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引物合成原理及纯化方式选择
发布日期:2020/3/9 10:09:45 作者:admin    点击:746

引物合成过程
  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。
解封:第一个碱基通过糖环上的3'-OH与固体支持物相连,其糖环上的5'-OH被4,4'-二甲氧基三苯甲基(DMTr)封闭,合成循环的第一步就是去除保护基团,生产一个游离的 5’-OH 基团,以便与下一个碱基进行反应。
活化:将亚磷酰胺保护的核苷酸单体与四氮唑活化剂混合并进入合成柱,形成亚磷酰胺四唑活性中间体 (其3'-端已被活化,但5'-端仍受DMT保护),此中间体将与GPG上的已脱保护基的核苷酸发生缩合反应。
偶联:携带亚磷酰胺四唑活性中间体的碱基(由亚磷酰胺保护的核苷酸单体与四氮唑活化剂混合形成的中间体)与第一个碱基偶联,从而加入新的核苷酸,偶联失败的产物就会形成短片段。这一步是引物链增长的过程,是整个循环中最关键的一步。

戴帽:上一步反应中,未能加入新碱基的活化碱基被醋酸酐酰化,这一步称为戴帽,这些戴帽的碱基在不会参与到后续的合成循环中。这一步是非常必要的,如果没有这个过程,下个循环中错误的碱基就会掺入,影响引物的准确性和纯化。

氧化:通过氧化剂,第一个碱基与被成功偶联的第二个碱基之间的亚磷酯键将会被氧化成稳定的磷酸三酯键,以维持不断增长的链。

氧化完成后,清除新加入碱基5'端DMTr保护基团,开启新一轮的循环。这样循环往复,每个反应循环都会加入一个 DNA 碱基,通过控制循环数即可达到期望长度的DNA引物。最后,引物链从固体支持物上切除,再清除引物的保护集团,通过脱盐和纯化即可得到目标产物。
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。

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