推荐引物设计得比一般稍长一点(24–35 bases),解链温度稍高一点(65 °C以上),并且GC含量控制在50–60%。当然除此以外,PCR引物设计的标准规则是肯定要遵守的:保持几对引物解链温度相似、避免互补序列、避免3’端出现超过3个连续的G或C,以及以及验证、验证、再验证。
多重定量PCR不能用SYBR Green等插入染料,探针法是唯一的选择,例如Life Tech公司的TaqMan?探针或者IDT公司的PrimeTime? 探针。Bio-Rad公司的经理Keith Cockrum建议将这些探针的解链温度设计得比扩增引物的高7–8 °C。
原则一B:引物验证
引物验证必不可少的步骤,首先将每对引物分别在模板上进行测试,这里的模板指对照样本,例如安捷伦公司的QPCR Reference Total RNA。可用SYBR Green熔解曲线分析引物对是否扩增出单一产物。另外还要引入温度梯度,以确定所有引物都能起作用的温度范围。如果有一对引物不能与其他引物一同起作用,建议直接放弃这对引物重新开始设计。
如果要做多重定量PCR,建议先在单重反应中测试探针,用一系列稀释度来确定每个探针的动态区域。最后再把所有元素组合到一起,确保各自的特异性、敏感性、动态区域等没有受到影响。
原则二:引物浓度
第二项原则是,保证每个引物浓度都低于单重PCR中的浓度,否则“反应中的总引物浓度会就会太高”。传统PCR反应中引物浓度为0.2 μM,那么我们可以试试0.15 μM(引物浓度范围通常在0.05 μM至0.4 μM之间)。
原则三、四、五:优化dNTP、MgCl2、聚合酶和盐的浓度
一般多重PCR需要更多的dNTP、镁离子和聚合酶。推荐使用0.3 mM dNTP(而非标准的0.2 mM)、2.5 mM Mg2+(而非1.2至2 mM)以及每50μL反应体系5 units聚合酶(而非1.25 units)。最后再试试盐浓度,“在优化的时候,增加盐总会有帮助,尤其能增加特异性。
PCR master mix含有缓冲液、盐、dNTP、Mg和聚合酶,如果使用常规1.25× 或1.5×的PCR mastermix就已经差不多做到了上述原则的三至五。另外,您还可以选用转为多重PCR优化的产品,例如NEB的多重PCR 5× Master Mix、Bio-Rad的iQ? Multiplex Powermix、或者安捷伦的Brilliant Multiplex QPCR Master Mix。