 538nm | Orange |
HEX | 5-hexachloro-fluorescein | 535nm | 553nm | Pink |
TAMRA | tetramethyl-6-carboxyrhodamine | 560nm | 582nm | Rose |
ROX | 6-carboxy-x-rhodamine | 587nm | 607nm | Red |
Cy3 | Indodicarbocyanine | 552nm | 570nm | Red |
Cy5 | Indodicarbocyanine | 643nm | 667nm | Violet |
24. Primer设计的基本原则是什么?
答:引物设计的下列原则供您参考。
◆引物长度一般在18-35mer.
◆G-C含量控制在40-60%左右。
◆避免近3’端有酶切位点或发夹结构。
◆如果可能避免在3‘端最后5个碱基有2个以上的G或C.
◆如果可能避免在3’端最后1个碱基为A.
◆避免连续相同碱基的出现,特别是要避免GGGG或更多G出现。
◆退火温度Tm控制在 58-60C左右。
◆如果是设计点突变引物,突变点应尽可能在引物的中间。
25. 用软件设计的引物为什么不管用?
答:引物是否好用,能否扩增出您需要的引物,与是否用软件设计没有太多的关系。引物设计有一定的指导意见,软件就是根据这些要求设计而成。不要迷信软件给您设计的引物,软件中一些参数您可能不明白,弄错了反而麻烦。其实,PCR扩增的成败最关键的是反应模板的制备和反应条件的控制。软件设计最大的毛病是,有时判断为该基因没有一段区域满足标准引物的要求。有时,我们需要扩增一段基因片段,引物的设计是没有太多的选择的。
26. 为什么引物的OD260/OD280小于1.5 ?
答:我们多次接到类似的投诉:引物应该全是DNA,但是OD260/OD280的比值为什么那么低,怎么会有蛋白质污染?遇到这样的投诉有时我们感到很是为难。投诉者有时心情很不好,还不听解释。撇开其他不谈,引物化学合成,哪里有机会污染到蛋白质?
需要指出的是OD260/OD280的比值不能用来衡量引物的纯度。OD260/OD280的比值过低一般是由于引物中C/T 的含量比较高所致。下表是一个20mer 同聚体引物的OD260/OD280的比值,清楚表明OD260/OD280的比值与引物的碱基组成密切相关。
A260/280 ratios of Crude 20-mer Oligos of Differing Base Compositions | |
Base Composition | A260/280 |
5-AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-3 | 2.50 |
5-GGGGGGGGGGGGGGGGGGGG-3 | 1.85 |
5-CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC-3 | 1.15 |
5-TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT-3 | 1.14 |
5-AAAAAGGGGGTTTTTCCCCC-3 | 1.66 |
27. 同样的OD用PAGE检测,EB染色为什么深浅不一?
答:通常可以用EB染色的方法来判断双链DNA的量(如质粒DNA),因为EB可以嵌合到双链DNA中。而合成的单链DNA,由于碱基组成不同,形成二级结构的可能性不同,EB的染色程度也会有差异,比如Oligo(dT)等不形成二级结构,EB染色效果就非常差。所以不要用EB染色的方法来定量,而用紫外分光光度计检测。同样道理,用EB染色来照片不适合所有引物。
28. 引物不纯会有什么后果?
答:引物不纯可能会导致:1)非特异性扩增;2)无法用预先设计在引物5‘端酶切位点的酶切开,特别是没有保护碱基的引物;3) 用于测序出现双峰或乱峰。解决办法重新合成或重新纯化。
29. 为什么我们的引物重合了几遍都扩增不出来?
答:有些PCR扩增没有成功,怀疑是引物不好。要求我们重合,没有问题。可是有时遇到重合数次的引物PCR扩增还是不成功。这种情况的出现一般都是用户自己的原因。对于引物合成,我们只能做到合成的引物没有问题,至于您是否能够扩增出来您需要的产物,那得靠您自己对实验本身的理解和把握。我们不能杜绝我们不犯错误,但是引物合成犯同样错误的几率很小,想犯同样的错误都难。
PCR扩增不成功的因素很多,需要您耐心地分析,最好在实验时设置对照来判定原因。
如果您怀疑引物的问题,请您首先测定您溶解的引物的OD值,看实验时加入的引物量是否正确。如果量是正常的,请您告诉我司您的引物编号,我们会复查留存样品。如不明原因,我们免费为您重新合成一次。如果仍然不能扩增,请您查找其它原因。
30. 已经溶解的引物,为什么原先使用正常,而过一段时间再使用就不好了?
答:如果您溶解引物的水PH过低或污染了菌或核酸酶,会使引物降解。使用时没有充分解冻混合,液体不均匀也可能会造成引物加入量不准确。建议分装引物,避免反复冻溶。建议使用10mM Tris pH7.5缓冲液溶解引物,因为因为有些蒸馏水的pH值比较低(pH4-5), 引物在这种条件下不稳定。还有一种可能性是引物没有问题,而是PCR使用材料特别是模板的质量与先前使用的不完全一致。
31. 引物质量好坏的判断标准是什么?
答:合成的引物和您的定单序列一致,而不是能否扩增出您所需要的产物。
32. 引物是我们设计的,现在您扩不出来,我们要负责吗?
答:不负责任。我们免费为一些实验经验不足的人员,免费设计引物。引物设计好,我们都会发给您确认。设计引物时我们遵循一般的指导原则,但是设计的引物是否能够满足您的实验要求,扩增出您需要的基因片段,我们就不能保证了。我们遇到一些用户,他们讲:引物是你们设计的,也是你们合成的,我做不出,你们就要付责任。听到这样的抱怨,觉得心寒。
33. PCR扩增不出就引物有问题吗?
答:基本不是。当今发展出各色各样的PCR扩增技术,各色各样的高温聚合酶,就是来解决PCR扩增中遇到的扩不出,扩增效率低的问题。如槽式PCR就是扩增那些拷贝数很低的基因片段。 有些重复片段的扩增, GC含量高的片段,非要采用特殊扩增手段才能扩增出了。
引物扩增不出,主要是下列两种情况比较常见(1) RT-PCR.请注意,很多基因通过常规RT –PCR方法是很难不增出来的。 RT- PCR成功的关键在于RT的反应的RNA质量和目标基因在特定组织和细胞中含量。(2)从基因组中扩增。一般情况下,基因在基因组中都是单拷贝,基因组作为模板需要严格控制用量。基因组DNA过高,会影响反应体系中的Mg和pH.
34. PCR扩增有很强的非特异条带,说明引物有污染吗?
答:不能。瞧,扩增目标很弱或没有,道是非特异性条带很亮,说明引物不纯或有污染。一些用户如是说。我们曾分析过一些非特异条带,测序发现在这些非特异性片段的两头至少可以发现一条引物序列。我们只能说非特异性扩增一般是模板污染(如RNA中污染基因组)或扩增条件不合适所致。
35. 引物合成的价格合理吗,还有下浮的空间吗?
答:不合理。对引物合成的成本,我们做了准确的统计和评估,认为现阶段引物的价格处于一种非理性化状态,价格已基本探底。引物合成的成本主要由四部分组成:(1)合成原料 (2)设备折旧 (3)人员费用 (4)场地和水电等消耗。其中合成原料占生产成本占30%,设备折旧占30%,人员费用占20%,场地和水电消耗等20%.我们的合成成本控制是相当到位,原料管理也非常严格,原料进货成本不可能高于同行。现行的引物合成价格,已让我们感到十分吃力。我们需要对我们的用户负责,我们需要体现做人的准则,我们需要交税,我们需要收回设备的采购费用,我们需要给我们的用户提供配套服务,这些需要才使我们还在做引物合成。