AlleleID：用于细菌鉴定等的测定设计
AlleleID是一个全面的桌面工具，旨在应对细菌鉴定、病原体检测或物种鉴定的挑战。ClustalW多序列比对在其核心，AlleleID可以被用于设计物种鉴定/跨物种探头的微阵列或实时PCR包括SYBR Green，TaqMan MGB，TaqMan探头，分子信标和实时PCR引物。AlleleID还支持设计用于检测选择性剪接事件的微阵列实验。
物种鉴定分析/跨物种鉴定/等位基因鉴定分析
AlleleID使用ClustalW对序列进行比对，并分析保守区域和物种特定区域。然后，您可以使用该程序进行实时PCR引物设计（包括SYBR Green引物设计）和双标记探头设计（TaqMan探头，TaqMan MGB探头和分子信标）。这些分析仅用于检测混合物中的菌株（菌株检测）或感兴趣的物种。
对于跨物种分析，AlleleID识别保守区域以设计通用探头。对于相关生物，AlleleID可用于研究基因表达时，基因组草案的研究对象是不可用的。这种强大的功能肯定有助于许多具有挑战性的任务，如检测，识别，量化或监测污染物，环境…
测定成功的复杂算法
高度特异性的寡聚体是通过避免通过自动解释BLAST搜索结果而发现的具有显著同源性的区域而设计的。通过避免模板二级结构，提高了实时PCR引物和探头的效率。“Minimal Set”是该计划中最具创新性的特征之一，它有助于设计数量最少的等位基因特异性寡核苷酸引物和双标记探头，从混合物中唯一识别出每个所需物种/菌株/分类群，从而降低测定成本。对于分类群或跨物种测定，当组或分类群高度不同时，此特征特别有用。对于一组预先设计的、经过验证的引物集合，AlleleID可以设计兼容的引物和探头，用于物种鉴定或类群特异性分析的其余序列。
广泛支持实时或定量PCR分析和SNP/表达微阵列
AlleleID可以设计最佳的SYBR Green引物、TaqMan探头、TaqMan Minor Groove Binding (MGB)探头、FRET探头或分子信标，用于实时定量PCR差异基因表达和SNP基因分型分析。您也可以设计实时PCR引物和双标记探头多达一万个序列在一个单一的运行SNP检测或表达微阵列。
设计Luminex xMAP测定
AlleleID能设计基于Luminex的xMAP技术的悬浮阵列系统菌株分化多重测定。如果您与密切相关的有机体合作，此功能将使您能够在单个反应容器中运行等位基因特异性引物延伸Allele Specific Primer Extension(ASPE)和DHA分析。
多重Ligation-dependent Probe Amplification(MLPA)法检测拷贝数和突变
AlleleID是唯一一个为MLPA或MRC Holland引入的Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification技术设计合成探头的程序，使研究人员能够在没有合适的试剂盒时扩展该技术。它是一种快速发展的高通量遗传分析方法。它可以检测外显子缺失、拷贝数变化和CpG甲基化模式。它具有性价比高、灵敏度高、特异性强、重现性好等特点。
AlleleID还为PamGene Arrays设计了mRNA特异性、DNA特异性和突变特异性MLPA探头。这将使PamChip用户能够设计自己的探头，使用PamGene的高精度检测平台检测感兴趣的基因。结合这两种技术，拷贝数的变化和突变可以很容易地在6小时内检测到。
特点介绍：
跨物种/分类特定分析
实时PCR和微阵列引物/探头设计在跨物种和类群应用中的应用
对于跨物种分析，AlleleID识别保守区域，以设计通用探头。在设计诊断分析时，此功能对于检测物种或分类群特别有用。当研究中的生物体的基因组草图不可用时，此功能也有助于研究基因表达。
当无法确定一组序列的重要保守区域时，AlleleID试图设计一个“Mismatch Tolerant”探头。探头可包括尽可能靠近5'端的指定数量的不匹配基底。
还包括“Minimal Set”选项，帮助您设计最小数量的探头集，以唯一标识序列，从而降低总体测定成本。
跨物种检测
在进化过程中，生物体DNA组成的变化，如单核苷酸多态性，导致了表型性状的多样性。世世代代地继承这些变化，为物种的多样性做出贡献。尽管发生了这些变化，但在进化过程中仍有一段DNA保持着不变。这些不变的区域或序列有助于提出系统发育上相似的类群，鉴定一个类群内的有机体，或了解其生物多样性在某一特定区域植物群中的程度。
现代跨物种检测技术
实时PCR和微阵列技术为病原体的诊断提供了一种快速、灵敏、特异、定量的手段。当样本中有一种以上的病原体时，根据症状不容易区分疾病。显微鉴定需要在专门的培养基上培养几天到几周。近年来，实时PCR技术已成功应用于丝核菌、腐霉、镰刀菌等真菌病原菌的检测。
设计一种跨物种检测方法涉及到使用多序列比对工具来识别DNA的保守片段，以及设计一种杂交探头来检测它。近年来，利用实时PCR和微阵列等分子水平的鉴定技术在分类水平上对微生物进行鉴定已经取得了一些进展。
AlleleID如何设计跨物种/分类群特异性分析
AlleleID设计了实时PCR分析，包括分子信标、TaqMan探头、TaqMan MGB和SYBR Green引物，以及用于设计用于分类群鉴别的通用探头的微阵列。
当设计分类群特异性分析时，AlleleID设计一个单一的通用探头，以从混合物中识别一个分类群或一组生物体。当这些设计不可行时，对于具有挑战性的问题，AlleleID通过最小化不匹配来尝试设计，特别是在问题更大的3'端避免不匹配。
要设计特定分类群/跨物种探头，请对齐序列或加载对齐文件
AlleleID为设计分类群特异性/跨物种分析提供了多种设计选择
带保守引物的保守探头：AlleleID通过排列序列识别保守区域，然后在其中设计探头。这样就可以用一个探头识别集合中的任何序列。它还设计了探头两侧保守区域的引物对。结果是，单个引物对可以扩增组或类群的所有序列。
分类群特异性/跨物种鉴定：带有保守引物的保守探头
分类群特异性/跨物种鉴定：具有最佳引物的保守探头
带有最佳引物的保守探头：AlleleID设计了一对引物，可以放大一个比对中可能出现的最大序列数。设计引物有两种选择，唯一和最优。为了“唯一”，此程序设计了一对引物来放大每个序列。每个引物与其模板完全同源。对于“最优”，该方案最小化扩增所有序列所需的引物数量；利用引物能够结合序列并扩增它的事实，即使它们包含有限数量的不匹配碱基，特别是朝向引物的5'末端。
分类群特异性/跨种鉴定：碱基不匹配和引物保守的探头
具有不匹配碱基和保守/最优引物的探头：AlleleID可以设计具有指定数目错配碱基的探头。不匹配的基础将遵循多数人的共识，这意味着探测器将在对准范围内拥有最常见的基础。这种设计使成本最小化，这是一个重要的考虑因素，特别是在诊断分析设计中。引物是在保守区设计的。为了降低分析成本，它设计了最小数量的引物对，这些引物对用于放大整个比对中的保守区域。
类群特异性/跨种鉴定：带有不匹配碱基和最佳引物的探头
具有最佳引物的最小探头：当排列序列之间的同源性很低且上述两种设计（单一类群特异探头集或具有错配耐受性的探头集）都不可行时，AlleleID设计了尽可能少的探头数量，以检测一个序列中的所有序列。该程序首先对多数共识进行探测，然后对少数共识和剩余的个体序列进行探测。这个设计是非常有用的，特别是对于研究从不同地理位置获得的序列之间的系统发育关系。
分类群特异性/跨物种鉴定：带有最佳引物的最小探头
分类群特异性/跨种鉴定：碱基不匹配和引物保守的探头
类群特异性/跨种鉴定：带有不匹配碱基和最佳引物的探头
具有最佳引物的最小探头：当排列序列之间的同源性很低且上述两种设计（单一类群特异探头集或具有错配耐受性的探头集）都不可行时，AlleleID设计了尽可能少的探头数量，以检测一个序列中的所有序列。该程序首先对多数共识进行探测，然后对少数共识和剩余的个体序列进行探测。这个设计是非常有用的，特别是对于研究从不同地理位置获得的序列之间的系统发育关系。
分类群特异性/跨物种鉴定：带有最佳引物的最小探头
Y代表可以识别的序列。
物种鉴定分析
物种鉴定
使用AlleleID，您可以设计用于鉴定物种和菌株的混合序列分析。
指定序列：通过将序列移动到“Bind To”框中，指定要在混合中检测的序列。
引物设计的选择：引物设计有两种选择，独特的和最佳的。当您选择独特的时，程序会设计一对引物来放大每个序列。为了达到最佳效果，该程序将扩增所有序列所需的引物数量最小化。其目标是尽量减少合成和总的分析成本。
探头设计的选择：同样，对于探头，当您选择“唯一”时，AlleleID为每个序列设计一个探头。选择最小集合选项时，AlleleID设计识别序列所需的最小探头数。
物种的历史鉴定
在疾病诊断和药物开发领域，以培养为基础的细菌和物种鉴定方法被更快、更可靠的分子基础技术（如实时PCR和微阵列）迅速取代。这些技术成功的原因是，人们可以容易地从空气、土壤或水等复杂来源收集的样本中识别出一个物种。
基于分子的技术使用针对目标基因特定区域设计的物种特异性探头来检测和鉴定细菌。在复杂的背景下，微阵列能够同时快速地检测和识别多种病原体。
现代物种鉴定技术
AlleleID设计了实时PCR分析，包括分子信标、TaqMan探头、TaqMan MGB和SYBR Green引物，以及用于细菌鉴定、病原体检测和分类/物种鉴定的微阵列。等位基因使用快速准确的ClustalW算法对序列进行比对，以识别物种特定区域。
物种识别：排列序列和识别独特区域
AlleleID为物种鉴定提供了多种选择
具有独特引物的独特探头：当选择的探头类型独特时，AlleleID设计探头以识别绑定盒中的每个序列，每个序列一个探头。该程序搜索对路线中每个单独序列唯一的基本位置。探头尽可能地集中在这些独特的碱基上，这样即使不匹配只有一个碱基，测定也会成功。
物种鉴定：具有独特引物的独特探头
带有唯一引物的最小集合：选择最小集合选项，AlleleID设计识别序列所需的最小数量的探头。最小集合通常包含的探测少于要识别的序列数，并且探测的唯一组合识别每个序列。这种分析的目的是尽量减少合成和总的分析成本。
物种鉴定：具有唯一引物的最小集
“最小探测”矩阵
Y代表可以唯一识别的序列。
最少的探头和最佳的引物：为了达到最佳效果，程序将扩增所有序列所需的引物数量最小化。其目标是尽量减少合成和总的分析成本。
物种鉴定：带有最佳引物的最小探头
使用微阵列的基因剪接/选择性剪接
选择性拼接
DNA微阵列可能是研究剪接变异最有用的技术。AlleleID包括设计微阵列探头以检测选择性剪接和基因剪接事件的能力。
AlleleID设计了两种类型的微阵列探头，我们称之为连接探头和外显子探头，使用户可以完全控制设计参数。
AlleleID通过为每个接头和/或为创建的每个接头变体设计探头来检测备选剪接事件。
AlleleID设计外显子探头。这类探头对于确认变体中是否存在外显子非常重要。
基因剪接技术资源。
什么是选择性剪接？
基因的编码片段和非编码片段可以以不同的方式排列。当同一亲本基因产生不同的m-RNA序列时，这种现象被称为选择性剪接。这一过程的生物学后果可能是严重的，因为同一个基因导致形成不同的蛋白质，这些蛋白质可能是功能性的、非功能性的或有故障的。剪接事件的各种形式称为剪接变体。如上所述，等位基因可用于利用微阵列实验检测剪接变异体。
外显子连接引物设计
使用AlleleID，您也可以设计跨外显子连接的引物。外显子通过解释GenBank头注释或手动指定来标识。
为了从cDNA和gDNA的混合物中选择性地扩增cDNA，所设计的引物使得来自一对cDNA的至少一个引物跨越外显子连接。这些引物设计用于退火到由其合成的mRNA或cDNA，但不退火到基因组DNA。
实时PCR引物设计
实时PCR的简介
顾名思义，实时聚合酶链反应是一种用于实时监测PCR反应进展的技术。同时，可以对相对少量的PCR产物（DNA, cDNA或RNA）进行定量。实时PCR是基于检测报告分子产生的荧光，随着反应的进行，荧光会增加。这是由于每一个扩增周期的PCR产物的累积造成的。这些荧光报告分子包括与双链DNA（即SYBR Green）或序列特异性探头（即分子信标或TaqMan探头）结合的染料。实时聚合酶链反应有助于监测反应的进展。我们可以从微量的核酸开始，精确地量化最终产物。此外，无需进行后PCR处理，节省了资源和时间。荧光实时PCR技术的这些优点彻底改变了基于PCR的DNA和RNA定量方法。实时PCR检测具有灵敏度高、特异性强、操作简便、自动化程度高等优点。实时PCR也被称为实时RT PCR，它具有额外的反转录周期，导致从RNA分子形成DNA分子。这是因为RNA比DNA更不稳定
实时PCR程序
在实时PCR方案中，荧光报告分子用于监测PCR的进展。随着PCR产物在每个扩增周期中的累积，报告分子所发射的荧光呈现出流形。根据用于检测的分子，实时PCR技术可分为两类：
1. 用DNA结合染料进行非特异性检测
2. 特定探测目标特定探测器
用DNA结合染料进行非特异性检测
在实时PCR中，DNA结合染料被用作荧光报告剂来监测实时PCR反应。报告染料的荧光随着产物在每个连续放大周期中的累积而增加。通过记录每个周期的荧光发射量，可以在指数期监测PCR反应。如果在实时PCR过程中，模板起始量的对数与相应的报告染料荧光增强量之间绘制一个曲线图，则观察到一个线性关系。
SYBR Green是实时PCR中应用最广泛的双链DNA特异性染料。SYBR Green与DNA双螺旋的小凹槽结合。在溶液中，未结合的染料几乎没有荧光。当染料与双链DNA结合时，荧光明显增强。SYBR Green在PCR条件下保持稳定，并且可以安装热循环器的光学滤波器以协调激发和发射波长。溴化乙锭也可用于检测，但其致癌性质使其使用受到限制。
尽管这些双链DNA结合染料为实时PCR提供了最简单和最便宜的选择，但基于插层的PCR产物积累检测的主要缺点是特异性和非特异性产物都会产生信号。
使用目标特定探头的特定检测
用报告荧光染料和猝灭染料标记的寡核苷酸探头对实时PCR进行特异性检测。基于不同化学成分的探头可用于实时检测，包括：
a.分子信标
b.TaqMan 探头
c.FRET 杂交探头
d.Scorpion 引物
实时PCR应用包括
1. 定量mRNA 表达研究。
2. 基因组或病毒DNA拷贝数的测定。
3. 等位基因判别分析或SNP 基因分型。
4. 验证微阵列结果
5. 药物治疗效果
6. DNA损伤测量
实时PCR与传统PCR的比较
实时PCR允许在反应的早期阶段检测PCR产物。这种在PCR早期测量反应动力学的能力比传统的PCR检测提供了明显的优势。传统方法在PCR反应的最后阶段或终点使用凝胶电泳检测PCR扩增。
终点PCR的局限性
在PCR反应中，随着反应的进行，试剂被作为扩增的结果消耗。现在，由于这种试剂限制，PCR产物不再在每个周期加倍。每一个复制品的损耗率都不同。因此，样品的数量开始发散。这种减弱的放大是反应的线性阶段。由于每个样品的反应动力学不同，每个管的平台也不同。正是在这个阶段，传统的聚合酶链反应（PCR）进行测量，也就是所谓的终点。该终点检测方法存在分辨率低、精密度差、灵敏度低、需要后处理等问题。此外，这种检测的结果没有用数字表示，也没有自动化的余地。
利用AlleleID & Beacon Designer设计实时PCR引物和探头
Beacon Designer是一个综合的实时PCR引物和探头设计工具，用于设计单模板和多重分析。支持的实时PCR化学试剂包括分子信标、TaqMan、FRET、Scorpions和SYBR Green。它为标准和NASBA测定设计分子信标，并设计LNA spiked TaqMan探头。AlleleID支持Beacon Designer的所有主要功能，但是Nasba分析、LNA spiked TaqMan探头设计和多重分析设计除外。TaqMan MGB探头设计是独一无二的AlleleID（而常规TaqMan探头为基础的检测可以设计使用AlleleID和Beacon Designer）。AlleleID是为高级实时PCR应用而编写的，例如用于物种鉴定和分类群鉴别的寡聚体设计。它包括一个多序列比对模块，用于识别保守区域和物种特定区域。AlleleID还支持外显子连接上的实时PCR引物设计，用于选择性扩增cDNA。
TaqMan探头设计
设计TaqMan探头
TaqMan探头：AlleleID设计了最佳的TaqMan探头，不含二聚体、重复和运行，以确保信号保真度。
TaqMan MGB探头：AlleleID支持TaqMan MGB探头的设计，与常规TaqMan探头相比，TaqMan MGB探头通常更短。
多路和等位基因鉴定分析：AlleleID支持多达四个序列的多路复用，避免与所有双标记探头和引物的交叉同源性，防止多路反应中的竞争。设计野生和突变TaqMan探头进行SNP鉴定。
评估预设计的基于TaqMan探头的检测：预先设计的引物集可以进行评估，并设计一种兼容的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，然后设计一个兼容的探头。
图形视图：显示TaqMan探头二级结构的图形视图。
排名：使用统计优化技术，为每个模板仅设计最好的TaqMan探头。
SYBR Green引物设计
SYBR Green测定的引物设计
设计引物：为SYBR Green测定优化设计引物。
避免同源性：AlleleID通过BLAST搜索序列，自动解释结果，然后设计高度特异性的SYBR Green引物对，实现高度特异性的SYBR Green引物设计。
BLAST: SYBR Green引物可以针对NCBI的基因组数据库进行攻击。这有助于验证SYBR Green引物的设计和可视化底漆和扩增子的特异性。
模板二级结构：在设计SYBR Green引物时避免使用已识别的模板结构。
算法：使用最近邻热力学算法计算SYBR Green primer Tm。
SYBR Green引物等级：根据预期的底漆效率对设计的SYBR Green引物进行排序。
综合标准：筛选SYBR Green引物的热力学性质、位置和二级结构。
多重引物：避免与所有其他二聚体交叉同源，以减少引物二聚体。
预先设计的引物：设计最佳的TaqMan探头和分子信标，并与经过验证的SYBR Green引物一起使用。此外，您可以使用预先设计或公布或证明良好的正向或反向引物，并有AlleleID设计余下的分析。例如，对于给定的正向引物，AlleleID将为SYBR Green测定设计反向引物，并为TaqMan测定设计反向引物和TaqMan探头。
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SNP扩增：设计SYBR Green引物扩增SNP位点。AlleleID甚至可以分析SNP特异性引物，以帮助您决定其适合的反应。
分子信标设计
Tm调整：自动选择一个合适长度的杆用于最佳信标Tm。
优化信标：设计信标无二聚体，重复，运行增加信号强度。
多重信标和引物：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。
等位基因鉴定：设计用于检测野生和突变等位基因的分子信标。
Tm计算：高精度的Tm计算。
评价预先设计的分子信标测定：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。这有利于使用SYBR Green引物用于信标测定，其可用于细菌鉴定化验或任何其他化验。
快速：在不到一秒的时间内处理一个平均的cDNA序列。
图形视图：以图形方式显示设计的信标及其属性。
FRET探头设计
优化FRET探头：设计无二聚体、重复和运行的优化FRET探头，以确保信号保真度。
等位基因识别：AlleleID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。
芯片探头设计
高通量微阵列探头设计
寡核苷酸设计：AlleleID设计高特异性寡核苷酸微阵列，用于SNP基因分型和表达研究
cDNA微阵列设计：AlleleID使用优化设计参数，帮助设计中到大扩增子的引物。
SNP检测：设计用于杂交和引物延伸检测的SNP探头。
多探头：设计每个序列的最佳探头或每个序列的多探头，以提高检测精度。
纯净的测定设计
核酸检测的非酶扩增技术（纯）探头
AlleleID是唯一一款设计高特异性探头用于检测拷贝数变化和突变的软件产品。该技术在通过基因组分析、人体细胞microRNA分析和从存档组织中提取的RNA分析确定癌症预后方面有着广泛的应用。
DxTerity Diagnostics的纯净的非酶扩增技术是一种基因组检测平台，它取代了昂贵的酶扩增过程，为开发一步到位的诊断检测铺平了道路。
数据库支持
数据库和数据管理
项目：允许创建多个项目。通过为每个实验创建单独的项目，可以很容易地组织和管理AlleleID中的大量数据。
内置数据库：AlleleID为序列信息和搜索结果维护本地数据库。
数据导出：AlleleID以制表符分隔的格式导出数据，以便轻松加载到电子表格和数据库中。
输入输出格式
输入输出
生成报告：您可以创建一个有吸引力的格式化报告，为您设计使用AlleleID的测试。它应该有助于记录和与同事分享信息。该报告有助于可视化引物和探头在序列上的位置，包括备用引物和探头的列表，显示引物、探头、扩增子和序列属性以及使用的设计参数。
序列细节视图：一个项目中的所有序列的综合信息可以使用内置的数据库在本地获得，序列细节可以从程序中使用浏览器查看。
序列可视化：AlleleID以图形方式显示序列上的引物和探头。
输入格式：支持标准GenBank和FASTA格式的序列。使用多个检索工具，序列可以从本地驱动器加载。
SNP加载：从标准GenBank变体文件中的变体描述符轻松加载数千个SNP。
在电子表格中查看输出：结果可以在任何电子表格中查看和操作，如MS Excel、Lotus 123或StarOffice电子表格。
公司名称：北京哲想软件有限公司
北京哲想软件官方网站：www.cogitosoft.com
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