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上海博湖生物科技有限公司
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測序發現引物有突變或缺失原因
2022-9-5 閱讀(6754)
測序發現引物區有突變，主要考慮三個方面的原因：測序，PCR/克隆過程，引物本身。
1、測序引入的錯誤
對于PCR產物進行的克隆而言，無論是TA克隆或酶切克隆，引物區往往位于載體兩端，如果用載體引物進行測序，此時克隆引物區離測序引物區的距離比較近，處于測序起始階段或正好處于測序染料峰所在的區域內（90-120 bp），這兩個區域也是最容易產生測序錯誤的地方。因此，首先要看原始的測序峰圖在引物區內是否清晰，堿基的錯誤或缺失是否是由于峰圖不清楚而導致的計算機誤讀。
2、PCR/克隆過程
盡管使用高保真聚合酶進行PCR出錯的可能性比較少，但不排除PCR錯配或者克隆過程中突變的可能。有的人會問，PCR的突變怎么會出現在引物區呢？這是因為，引物是單鏈，PCR產物引物區的互補鏈同樣是以引物為模板進行擴增得到的，因此，有可能存在引物正確但其產物出錯的情況。
針對這種情況的解決方法是進行測序時，請送2-3個獨立的克隆子進行測序，這樣可以排除PCR過程出錯或克隆產生突變的情況。
3、引物本身錯誤
如前面所述，引物合成是一種多步驟的化學反應，即使每一步合成效率達到99%，仍有1%的序列不能連接或錯誤地連接下一個堿基，這些序列在經過Capping后脫離循環，成為缺堿基的失敗序列；
對于缺失突變，一般認為是一般認為是帶帽(capping)反應不*造成的，Caping反應主要是封閉極少數5'-羥基沒有參加反應單體。被封閉的引物，在下一輪偶連時將不能繼續參與合成。對于實驗中測序發現的較常見堿基缺失的可能原因如下：
1)、 由于DNA合成是沿著3'→5'端方向將堿基逐個連接上去的，每連上一 個堿基，都需要經過 (Detritylation、Coupling、Capping、Oxidation)一個循環。Coupling是上一個堿基的5'-OH 與下一個堿基的3'活性部分發生反應，該反應的效率可達99%，即便如此，仍有1%的序列不能連接下一個堿基，這些序列在經過Capping后脫離循環，成為缺堿基的失敗序列；
2）、 Capping是將沒有連接上下一個堿基的5'-OH乙酰化，Capping的效率不可能達到100%，沒有被乙酰化的5'OH會進一步發生反應，造成中間缺堿基的失敗序列；
3）、 Detritylation是脫掉上一個堿基5'-OH上的保護基，準備連接下一個新堿基，Detritylation的效率也不可能達到100%，沒有脫保護的5'-OH會跳過該循環而直接進入下一個循環，造成中間缺堿基的失敗序列；
至于插入突變，引物序列中往往是堿基重復，一般認為，偶連過程中，正在偶連的部分堿基發生丟失DMT，處于活性狀態的新堿基在沒有與上一個堿基反應前發生自連，將會造成堿基重復，故會發生插入同一堿基的突變的失敗序列。
對于堿基置換的突變，產生的原因一般認為是堿基不能100%脫保護，即引物上可能含有殘留保護基團，通常發生在G轉換成其它堿基。堿基G在一定條件下可以轉化為烯醇異構體2,6-diaminopurine（脫嘌呤），DNA復制和PCR過程中DNA聚合酶將2,6-diaminopurine看作堿基A，發生G到A的轉換，測序就會發現堿基G-A置換。脫嘌呤現象在富含嘌呤的引物中發生的頻率較高。
引物合成過程中，造成堿基缺失，插入，置換突變的因素客觀存在，上述各種原因產生的失敗序列可通過純化不同程度地得到去除。但是基于目前大規模生產的純化方法，還不能達到100%的純度，對40 mer以下的DNA制品，HPLC是好的純化方法，其次是ULTRA PAGE；而對40 mer以上的DNA制品ULTRAPAGE純化要優于單純的HPLC純化。所以，如您要對PCR產物克隆后測序，一定要選擇ULTRA PAGE純化或HPLC純化的引物。
測序發現引物區域有突變，特別是40個堿基以下的引物, 發生的概率不大，但是偶爾也會發生。客戶一般可以放心，引物序列一般都是通過電腦直接將您的序列復制到合成儀的，人為造成的序列出錯可能微乎其微。在目前的技術水平下，各家公司還沒有辦法*解決引物合成出錯的這個問題。引物合成的固相合成原理都一樣，采用的機器也基本相同，合成主要原料都是由可數的幾家跨國公司提供的，所以每個合成服務商遇到的問題也基本類似，沒有哪家公司可以*避免。
