寡核苷酸(后面简称引物)的制备是通过使用 DNA 合成仪完成的,合成仪本质上是一套由计算机控制的试剂递送系统。第一个碱基将会被连接至固体支持物(通常是玻璃或聚苯乙烯微珠),该支持物旨在锚定反应柱中不断延长的 DNA 链。DNA 合成由一系列的 化学反应 所组成,不同于酶促的DNA合成过程从5'→3'方向延伸,而是由3'→5'方向进行。
有些实验员还搞不清楚引物5'端到底有没有磷酸基团,从第6步的过程看,最后一个碱基5'端DMTr保护基团清除后,暴露出来的是5’-OH,是没有磷酸基团的,不能够直接用于3'-5'连接反应,这是合成方法本身局限的,如果你需要带5'端磷酸的引物,就需要告诉合成公司进行修饰,也可以自己用磷酸化酶处理。
所有的化学反应都不是100%进行的,即使是最彻底的中和反应也是处于动态平衡的,那么引物合成过程中会产生那些干扰呢?下面我们来看看,反应不彻底会产生什么样的影响?
引物合成过程中,会产生各种各样的副产物,大多数副产物基本可以忽略,但短片段的比例是不容忽视的,一般的偶联步骤效率在99%左右,25nt的引物,全长的比例=0.99 24 =78.6%,每种短片段的比例接近0.99%,一般PCR体系中,引物的使用浓度为0.2-0.5uM,这样的浓度下短片段的数目也是很大的,这些短片段可能结合在非目的区,往往导致非特异条带的产生,甚至克隆失败。为了避免这种缺陷,引物合成之后需要对应的纯化步骤,去除小片段,这对较高要求的PCR和分子克隆是十分必要的。
引物是PCR成功与否最重要的影响因素之一,影响PCR成功率的因素我们后面还会讨论。一般来说,在引物区发生突变的概率不大,但是偶尔也会发生,合成公司一般都有对应的赔偿措施,但花费的时间精力是你的,因此进行比较重要的实验时,尽量不要在引物合成上节约成本。
亚磷酰胺三酯法是将DNA固定在固相载体上完成DNA链的合成的,合成的方向是由待合成引物的3'端向5'端合成的,相邻的核苷酸通过3'→5'磷酸二酯键连接。第一步是将预先连接在固相载体CPG上的活性基团被保护的核苷酸与三氯乙酸反应,脱去其5'-羟基的保护基团DMT,获得游离的5'-羟基;
第二步,合成DNA的原料,亚磷酰胺保护核苷酸单体,与活化剂四氮唑混合,得到核苷亚磷酸活化中间体,它的3'端被活化,5'-羟基仍然被DMT保护,与溶液中游离的5'-羟基发生缩合反应。
第三步,带帽(capping)反应,缩合反应中可能有极少数5'-羟基没有参加反应(少于2%),用乙酸酐和1-甲基咪唑终止其后继续发生反应,这种短片段可以在纯化时分离掉。
第四步,在氧化剂碘的作用下,亚磷酰形式转变为更稳定的磷酸三酯。
引物合成是通过测定引物的OD值,溶解引物,最终合成引物的一个完善的过程。目前引物合成基本采用固相亚磷酰胺三酯法。金开瑞生物提示你,亚磷酰胺三酯法合成DNA片段,具有高效、快速的偶联以及起始反应物比较稳定的特点。亚磷酰胺三酯法是将DNA固定在固相载体上完成DNA链的合成的,合成的方向是由待合成引物的3′端向5′端合成的,相邻的核苷酸通过3′→5′磷酸二酯键连接。