¿Cómo funciona el diseño de imprimación?

Las respuestas anteriores cubren la mayoría de los tecnicismos del diseño de imprimación, pero me gustaría agregar algunas cosas más. El diseño del cebador se vuelve muy fácil con una comprensión clara de los conceptos básicos de la replicación del ADN (después de todo, estamos diseñando cebadores para replicar el ADN en una PCR). Las cosas clave para recordar de la biología molecular 101 son:

1. La síntesis de nuevas cadenas siempre ocurre en la dirección de 5 ‘a 3’.

2. Las dos cadenas de ADN son siempre complementarias entre sí.

3. Las terminologías como cadena de sentido / cadena de codificación / cadena sin plantilla o cadena antisentido / cadena sin codificación / cadena de plantilla también son útiles.

(Si la molécula de ADN dada es bicatenaria, la cadena que corre en dirección de 5 ‘a 3’ se denomina cadena de sentido / cadena de codificación / cadena sin plantilla. Esta es la cadena con la misma secuencia que el ARNm y, por lo tanto, la nomenclatura De manera similar, la cadena que corre en dirección de 3 ‘a 5’ se denomina cadena antisentido / cadena no codificante / cadena plantilla. Esta es la cadena que generalmente se transcribe en el ARNm)

4. Finalmente, la convención de escritura, si no se especifica la direccionalidad de una molécula de ADN, como convención, en un ADN bicatenario la hebra superior corre en dirección de 5 ‘a 3’ mientras que la hebra inferior corre en 3 ‘a 5’ dirección. Si solo se administra una sola cadena de ADN, es seguro asumir que corre en dirección de 5 ‘a 3’.

Después de aclarar todo esto, el diseño de imprimación es pan comido. Para diseñar el Forward Primer, use las primeras 15-20 bases del filamento de la plantilla y para diseñar el Reverse Primer, use las últimas 15-20 bases de la plantilla y haga un cumplido inverso (es decir, tome las últimas 15-20 bases, escriba su secuencia complementaria y luego léala en la dirección inversa).

Al hacer esto, tendrá un conjunto de cebadores directos e inversos que podrían usarse para amplificar el ADN en una PCR. Ambos cebadores tendrán una direccionalidad de 5 ‘a 3’. Es fundamental verificar los parámetros como la longitud, la temperatura de fusión y el contenido de GC de este par de cebadores para una reacción de PCR exitosa. El par de imprimación no debe ser muy diferente en sus temperaturas de fusión (generalmente dentro de 5 grados entre sí). Los cebadores no deben ser demasiado altos o bajos en su contenido de GC y siempre es una buena idea tener un G o C en el extremo 3 ‘del cebador, para garantizar una unión firme. Finalmente, se podrían agregar sitios de restricción o secuencias homólogas para la clonación en el extremo 5 ‘. Tener un par de bases adicionales junto con el sitio de restricción ayuda a garantizar una digestión adecuada.

Depende de para qué son los cebadores. Si son para amplificar un trozo de ADN, desea un cebador para iniciar la cadena sensorial y otro para iniciar la cadena antisentido. Deberían tener una temperatura de fusión (Tm) bastante similar, por lo que funcionarán bien juntos, y probablemente no deberían estar demasiado separados, por lo que el fragmento de ADN que fabrican se puede hacer con bastante rapidez. Normalmente buscamos una pieza amplificada de algo así como 300–700 pares de bases para PCR regular. Los diferentes propósitos permitirán (o requerirán) diferentes tamaños. Como guía general, es probable que desee que los cebadores de este tipo tengan aproximadamente 20 pares de bases, aunque eso puede variar según el contenido de GC y qué tan alto (o bajo) desea que sea su Tm. Si desea utilizar los cebadores para introducir una mutación en la pieza que está amplificando, querrá leer el protocolo para asegurarse de obtener algo que funcione de la manera deseada.

Si su imprimación es para secuenciar, esa es una caldera diferente de cera en conjunto, y desearía analizar los diversos métodos de secuenciación para ver cómo diseñar una imprimación para uno de esos propósitos.

Una vez le pregunté esto a mi profesor en un laboratorio de diagnóstico molecular. Me dijo que se usa una columna similar a una en cromatografía en columna.
1. La fase fija (cuentas) está unida al primer nucleótido, llamémosle una T, luego
2. El siguiente nucleótido se agrega a partir de una solución, cuyos nucleótidos solo reaccionarán en un extremo con el nucleótido anterior. Por lo tanto, solo se agrega un nucleótido a cada cadena. (Digamos que es una A.)
3. La columna se lava, por lo que las A no unidas ya no entrarán en contacto con nuestro cebador.
4. El segundo nucleótido se “activa” para que pueda unirse con el tercer nucleótido.
5. Repita desde el paso 2.

Voy a interpretar sus preguntas sobre cómo están diseñados los cebadores. Por lo general, toma los primeros 20 nucleótidos de la secuencia complementaria del segmento de ADN que desea amplificar en la PCR. Luego agrega algunos otros nucleótidos en el frente de sus cebadores.