지식나눔

real time PCR primer 제작시 검증 확인

논문에서 제시하고 있는 qPCR 혹은 PCR primer를 blast로 확인시 대부분 잘 맞지 않거나 재연성이 없는 경우가 많습니다. 또한 sequence를 제대로 확인하여 primer를 제작해서 qPCR을 수행했을 경우에 melting point의 peak가 한개의 peak로 나오는 경우에도 반복적인 실험을 수행했을 때 다른 결과가 나오는 경우가 많습니다. 
primer 제작 후에 제대로된 primer인지 확인할 수 있는 방법이 있을까요?
커머셜하게 판매되는 primer를 구매해서 사용하는것에 한계가 있을 경우 primer제작 시 고려해야할 사항이 있다면 알려주시면 감사하겠습니다.
  • qPCR
  • primer 제작
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답변 4
  • 답변

    윤창호님의 답변

    일반적인 고려조건은

    1. Tm 값의 유사: pair한 primer의 Tm 값이 비슷해야 annealing temperature를 동일하게 적용하여 specific한 증폭을 할 수 있습니다. 또한 한 plate에 다른 유전자를 같이 증폭하기에 서로 비슷하게 맞추는 것이 좋습니다. 프라이머 디자인하는 프로그램이 많이 있어 이용하실 것 같은데 GC content 등을 이용한 단순한 계산값으로 실제로 실험을 해보지 않으면 알 수 없다고 생각합니다. 

    2. 증폭 size:  size를 고려하여 제작합니다. 일반적인 PCR보다 real time PCR은 증폭 산물의 크기를 작게 (100 - 500bp) 디자인합니다. 이 부분에서 검증에 어려움이 있다고 생각합니다. 특이적인 증폭의 경우 gel에 로딩해서 one band를 확인할 수 있지만 size가 작아지면 구분하기 힘들 수도 있습니다. 

    3. GC content: Tm 값을 결정짓습니다. 50% 내외를 추천하고 있습니다. 

    상기 내용은 모두 계산적인 수치일 뿐 말씀하신 데로 모든 조건을 만족해도 심지어 논문에 나와있는 것들도 오류가 발생하는 것을 알 수 있습니다. PCR 방식의 차이 (taq man or cybergreen 등), 기계의 차이 (Roche or ABI 등), 증폭 방식 (Plate or tube)의 차이 등 너무 많은 변수가 있기에 많은 논문 serch 등을 통해 본인이 사용하는 PCR 환경에 맞게 이용하시라 참고 드립니다. 
     
    일반적인 고려조건은

    1. Tm 값의 유사: pair한 primer의 Tm 값이 비슷해야 annealing temperature를 동일하게 적용하여 specific한 증폭을 할 수 있습니다. 또한 한 plate에 다른 유전자를 같이 증폭하기에 서로 비슷하게 맞추는 것이 좋습니다. 프라이머 디자인하는 프로그램이 많이 있어 이용하실 것 같은데 GC content 등을 이용한 단순한 계산값으로 실제로 실험을 해보지 않으면 알 수 없다고 생각합니다. 

    2. 증폭 size:  size를 고려하여 제작합니다. 일반적인 PCR보다 real time PCR은 증폭 산물의 크기를 작게 (100 - 500bp) 디자인합니다. 이 부분에서 검증에 어려움이 있다고 생각합니다. 특이적인 증폭의 경우 gel에 로딩해서 one band를 확인할 수 있지만 size가 작아지면 구분하기 힘들 수도 있습니다. 

    3. GC content: Tm 값을 결정짓습니다. 50% 내외를 추천하고 있습니다. 

    상기 내용은 모두 계산적인 수치일 뿐 말씀하신 데로 모든 조건을 만족해도 심지어 논문에 나와있는 것들도 오류가 발생하는 것을 알 수 있습니다. PCR 방식의 차이 (taq man or cybergreen 등), 기계의 차이 (Roche or ABI 등), 증폭 방식 (Plate or tube)의 차이 등 너무 많은 변수가 있기에 많은 논문 serch 등을 통해 본인이 사용하는 PCR 환경에 맞게 이용하시라 참고 드립니다. 
     
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  • 답변

    박애리님의 답변

    학술문의 하게 되면 좀더 자세한 방법을 알려주긴 합니다만 ...

    일단 프라이머를 통한 product size가  bps 가 200 을 넘지 않은 조건하에 

    프라이머를 후보 2~3가지 정도 design하여 PCR을 통해 증감여부를 간단히 확인한후

    qPCR 하는 것이 아무래도 효율성이 좋은것 같습니다.

    만약 qPCR에서 확신이 가지 않는다면

    melting point 및 primer에대한 그래프가 측정되는 값을

    데이터 분석을 통해서도 알수 있다고 합니다. 

    기계에 혹은 조건에 따라 변동사항이 있을수 있으니 

    쓰시는 조건을 잘 적어두었다가 학술문의 하시면 좀더 정확히 알수 있으실거 같아요 
    학술문의 하게 되면 좀더 자세한 방법을 알려주긴 합니다만 ...

    일단 프라이머를 통한 product size가  bps 가 200 을 넘지 않은 조건하에 

    프라이머를 후보 2~3가지 정도 design하여 PCR을 통해 증감여부를 간단히 확인한후

    qPCR 하는 것이 아무래도 효율성이 좋은것 같습니다.

    만약 qPCR에서 확신이 가지 않는다면

    melting point 및 primer에대한 그래프가 측정되는 값을

    데이터 분석을 통해서도 알수 있다고 합니다. 

    기계에 혹은 조건에 따라 변동사항이 있을수 있으니 

    쓰시는 조건을 잘 적어두었다가 학술문의 하시면 좀더 정확히 알수 있으실거 같아요 
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    김형택님의 답변

    PCR을 통해 원하는 부위를 증폭하려면 적정한 primer 디자인은 필수입니다. 조금만 주의를 기울이신다면 충분히 원하는 결과를 얻을 것이라 생각됩니다.
    1. primer의 디지인시에 3' sequence
      3개 이상의 G나 C는 비특이적인 증폭을 할 수 있기때문에 피하는게 좋습니다.
      그리고 마지막에 T 같은 경우는 다른 염기와 mispairing 할 수 있기때문에 피하는게 좋습니다.
    2. self-complementary sequence가 있는지 확인하여야 합니다. 혹시나 Hairpin과 같은 구조를 형성하여 PCR이 안될수도 있습니다.
    3. primer의 길이는 18~30 mer 정도가 적당하고 size는 100~500bps가 적당합니다.
    4. GC %는 40~60% 가 적당합니다.

    위에 답변과 겹치는 부분도 있는데 실험하시는데 도움이 되기를 바랍니다.
    PCR을 통해 원하는 부위를 증폭하려면 적정한 primer 디자인은 필수입니다. 조금만 주의를 기울이신다면 충분히 원하는 결과를 얻을 것이라 생각됩니다.
    1. primer의 디지인시에 3' sequence
      3개 이상의 G나 C는 비특이적인 증폭을 할 수 있기때문에 피하는게 좋습니다.
      그리고 마지막에 T 같은 경우는 다른 염기와 mispairing 할 수 있기때문에 피하는게 좋습니다.
    2. self-complementary sequence가 있는지 확인하여야 합니다. 혹시나 Hairpin과 같은 구조를 형성하여 PCR이 안될수도 있습니다.
    3. primer의 길이는 18~30 mer 정도가 적당하고 size는 100~500bps가 적당합니다.
    4. GC %는 40~60% 가 적당합니다.

    위에 답변과 겹치는 부분도 있는데 실험하시는데 도움이 되기를 바랍니다.
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  • 답변

    서준배님의 답변

    각각의 프라이머가 다른 엑손, 혹은 junction에 있는 것이 좋습니다. 두개의 프라이머가 같은 엑손에 위치한 경우 지노믹 디엔에이와 구별이 힘듭니다.
    각각의 프라이머가 다른 엑손, 혹은 junction에 있는 것이 좋습니다. 두개의 프라이머가 같은 엑손에 위치한 경우 지노믹 디엔에이와 구별이 힘듭니다.
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