发布时间:2026-06-30 16: 41: 00
Oligo引物二聚体应当怎样检查,以及引物二聚体评分过高的时候又该怎样处理,这两个问题,在进行PCR、qPCR和测序引物设计的时候,是很常见的。引物二聚体这个问题,并不是单纯地“软件给出的提示不太好看”,它会和目标模板,去竞争反应体系里面的引物、酶,还有dNTP,要是情况比较严重,就会导致非特异性的条带出现、扩增的效率下降,或者是在qPCR的熔解曲线上,出现不太正常的小峰。在检查的时候,不能只是去看一个总的评分,而是需要把自身二聚体、互补二聚体、3’末端的互补情况,还有ΔG这些结果,放在一起进行判断。
一、Oligo引物二聚体怎么检查
在检查引物二聚体的时候,需要先区分一下,到底是单条的引物自身发生了互补,还是上下游的引物之间,发生了互补。自身的二聚体,主要就是去看同一条引物的内部,是不是能够相互配对;而互补的二聚体,则是去看正向引物和反向引物之间,是不是也很容易结合在一起。真正需要重点去关注的,通常都是3’末端连续互补的这种情况,因为这种结构,更加容易被聚合酶所延伸。
1、先把完整的引物序列输进去
在开始检查以前,需要先确认一下,输入进去的,就是最终要用于实验的那段引物序列,不要漏掉了酶切的位点、接头、标签的序列,或者是保护碱基。有不少时候,引物核心的结合区域,它本身是没有什么问题的,但是前面一旦加上了接头以后,整段序列的互补性,就变强了。如果实验当中,使用的是完整的引物,那么在进行检查的时候,也就应该使用完整的序列。
2、去查看二聚体分析的结果
在二聚体分析的这个页面里面,去分别查看自身二聚体,和引物对二聚体的结果。到了这一步,不能只是去看软件给出来的那个提示等级,还要去看一看互补发生的位置。如果互补的情况,主要是出现在了5’末端,那么它所造成的影响,通常来说,是会小一些的;可要是集中在了3’末端,特别是末端出现了连续的互补,那就要非常小心了,因为这一类的结构,是更加有可能被延伸,从而形成引物二聚体的产物的。
3、结合着Tm值和GC含量一起去做判断
二聚体的评分,是不能脱离了Tm值和GC含量,去单独看待的。引物的GC含量过高、3’末端的G或者C过多、引物本身的长度太长,这些情况,都有可能会让二级结构,变得更加稳定。反过来讲,如果为了降低二聚体的风险,而把引物改得太短,导致Tm值太低了,那么这也会影响到它的特异性,和扩增的效率。所以说,在检查二聚体的时候,需要同时去看Tm值、GC含量、有没有发卡结构,还有目标区域的特性。
二、Oligo引物二聚体评分过高怎么办
当二聚体的评分偏高的时候,不太建议只是改动一两个碱基,去碰一碰运气。需要先去看一下,风险主要集中在哪个位置上,然后再去决定,是微调一下引物、还是把引物的区域给挪动一下,又或者,是整对引物,都需要重新进行设计。
1、优先去处理3’末端的互补
如果评分之所以高,主要就是来自于3’末端的互补,那就要优先去调整3’末端附近的碱基,或者是把引物的位置,给移动一下。3’末端,它是延伸开始的地方,连续互补的情况越是明显,形成有效二聚体的风险,也就越高。在必要的时候,可以把正向引物,或者反向引物,往上游,或者下游,移动几个碱基,去避开那些末端互补的区域。
2、把连续互补的长度,给它降下来
如果两条引物之间,存在着比较长的连续互补区域,那就可以通过微调引物的长度、改变起止的位置、减少局部GC集中的情况,来处理这个问题。到了这一步,倒也不是要把所有的互补都给清除掉,而是要降低那些比较稳定的互补结构,特别是要减少末端的连续配对。在调整过后,需要重新去检查一下,目标扩增片段的长度、Tm值的差异,还有特异性,不能只是为了把二聚体的评分给降下来,反而把扩增的效果,给牺牲掉了。
3、把问题比较严重的那条引物,重新设计一下
如果某一条引物,它同时存在着自身二聚体评分高、有较高的发卡结构、GC含量也偏高,而且特异性又不够理想,这好几个问题,那么在这种情况下,继续去小修小补,意义就不是很大了。一个更好的做法,是换一个设计的区域,重新去生成一批候选的引物,然后再从这好几组候选里面,去筛选出一组,Tm值比较接近、GC含量也适中、二聚体风险又比较低的引物来。
三、Oligo引物二聚体结果怎么结合实验判断
软件给出来的预测,只不过是一种预测,它并不等于最终的实验结果。在真实的PCR反应里面,退火的温度、镁离子的浓度、引物的浓度、模板的用量,还有循环的次数,这些东西,都会影响到二聚体的形成。当评分偏高的时候,要是目标引物,是必须要去使用的,那么就需要通过实验的条件,继续去进行优化。
1、把退火的温度优化一下
适当地把退火的温度,提高一些,这样就能够减少那些非特异性的结合,和一部分二聚体的形成。在做梯度PCR的时候,可以同时去观察一下,目标条带,还有那些低分子量的二聚体条带,然后去选择一个,目标条带比较清楚,而杂带又相对较少的温度。
2、把引物的浓度降低一些
引物的浓度,要是太高了,就会增加引物彼此之间相互碰到,然后结合在一起的几率。要是出现了比较明显的小片段条带,或者是在qPCR的低温区,看到了熔解峰,那就可以试着,把引物的浓度稍微降低一些,然后再去观察一下,扩增的效率,是不是还能够满足实验的要求。
3、把筛选的记录保留下来
在最终确定引物的时候,最好是能够把候选的序列、Tm值、GC含量、二聚体的检查结果,还有实验验证的记录,都给保留下来。这样一来,到了后续,要是扩增出现了异常,就可以回过头去判断一下,这到底是设计的问题、反应体系的问题,还是模板质量的问题。
总结
Oligo引物二聚体应当怎样去检查,以及引物二聚体评分过高的时候又该怎样去处理,这里面的关键,是不能只是去看一个总的评分,而是要去重点关注,自身的二聚体、引物对之间的二聚体,还有3’末端的互补情况。当评分偏高的时候,应当先去处理3’末端连续的互补,然后再通过移动引物的位置、调整它的长度、降低局部GC的含量,或者是重新设计,去把风险给降下来。软件给出的预测,和实验的具体条件,是需要放在一起去看待的,到了必要的时候,还可以再去通过退火的温度、引物的浓度,还有反应体系的优化,去验证最终的效果。
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