Конструирование праймеров для ПЦР в программе Primer-BLAST

Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) широко применяется для решения разнообразных задач. Так, в клинико-лабораторной диагностике ПЦР используют для детекции патогенов бактериальной и вирусной природы, при диагностике наследственных заболеваний и для установления отцовства. Существует три модификации метода, которые позволяют проводить качественную, полуколичественную и количественную оценку присутствия молекул нуклеиновых кислот. В основе метода лежит многократное удвоение фрагмента ДНК или РНК, в результате чего синтезируется значительное число копий интересующего участка нуклеиновой кислоты. Необходимыми компонентами реакции являются молекулы ДНК или РНК, которые служат матрицей для синтеза новых молекул; полимераза — фермент, который синтезирует новые цепи ДНК; и короткие олигонуклеотиды — праймеры, которые необходимы для работы фермента и являются специфичными к фрагменту интереса. На данный момент имеется не так много инструментов для конструирования праймеров, которые были бы одновременно простыми в использовании и общедоступными. Одним из таких инструментов является онлайн-ресурс Primer-BLAST, интегрированный в базу данных NCBI. Его преимуществами являются информативность, наглядность и свободный доступ к актуальной информации баз данных, таких как GenBank, RefSeq, данных о геномах и транскриптах. Но и для этого ресурса отсутствуют подробные инструкции по конструированию праймеров. Данная статья является обновлением для выпущенного ранее учебного пособия и представляет пошаговое руководство по поиску целевых участков ДНК, подбору праймеров, и оценке качества имеющихся праймеров. В тексте отражен личный опыт авторов, призванный помочь исследователям, работающих с ПЦР.

1. Ye J, Coulouris G, Zaretskaya I, et al. PrimerBLAST: a tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction. BMC Bioinformatics. 2012;13:134. DOI: 10.1186/1471-2105-13-134.

2. Козырева А.А., Калинина О.В., Злотина А.М. и др. Дизайн праймеров с использованием баз данных NCBI: учебное пособие для аспирантов и магистрантов к практическим занятиям. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2021. 31 с.

3. NCBI. National Center for Biotechnology Information Search database. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ (01 May 2021).

4. Primer-BLAST. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/index.cgi (01 May 2021).

5. Gene https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term= (01 May 2021).