干货分享|如何快速高效的设计siRNA?

360影视 2025-01-10 11:30 2

摘要:siRNA小干扰核糖核酸(small interfering RNA)指一类长约21-23nt的双链RNA分子,一般3’端有两个游离的碱基,5’端有磷酸基团的双链RNA,其主要功能是与对应的mRNA结合后促使mRNA发生降解,减少对应蛋白的表达,进而达到基因沉

siRNA小干扰核糖核酸(small interfering RNA)指一类长约21-23nt的双链RNA分子,一般3’端有两个游离的碱基,5’端有磷酸基团的双链RNA,其主要功能是与对应的mRNA结合后促使mRNA发生降解,减少对应蛋白的表达,进而达到基因沉默的效果。使用siRNA进行基因沉默因实验操作方便,深受众多科研工作者青睐,也成为了分子生物学应用中最常用的基因下调工具。siRNA序列的获取,可以采用以下方法:(核对种属很关键!!!

➢首选方法应该是“文献法“,从文献中获取siRNA序列,文献中已经做过验证了,自己做出来可能性更大➢去预设计的siRNA库查询一、siRNA引物设计基本原则1. siRNA靶向位置♦靶点通常选择目的基因的CDS(编码序列)区,因为这里的序列在生物体内相对稳定且易于预测。一般来说,从靶基因起始密码子AUG下游50~100个核苷酸开始搜寻理想的siRNA序列,越靠近靶基因的3′端,其基因沉默效果可能越好。♦使用NCBI的BLAST工具对设计的siRNA序列进行比对,确保其特异性。比对时,可以选择nucleotide to nucleotide模式,数据库选择Genomic+transcript databases。BLAST结果中,siRNA靶向其他基因的错配数越大,特异性越好。♦考虑选择多个靶标,并对每个靶标设计2~4条siRNA序列以增加沉默效率。2. siRNA序列的起始碱基与长度一般来说,siRNA序列长度在19~29 nt之间,序列过长(如超过30nt)可能导致与其他mRNA非特异性结合的概率增大。研究表明,27 nt或29 nt的siRNA与21 nt siRNA相比,27 nt siRNA对靶基因的最大抑制率可在相对低的浓度下得到,(不过还是应该具体问题具体分析,在设计引物的时候,考虑多种因素,多设计几对)。3. siRNA 3′端突出碱基的选择一般情况下,3′端的2 个碱基使用突出的dTdT(deoxythymidine dinucleotide)取代,能够增强siRNA 双链复合体的稳定性,进而增加siRNA的敲低效率,通常情况下,公司合成序列时会自动增加dTdT结构。

4. GC含量

GC(鸟嘌呤和胞嘧啶)含量应控制在30%~55%之间,也有说法认为理想的GC含量范围是35%~52%或35%~55%,适当的GC含量有助于保持siRNA双链的稳定性,同时提高基因沉默效率。5. siRNA 序列应避免连续碱基和反向重复序列siRNA序列中连续2个及以上G/C够降低双链RNA内在稳定性,从而降低siRNA在细胞中的敲低效率;连续3个以上的A和U可能终止由RNA Polymerase III介导的转录作用。siRNA序列中的重复序列或回文结构可能形成发夹状结构,这种结构的存在可以降低siRNA沉默效率。6. siRNA双链的内在稳定性一般情况下,siRNA的稳定性直接影响其最终在细胞中的敲低效率。在siRNA的反义链5’端第一个碱基尽量可能是为A或U; siRNA正义链的5’端第一个碱基尽量为G或C7.序列特异性♦应避免连续的单一碱基(如连续4个以上的A或T)和反向重复序列,这些序列可能降低双链RNA的内在稳定性。♦siRNA序列中不应出现与目标基因以外的其他基因高度相似的序列,以减少脱靶效应。♦目前没有研究报道siRNA的干扰效率与mRNA中具体位置的关系,因此,在设计siRNA时候应考虑多条siRNA,siRNA对应到靶基因的不同位置或在靠近3′端多设计一条,不同序列之间间隔应该在25-30bp之上。8. siRNA正义链的碱基偏爱性正义链的第一位和第十九位碱基为A;正义链的第十位碱基为U;正义链的第十三位碱基不为G;正义链的第十九位碱基不为G或C时,siRNA 序列具有较高的基因沉默效率9.其它注意事项siRNA的3’末端突出碱基通常选择UU,其基因抑制效率最高,但是3’端应避免GG结构,因为RNase会降解以G为末尾的RNA单链。

二、siRNA引物设计步骤 siRNA 有很多在线设计网站,接下来以两个经典网站为例,给大家详细介绍如何设计siRNA引物?siDirect 设计网站:http://sidirect2.rnai.jpDSIR 设计网站:http://biodev.extra.cea.fr/DSIR/DSIR.htmlNCBI网址: http://ww.ncbi.nlm.nih.gov/1.在NCBI官网上搜索选项选择【Nucleotide】-搜索框输入【基因+物种+mRNA】-点击搜索。2.如下图中所示,确认物种信息,发现是我们要找的P53基因,然后我们点击进入到详细页面
3.选择FASTA序列格式4.复制整个基因GenBank: AB082923.1序列,可以新建一个tex文档保存。

2、使用siDirect 网站设计siRNA引物

1.输入基因序列:打开网址:http://sidirect2.rnai.jp,进入网站后,输入NCBI 上的GenBank编号:AB082923.1,复制FASTA序列填入,可以直接点击design siRNA ,也可以先选择下方的options 进行参数设置。2.options参数设置:可以根据个人需要设置 Target range,因为GC含量在30%-52%的siRNA 序列,基因沉默效果好,所以可以将GC含量控制在这个范围,填写好参数以后,可以点击design siRNA ,进行引物设计。3.筛选siRNA引物:根据我们上面列出的siRNA引物设计原则选择3对最佳的引物序列,复制相应的引物序列整理成表,交给公司合成引物。

3、使用DSIR 设计网站设计siRNA引物

1.输入网址:http://biodev.extra.cea.fr/DSIR/DSIR.html,进入网站后输入基因名称,复制基因序列填入框内或者选择保存的tex 文件夹上传该序列。接下来,设置相应的参数,选择siRNA引物的长度,避免产生免疫刺激基序这一栏选择:Yes, 网站会针对设计的引物进行评分,评分越高意味着沉默效果会更好。2.选择排名靠前的siRNA引物,分数越高,排名越靠前,沉默效果越好。在获得想要的引物序列后,就可以发给公司了进行合成了。金开瑞配备了各种规格的全自动合成仪,先进的纯化设备,并拥有丰富的RNA合成经验,已经完善了一整套RNA合成及纯化技术,能够提供高质量的RNA合成产品。如果您觉得自己设计经验不够丰富,无法保证实验结果,我们金开瑞也推出了三保一套餐,而且还建立了一套完善的siRNA引物设计流程,该流程结合了先进的生物信息学工具、严格的实验验证和丰富的行业经验,全方位助力您的siRNA 探究,期待与您携手合作,共同开启基因沉默研究的新篇章!

来源:金开瑞生物

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