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我做的是人VI 型胶原蛋白α1 链的克隆
流程和实验结果如下,给做RT-PCR 的战友一点参考。

首先引物设计
引物设计 有3 条基本原则:首先引物与模板的序列要紧密互补,其次引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构,再次引物不能在模板的非目的位点引发DNA 聚合反应(即错配)。
具体实现这3 条基本原则需要考虑到诸多因素,如引物长度(primer length),产物长度 (product length),序列Tm 值 (melting temperature),引物与模板形成双链的内部稳定性(internal stability, 用ΔG 值反映),形成引物二聚体(primer dimer)及发夹结构(duplex formation and hairpin)的能值,在错配位点( false priming site ) 的引发效率, 引物及产物的GC 含量(composition),等等。必要时还需对引物进行修饰,如增加限制性内切酶位点,引进突变等。根据有关参考资料[24],引物设计 应注意如下要点:
(1)引物的长度一般为15-30 bp,常用的是18-27 bp,但不应大于38,因为过长会导致其延伸温度大于74℃,不适于Taq DNA 聚合酶进行反应。
(2)引物序列在模板内应当没有相似性较高,尤其是3’端相似性较高的序列,否则容易导致错配。引物3’端出现3 个以上的连续碱基,如GGG 或CCC,也会使错误引发机率增加。
(3)引物3’端的末位碱基对Taq 酶的DNA 合成效率有较大的影响。不同的末位碱基在错配位置导致不同的扩增效率,末位碱基为A 的错配效率明显高于其他3 个碱基,因此应当避免在引物的3’端使用碱基A。另外,引物二聚体或发夹结构也可能导致PCR 反应失败。5’端序列对PCR 影响不太大,因此常用来引进修饰位点或标记物。
(4)引物序列的GC 含量一般为40-60%,过高或过低都不利于引发反应。上下游引物的GC 含量不能相差太大。
(5)引物所对应模板位置序列的Tm 值在72℃左右可使复性条件最佳。Tm 值的计算有多种方法,如按公式Tm=4(G+C)+2(A+T),在Oligo 软件中使用的是最邻近法(the nearest neighbor method) 。
(6)ΔG 值是指DNA 双链形成所需的自由能,该值反映了双链结构内部碱基对的相对稳定性。应当选用3’端ΔG 值较低(绝对值不超过9),而5’端和中间ΔG 值相对较高的引物。引物的3’端的ΔG 值过高,容易在错配位点形成双链结构并引发DNA 聚合反应。
(7)引物二聚体及发夹结构的能值过高(超过4.5kcal/mol)易导致产生引物二聚体带,并且降低引物有效浓度而使PCR 反应不能正常进行[8]。
(8)对引物的修饰一般是在5’端增加酶切位点,应根据下一步实验中要插入PCR 产物的载体的相应序列。

1.1.1 PCR 的引物设计
首先从GenBank 查到VI 型胶原蛋白的α1 链的mRMA 序列,序列号为 NM_001848 .其序列长为 4164bp,其中98 到3184 为VI 型胶原蛋白的α1链的编码序列,98 到865 编码VI 型胶原蛋白的α1 链的氨基端球状结构域,
866 到1873 编码胶原的三股螺旋结构域,1874 到3181 编码VI 型胶原蛋白的α1 链的羧基端球状结构域。
接着采用Primer Premier 5.0 进行引物设计,设计结果如下:


图2-1 Primer Premier 5.0 进行引物设计
由表中可知引物的GC 含量较高,扩增的片断较长,而且存在错配和引
物二聚体,在进行PCR 扩增时存在一定的困难。

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