Primer-BLAST-NCBI-的引物设计和特异性检验工具

Primer-BLAST：NCBI的引物设计和特异性检验工具一、Primer-BLAST介绍Primer-BLAST，在线设计用于聚合酶链反应（PCR）的特异性寡核苷酸引物。Primer-Blast可以直接从Blast主页（）找到，或是直接用下面的链接进入：这个工具整合了目前流行的Primer3软件，再加上NCBI的Blast进行引物特异性的验证。Primer-BLAST免除了用另一个站点或工具设计引物的步骤，设计好的引物程序直接用Blast进行引物特异性验证。并且，Primer-BLAST能设计出只扩增某一特定剪接变异体基因的引物。Primer-BLAST有许多改进的功能，这样在选择引物方面比单个的用Primer3和NCBIBLAST更加准确。二、Primer-BLAST的输入Primer-BLAST界面包括了Primer3和BLAST的功能。提交的界面主要包括三个部分：targettemplate（模板区）,theprimers（引物区）,和specificitycheck（特异性验证区）。跟其它的BLAST一样，点击底部的“Advancedparameters”有更多的参数设置。（1）模板（Template）在“PCRTemplate”下面的文本框，输入目标模板的序列，FASTA格式或直接用AccessionNumber。如果你在这里输入了序列，是用于引物的设计。Primer-BLAST就会根据你输入的序列设计特异性引物，并且在目标数据库（在specificitycheck区选择）是唯一的。（2）引物（Primers）如果你已经设计好了引物，要拿来验证引物的好坏。可以在PrimerParameters区填入你的一条或一对引物。并且选择好验证的目标数据库（在specificitycheck区选择）。根据需要可设置产物的大小，Tm值等。（3）特异性（Specificity）在specificitycheck区，选择设计引物或验证引物时的目标数据库和物种。这一步是比较重要的。这里提供了4种数据库：RefSeqmRNA,Genome(selectedreferenceassemblies),Genome(allchromosomes),andnr(thestandardnon-redundantdatabase)。前两个数据库是经过专家注释的数据，这样可以给出更准确的结果。特别是，当你用NCBI的参考序列作为模板和参考序列数据库作为标准来设计引物时，Primer-BLAST可以设计出只扩增某一特定剪接变异体基因的特异引物。selectedreferenceassemblies包括以下的物种：human,chimpanzee,mouse,rat,cow,dog,chicken,zebrafish,fruitfly,honeybee,Arabidopsis,和rice。Nr数据库覆盖NCBI所有的物种。三、实例分析用人尿嘧啶DNA糖基化酶(uracil-DNAglycosylasegenes,UNG,GeneID:7374)的两个转录本序列作为一个例子来分析。UNG1的序列长一点（NM_003362），UNG2的序列短一点（NM_080911，注：拿这两个基因的序列ClustalW一下就可以了）。这里用UNG2的序列设计引物，选择RefSeqmRNAdatabase，物种是Human，其它默认。结果如下图A-B所示，设计的引物只能扩增出UNG2。看上面的图，把“AllowprimertoamplifymRNAsplicevariants”这个选项给勾上，出现的结果如下图-C所示，新的引物也可以扩增出UNG1（注：我试了一下，不能得到预期的结果，可能参数没设对）。Figure.Primer-BLASTresultsforUNGtranscriptvariant2.TheNCBIReferencesequenceNM_080911wasusedasatemplate.Toppanel:PrimersspecifictothesinglesplicevariantarereportedbydefaultwiththemRNARefSeqdatabaselimitedtohumansequences.Bottompanel:Primersthatamplifybothsplicevariantsarefoundwiththeoptiontoallowsplicevariants.四、一些Tips1，在任何时候都要优先使用参考序列的Gi号或Accession号（尽量不要Fasta格式的序列）。另外，确保你的序列是最新版本的（在填AccessionNumber时后面不加版本号就会自动拿最新的序列）2，就算你对整个序列的某部分感兴趣（如某条染色体上的某个区域），你也应该优化使用Gi号或Accession号（Primer-BLAST有参数可以设置设计引物的范围，”Form-To”，如上面的第一幅图所示）。因为用Gi号或Accession号，NCBI会自动读取该序列的一些注释数据，对引物的设计更加有利。3，尽量使用没有冗除的数据库（如refseq_rna或genomedatabase），nr数据库包括了太多的冗除的序列，会干扰引物的设计。4，请指定一个或几个PCR扩增的目标物种。如果不指定在所有的物种搜索，将会使程序变得很慢，引物的结果也会受其它不相关的物种影响。