DNA聚合酶與引物-模板的相互作用對PCR效率的影響.pdf

1、聚合酶鏈式反應(PCR)是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，它的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展對生物學領域具有深遠的意義。PCR反應中至關重要的部分是引物設計，引物的優(yōu)劣直接關系到PCR的特異性與成功與否。傳統(tǒng)的PCR引物設計方法僅僅考慮了引物的長度、Tm值和GC含量等因素，而忽略了聚合酶對不同序列引物/模板DNA的親和性，也即聚合酶與引物/模板的結合自由能的大小。為了提高PCR引物設計的效率，為引物設計提供新的更可靠的方法，本文提出了基于能量計算進行

2、引物設計的方法。
　　本文為了驗證基于能量進行引物設計方法的可靠性，將該方法應用到了實驗室比較容易擴增的HSA基因上，結果表明，基于能量計算結果在結合能較低的位點設計的5對引物的PCR效率（包括PCR產(chǎn)物的量及引物的特異性）普遍高于在結合能較高的位點設計的5對引物的效率，這說明聚合酶與引物/模板DNA的相互作用確實對PCR的效率有影響，而且與聚合酶的結合能較低的引物，其PCR效率普遍偏高。對于實驗室比較難擴增的PyrF基因，基于能

3、量計算結果在結合能較低的位點設計出來的3對引物的效率明顯高于普通引物設計軟件推薦出的最優(yōu)引物，該結果印證了上述結果的可靠性。同時，本文采用基于結構的分子動力學模擬方法(SBM)對Taq DNA聚合酶與引物/模板DNA進行了分子動力學模擬，成功地得到了Taq DNA聚合酶與引物/模板DNA由open狀態(tài)到closed狀態(tài)的反應軌跡，有助于我們深入理解聚合酶與引物/模板DNA相互作用的機制。綜上所述，基于能量計算結果進行引物設計的方法確實可