طراحی پرایمر و رازهای پشت پرده آن
مولکول اولیگوداکسی ریبونوکلوئید
مولکول تکرشتهای بسیار کوچک اولیگوداکسی ریبونوکلوئید از جنس DNA را پرایمر یا آغازگر مینامند. وظیفهی اصلی آغازگرها شرکت در واکنش PCR با هدف تکثیر ناحیهای از ژنوم انسان است.
از آنجا که ژنوم انسان بسیار پیچیده است، فقط یکی از دو رشته دیانآی به صورت فعال عمل میکند، که ناحیهی هدف نام دارد. وجود سه گروه هیدروکسیل آزاد در انتهای ناحیهی هدف، لازمهی تکثیر و همانندسازی این قسمت از ژنوم است، که با استفاده از آنزیم دیانآی پلیمراز صورت میگیرد.
پرایمر به صورت اختصاصی برای بخش ویژهای از DNA الگو طراحی میشود و توانایی هیبرید شدن با جایگاه هدف و انتهای رشتهی آن را دارد. برای تکثیر و بررسی ناحیهی هدف، به:
- یک پرایمر پیشرو برای اتصال به رشتهی هدف
- و یک آغازگر معکوس برای اتصال به رشتهی مکمل
نیاز است. اتصال هر دو آغازگر به مولکول الگو توسط پیوندهای هیدروژنی صورت میگیرد.
ویژگیهای پرایمر
آنچه در طراحی یک پرایمر حائز اهمیت است، میزان توانایی اتصال این تکرشتهی کوچک با توالی مکمل خود در ناحیه هدف DNA و تهیه محصول نهایی میباشد. توانایی فوقالعاده بالای مولکول تکرشتهای اولیگوداکسی ریبونوکلوئید، علاوه بر تهیه مقدار زیادی از محصول، باعث ایجاد یک باند پایدار در ژل الکتروفورز میشود. حال برای اطلاعات بیشتر در این راستا، در کنار این مقاله دعوت میکنیم از طریق این لینک مقالهی Primer Design for PCR را مطالعه کنید.
گزینشپذیری و اختصاصیت آغازگر در طراحی آن نیز نقش بسیار مهمی دارد. چرا که نمایانگر میزان توانمندی مولکول در اتصال اختصاصی به توالی مکمل خود است. بدین معنی که در ناحیهی هدف، پرایمر قادر باشد فقط به مکمل خود متصل شود. این ویژگی، باعث حذف باندهای غیراختصاصی در ژل الکتروفورز خواهد شد.
کاربردهای طراحی پرایمر
- تکنیک PCR
- تکنیک Real-Time PCR
- تعیین توالی DNA
- کلونینگ
- تشخيص بيماريهاي قبل از تولد
- تعیین توالی DNA
- جداسازی DNAی ژنومی
طراحی یک آغازگر
طراحی توالی الگوی DNA و پرایمرها باعث افزایش میزان حساسیت و اثر بخشی آنها میشود. برای طراحی پرایمر، باید توالی ژن مورد نظر را از بانک اطلاعاتی توالی اسید نوکلئیک مانند سایت NCBI دریافت نمود و با در نظر گرفتن چندین پارامتر اساسی و با استفاده از نرمافزارهای کاربردی مانند gene runner طراحی را انجام داد.
در همین راستا دعوت میکنیم با کلیک کردن بر روی این لینک مقالهی “نگاهی جامع به نرمافزارهای بیوانفورماتیک” را از طریق سایت کمپ بیوانفورماتیک مطالعه کنید.
پارامترهای الزامی، که توجه به آنها در طراحی پرایمر باعث به دست آوردن نتایج مطلوبتری خواهد شد، شامل موارد زیر هستند، چرا که طراحی مولکول اولیگوداکسی ریبونوکلوئید منشاء اصلی پیروزی تکنیکهای PCR و Real-Time PCR میباشد.
- طول پرایمر، نیاید از 18 نوکلئوتید کمتر و از 24 نوکلئوتید بیشتر شود. افزایش یا کاهش میزان این جایگاهها باعث ایجاد فراوردههای غیراختصاصی PCR خواهد شد.
- میزان نوکلئوتیدهای گوانین و سیتوزین که به صورت درصدی از فراوانی نسبی GC بیان میشود، دارای محدودهی خاص میباشد.
- Melting Temperature دمایی که در آن جدایی دو رشتهی DNA اتفاق خواهد افتاد.
- Primer Annealing Temperature، افزایش دمای اتصال باعث از دست دادن کارایی هیبریداسیون پرایمر الگو و کاهش بیش از حد نرمال این دما تولید باندهای غیراختصاصی را در پی خواهد داشت.
گیره GC، ساختارهای ثانویه پرایمر، توالیهای تکراری، جلوگیری از ایجاد ساختارهای ثانویه در مولکول الگو از دیگر نکات مورد توجه در طراحی مولکول اولیگوداکسی ریبونوکلوئید میباشد.
دورهی آموزش طراحی پرایمر در بیوانفورماتیک
اگر شما هم به دنبال یادگیری طراحی پرایمر هستید پیشنهاد میکنیم با کلیک کردن بر روی لینک زیر در دوره طراحی پرایمر و پروب کمپ بیوانفورماتیک شرکت کنید.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.