PCR引物看着只是两段短短的序列,可真到了做实验的时候,很多人会卡在退火温度这一关上。MacVector里引物退火分析怎么做,不同引物的退火温度又该怎么放在一起比较,这里头的关键,是不能光盯着一条引物的Tm值去看,而是得把这一对引物,搁到目标序列里头,去做一次完整的检查。MacVector的【Analyze】菜单下,有一个【Primer Design/Test(Pairs)】功能,它既能靠Primer3那套算法去自动找引物,也能让你把已经设计好的引物对输进去做测试,跑完之后,会把每一条引物的Tm值,还有推荐用的那个退火温度Ta,都一块儿给列出来。
一、引物退火分析怎么做
在MacVector上做引物退火分析之前,我们得先确认好,目标DNA序列的方向是对的,而且待扩增的那块区域,也已经被稳稳当当地选好了。引物分析这事儿,可不单单是算出一个温度数字来那么简单,它还得去看引物待在什么位置上、最后能扩出多大的产物、GC含量是多少,以及有没有潜藏着错配的风险。
1、先把目标序列打开
在MacVector里头,去把DNA的序列文件给打开,然后去瞧一眼它的长度、方向,还有上头标好的注释信息。要是你手里的是一个质粒序列,就得先闹明白它是个环状的,还是个线性的;如果只是一段基因片段,那就要去核实一下,它的起头和结尾,有没有在复制的时候给弄错了。
2、进到引物对的分析功能里去
去点一下【Analyze】菜单,然后找到【Primer Design/Test(Pairs)】这个选项。要是你想让软件帮着自己去找引物,那就可以叫Primer3去搜一遍目标区域;要是你手里已经捏着正向和反向引物了,那就直接把这两段序列,给输进那个测试的窗口里去。按照MacVector的说明,这个功能,它既能帮着去寻摸合适的引物,也能拿来测一测,你已经有了的引物对,到底适不适合拿来做PCR。
3、去查看Tm和Ta的结果
等分析跑完了,就要把眼睛盯在Forward Primer Tm、Reverse Primer Tm、Product Tm,还有它给推荐的那个Ta,这几样数据上。MacVector的相关文章里讲到过,跑出来的结果,会同时把每条引物自己的Tm值,还有最合适的那个退火温度Ta,都给报告出来。你可千万别,光是把这两条引物的Tm拿过来,简简单单地求个平均数,就当成实验时要用的退火温度了。
4、再查查特异性和产物的情况
接着还要去瞅一眼,扩增出来的产物有多长、引物结合在什么位置上,还有,有没有特别明显的、不该结合也结合上去的非特异性信号。Tm值合适,可不代表这条引物就一定是好的,要是它结合的位置给弄错了、扩出来的产物太长了、3端藏着错配,又或者是形成了很显眼的二聚体,那实验照样很容易就栽跟头了。
二、引物退火温度怎么放在一起比较
在拿不同的引物,去比较它们的退火温度时,得先把它们搁在同一套计算条件下头去看。不一样的软件、盐浓度、引物浓度,还有聚合酶的算法,这些东西只要一变,跑出来的Tm数值自然就会有差异,这倒是挺正常的一件事。
1、先去比一比两条引物Tm的差距
正向和反向这两条引物,它们的Tm值,最好是离得近一些。要是这差距拉得太大,那在定退火温度的时候,就很难把这两条引物都给伺候舒服了,温度低了,非特异性就容易冒出来,温度高了,又可能有一条引物死活都结合不上去。
2、要优先去参考那个推荐Ta
MacVector在引物对的分析里头,是会直接给出来一个推荐的Ta值的,而不是就甩给你一条引物的Tm便不管了。MacVector的资料还讲到,它不光会去算左右引物的Tm和产物的Tm,还会在结果那一列里,给出推荐用的退火温度。所以当我们在比较多组引物的时候,是能把那个Ta值、Tm的差距,还有产物的长度,这几样东西绑在一块儿去综合看的。
3、同一批引物,得拿同一套算法来比
你可别把A引物扔给MacVector去算,转身又把B引物塞给另一个网页工具去跑,然后把得出来的数,就这么直愣愣地放在一块儿比高低。Thermo Fisher的Tm工具也提到过,Tm值和退火温度这些东西,是会受到引物浓度、用的是哪一种聚合酶,还有计算方法的影响的。真要去做横向比较的时候,最好是让它们都在同一个工具底下,用同一套参数来跑。
4、做实验的时候,要给梯度留出空间来
要是两组引物的Ta值,看着是差不多,那在动手做实验的时候,就可以先照着推荐的那个Ta,在它的上下,去设上一个梯度的范围,比方说,往上往下,都浮动个2到5摄氏度。IDT那边也提到过,退火温度这事儿,通常跟引物的长度和组成是直接挂上钩的,一个常见的经验是,把它设在比引物Tm要低上差不多5摄氏度的位置上,可说到底,这具体该定在哪个点,还是得结合你自己的目标和实际的反应体系,去做出判断。
三、退火分析的结果对不上,要怎么处理
一旦MacVector跑出来的结果,跟以前的实验记录,或者是别的工具算出来的东西,对不到一块儿去的时候,可先别急着就说软件给算错了。我们要做的,是先把输进去的序列、用到的参数,还有实验的体系,都给从头到尾、好好地核对上一遍。
1、检查引物序列本身
要把它给弄准了,看看序列里头,是不是多敲了一个空格、是不是少填了一个碱基,还有那条反向引物,可别一个不留神,就给填成了反向互补序列。这序列的填法要是错了,那后面算出来的Tm值,还有产物的位置,就全都跟着一块儿跑偏了。
2、再查一查目标区域
要是你用的那个模板序列,它的版本跟人家的不一样,又或者是你的引物,它正好跨过了突变的位点、插入片段的边界,那它结合上去的样子,自然也就跟着不同了。这个时候,你是可以跑到Map视图里头,去把它给坐实了,看看那引物,到底是一头扎在了哪个具体的落点上。
3、要结合聚合酶的说明书去调整
不同厂家的聚合酶,它们自己推荐的退火温度,并不是一刀切、全一个样的。在正式开始做实验以前,比较把稳的法子,是把MacVector给出来的那个Ta值,当成一个起跑点,然后再去把酶的说明书给翻出来,同时结合着梯度PCR跑出来的结果,给它做上一点点微调。
总结
在MacVector里头做引物退火分析,一个比较推荐的路数是,去用【Analyze】菜单底下的【Primer Design/Test(Pairs)】功能,把你那一对引物,搁到目标序列里头,去跑上一遍测试。等到要比较退火温度的时候,可别就只盯着一条引物的Tm值死看,得把两条引物Tm之间的那个差距、产物的Tm、软件推荐的那个Ta值、产物有多长,还有特异性好不好,这几样东西,全都给放到一块儿去瞅。万一跑出来的结果对不上了,这头一个要奔去查的,就是引物序列有没有给填错、模板的版本是不是有出入、还有计算时候用的条件一不一样,末了呢,再拿梯度PCR去给它做上一回最后的拍板。