通过自动解释BLAST结果和避免模板结构,设计成功的SYBR Green, TaqMan, HRMA Primers, MethyLight TaqMan, LNA spikedTaqMan的分子信标、Scorpions和FRET测定。
自动化实时PCR引物和探头设计
Beacon Designer自动化实时引物和探头的设计。它被全世界的分子生物学家用来设计成功的实时PCR分析。它节省了失败实验的时间和金钱。Beacon Designer是一个灵活的解决方案,可满足您的实时入门和探头设计需求。正如我们一位尊贵的客户所说:
“我们喜欢您的程序——它节省了时间,因为我们不必使用3或4个不同的程序来确定我们设计的探测器与其他序列的绑定程度。而且它还节省了资金,因为我不必购买几个昂贵的标记探头来测试哪一个最有效。”—盖尔·纽曼博士,佐治亚州亚特兰大市免疫莫尔豪斯医学院微生物化学系
具体且高效的设计:Beacon Designer是如何实现的?
可以从程序中BLAST搜索序列并搜索模板结构。在设计引物和探头时使用了这两种搜索的结果。在设计过程中,可以自动避免具有显著的交叉同源性和模板结构的区域。
可用的设计选项
SYBRGreen分析设计
SYBR Green可能是最常用的实时PCR化学。Beacon Designer设计SYBR Green PCR引物,帮助您评估预先设计的SYBR Green PCR引物组。您可以完全控制设计参数,或者可以使用默认值,经过大量研究和专家交流后选择。您甚至可以为您的特定研究需求选择您自己的默认设计参数。
除了将引物定位在感兴趣的基因上,Beacon Designer还可以设计外显子-外显子或外显子-内含子连接的引物。通过外显子-内含子连接设计的这些引物有助于从gDNA中选择性扩增cDNA。
HRMA分析设计
Beacon Designer为突变检测提供了全面的解决方案。高分辨率熔融分析High ResolutionMelting Analysis (HRMA)比基于探头的基因分型分析更具成本效益。该程序采用专有算法,能够设计出检测突变的最佳引物。
High Resolution Melting Analysis (HRMA)引物设计在感兴趣的突变旁边,以产生具有可检测熔化温度变化的最短可能的扩增子。引物的设计避免了模板的二次结构,保证了引物的有效延伸。设计的引物可以在NCBI的核苷酸数据库中进行BLAST搜索,以检测其特异性。也可以分析预先设计或出版的引物。
双标记探头设计
Beacon Designer目前支持四种基于探头的化学试剂:
TaqMan探头
使用Beacon Designer优化TaqMan探头,帮助您研究差异基因表达或使用TaqmanSNP基因分型分析研究SNP(单核苷酸多态性)。您也可以选择设计日益流行的锁定核酸(LNA)取代TaqMan探头,它比标准TaqMan探头更稳定。为了研究DNA甲基化,Beacon Designer帮助设计用于甲基光分析的引物和TaqMan探头。MethyLight是一种高通量检测方法,用于区分甲基化和非甲基化DNA。使用Beacon Designer,可以通过设计甲基化和未甲基化链的寡核苷酸和未处理的DNA序列设计合适的控制引物和探头。使用这些化学物质,您可以评估预先设计/发布的引物或TaqMan探头。设计结果将按排名顺序报告,为您提供可供选择的备选方案列表。根据寡头的特性,分配一个等级。
分子信标
为NASBA分析设计或评估标准分子信标或分子信标。NASBA是一种引物依赖的技术,可用于在一个温度下在单个混合物中连续扩增核酸。现在您可以设计NASBA单分子模板或多重反应的分子信标。
Scorpions
Beacon Designer支持Scorpions引物和探头的设计。Scorpions测定是非常重要的,因为它们独立于探头的酶切。在反应过程中,引物和探头元件是物理耦合的。
FRET探头
Beacon Designer支持预先设计的FRET探头的设计和评估。与预先设计的SYBR Green引物兼容的FRET探头可以在Beacon Designer中设计。
多重实时PCR检测
使用Beacon Designer,您可以设计基于TaqMan的多重实时PCR检测,用于包括参考基因选择的至多5个序列。
特点
SYBRGreen引物设计
为SYBR Green PCR测定设计优化的引物。
Beacon Designer通过BLAST搜索序列设计高度特异的SYBR Green引物,自动解释结果,然后通过避免具有显著同源性的区域来设计SYBR Green引物。
设计的SYBR Green引物可以针对NCBI中的基因组数据库进行BLAST搜索。这有助于验证SYBR Green引物的设计和可视化引物和扩增子的特异性。
Beacon Designer识别模板结构,然后在设计SYBR Green引物时自动避开它们。
在序列视图窗格中以图形方式显示序列的同源区域和二级结构。此功能有助于可视化设计的寡头相对于两个区域的位置。
评估预先设计的引物,并设计一种与给定感观或反感观引物相容的引物。然后继续设计最佳的双标记探头,用于经验证的SYBR Green引物。
对于SNP基因分型研究,设计SYBRGreen引物,使SNP位点位于或朝向3'末端位置。
使用最近邻热力学算法计算SYBR Green Primer TM
按顺序显示设计结果。
筛选SYBR Green引物的热力学性质和二级结构。
避免与所有其他引物同源,以减少多重反应中的引物二聚体。
TaqMan探头设计
设计无二聚体、重复和运行的最佳TaqMan探头,以确保信号保真度。
设计野生和突变TaqMan探头,用于SNP基因分型分析的SNP鉴定
可以设计预先设计的引物集合,并设计兼容的TaqMan探头。
类似地,可以设计预先设计的TaqMan探头,并设计兼容引物。您甚至可以导入在SYBR Green引物设计模式中设计的引物,并设计一个兼容的探头。
显示TaqMan探头二级结构的图形视图。
Beacon Designer可以设计低噪声放大器的探头。LNA替代的TaqMan探头较短,具有赋予更高稳定性的LNA底座。您可以指定希望在探测器中拥有的LNA基础的数量。还可以在探头的每个端指定它们的放置和LNA自由区域,以设计LNA掺杂的TaqMan探头。
多重实时PCR检测设计
Beacon Designer 使用创新的专有算法为单管多重分析设计最佳的引物探头组。
TaqMan设计模式支持多重分析。可以复用多达五个序列。
支持正常化的参考基因或内务基因。
HRMA引物设计
设计突变侧翼的HRMA引物,使其产生尽可能短的扩增子,用于突变检测。
程序识别模板结构,然后在设计HRMA引物时自动避免模板结构,提高PCR效率。
Beacon Designer 检查设计引物的Tm、GC%和其他参数。只有满足高分辨率熔融分析所有参数的引物才有报道。
Beacon Designer 显示野生和突变扩增子的序列特性及其熔化温度。
有助于验证引物BLAST设计的引物的特异性。
评估预先设计的经验证的引物,并为给定的感官或反感官HRMA引物设计兼容的引物。
MethyLightTaqMan设计
Beacon Designer 根据Gardiner Garden和Frommer指南预测CpG岛。还可以手动指定CpG区域的顺序。CpG岛在Sequence view选项卡中显示为绿色,而富含GC的区域显示为红色。
Beacon Designer 为指定的CpG岛设计TaqMan探头和甲基敏感PCR引物。您也可以设计适当的控制引物和探头的甲基光测定,通过设计它们的未甲基化和未处理的DNA序列。
Beacon Designer设计的引物和TaqMan探头具有高度的特异性,因为它们的设计避免了通过自动解释BLAST搜索结果识别出的显著交叉同源区域。要避免的同源区域可以根据身份或E值或两者来过滤,E值的默认值为0,身份的默认值为100%。
MethyLight测定包括用亚硫酸氢钠处理基因组DNA,然后进行碱性处理。当提供基因组序列时,Beacon Designer 显示相应的亚硫酸氢盐处理链。
分子信标设计
自动选择合适长度的杆,用于最佳信标Tm。
设计无二聚体、重复和运行的信标,以增强信号强度。
检查分子信标与所有防止多重反应竞争的引物的交叉同源性。
设计检测野生和突变等位基因的分子信标。
可设计预先设计的引物组或构建预先设计的分子探头的引物。类似地,可以对预先设计的信标进行评估,或者可以为预先设计的引物集设计信标。这有助于使用SYBR Green引物进行信标分析。
以图形方式显示设计的信标及其属性。
NASBA分析设计
Beacon Designer可以设计NASBA单分子模板、多重或SNP基因分型检测的分子信标。
Beacon Designer评估用于NASBA分析的预设计引物和探头。在评估引物时,Beacon Designer会在必要时自动向P1引物序列添加嘌呤标记。
FRET探头设计
最佳FRET探头:设计无二聚体、重复和运行的最佳FRET探头,以确保信号保真度。
等位基因鉴定:设计用于检测野生和突变等位基因的fret探头。
评估预先设计的FRET试验:可设计预先设计的引物组或构建预先设计的探头的引物。您甚至可以导入在SYBR Green引物设计模式中设计的引物。
图形视图:以图形方式显示设计的FRET探头及其特性。
Scorpions设计
Beacon Designer支持Scorpions化学,用于实时检测目标序列。
Beacon Designer设计Scorpions引物,不含二聚体、运行、重复,具有用户指定的熔化温度范围。
Beacon Designer自动选择合适长度的杆,以获得最佳Scorpions Tm。
您可以设计特定的Scorpions引物,避免目标序列与基因组具有显著的交叉同源性,并避免模板上易受折叠的区域。
Beacon Designer以图形方式显示Scorpions的替代结构及其属性。
使用Beacon Designer,还可以评估预先设计的Scorpions测试。
避免交叉同源——针对特定的寡聚物设计
Beacon Designer解释BLAST搜索结果,避免与数据库序列有显著同源性的区域。
在序列视图窗格中以图形方式显示序列的同源区域,以帮助可视化引物和探头相对于它们的位置。
寡聚物与序列的其他区域结合,导致误判和假阳性信号。
建议在执行引物探头搜索之前运行BLAST搜索,以提高效率。
您可以选择要搜索的基因组类别、匹配的E值(默认设置为10)、是否希望将过滤器应用到查询序列(以屏蔽重复和低复杂度区域)和输出报告的格式。
在设计寡头的同时,可以根据所报告的命中或E值或两者的身份来选择要避免的同源区域。
您可以在引物或探头或扩增子上搜索基因组,以验证设计的特异性。
对于处理机密数据或没有快速互联网连接的研究人员,Beacon Designer可以解释来自本地数据库的BLAST结果。
可以使用NCBI的WWW Standalone BLAST设施在UNIX/Mac OS X上的服务器机上安装本地自定义数据库。
您还可以在自己的机器上建立一个序列/基因组的本地数据库。此选项显示为“Desktop BLAST”。Desktop BLAST是很容易配置和使用的。
避免模板结构——提高引物效率
由于在延伸温度下存在模板结构,可能会阻碍引物的延伸。
为了避免所有这样的区域,模板可能会自行折叠,Beacon Designer会进行模板结构搜索。
您还可以指定您想要折叠模板的温度。
设计引物时,结果会自动解释,避免出现区域。
模板结构以图形方式显示在序列视图窗格中,以帮助进行目视检查。所涉及的碱基用橙色划线。
寡头评级
Beacon Designer根据设计的所有引物和探头与引物和探头搜索指定的目标值的匹配程度对其进行评级。
您可以为每个参数指定一个公差范围。Beacon Designer不报告超出此标准的寡头。
当Beacon Designer找到一个所有参数都精确指定值的寡头时,它的评级为100。如果所有参数都在其公差限值内,则寡头等级为0。
评级是一种质量指标,在应用中具有主观性。然而,这并不意味着评级较高的寡头总是优于评级较低的寡头,也不意味着人们永远不应该选择评级较差的寡头。
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