یادگیری طراحی پرایمر

آموزش طراحی پرایمر

در سیستم های زنده همه اتفاقات و پروسه ها براساس منطق و اصول می باشند. زمانی که دانشمندان پروسه‌ی همانند سازی DNA را درون سلول های زنده مورد بررسی قرار دادند، متوجه شدند این پروسه تنها زمانی آغاز می شود که به ابتدای تک رشته DNA، قطعه‌ی کوچکی از جنس RNA و یا حتی DNA متصل شود. این قطعه کوتاه پرایمر نام دارد. همانند سازی همیشه از طرف ۵’ به ۳’ می باشد. منطق این مسئله ساختار قند ریبوز مونومر اسید های نوکلئیک می باشد.

آموزش طراحی پرایمر

پیوند بین واحد های نوکلئوتید در Back Bone یک DNA از نوع فسفودی استری می باشد. و همانطور که ذکر شد این سنتز از سمت کربن شماره ۵’ قند که متصل به فسفات است به سمت کربن شماره ۳’ قند که OH آزاد دارد انجام می پذیرد. در این نوع سنتز حمله نوکلئوفیلی (هسته دوستی) انجام می پذیرد که واحد حمله کننده اکسیژن کربن شماره ۳’ می باشد و به فسفات قند بعدی حمله می کند. طی این حمله ابتدا یک پیوند ضعیف بین اکسیژن ۳’ و فسفات شکل می گیرد و به دلیل شکل گیری یک پیوند اضافه در فسفات، اکسیژن آن جدا شده و در محیط تشکیل آب می دهد. در این واکنش الکترونگاتیوتر بودن کربن که تمایل بیشتری از فسفات دارد تا اکسیژن خود را نگه دارد موجب حمله نوکلئوفیلی اکسیژن کربن ۳’ می شود. حال همین مسئله موجب شده تا سنتز همیشه از سمت ۵’ به ۳’ باشد. چرا که آنزیم DNA پلی مراز نیاز دارد همیشه سر OH آزاد ۳’ را در دست گرفته و توسط آن حمله نوکلئوفیلی به سمت فسفات را شکل دهد

آموزش طراحی پرایمر

همین مسئله موجب شده وجود قطعه پرایمر در شروع سنتز اهمیت ویژه‌ای پیدا کند. چرا که پرایمر با اتصال خود به DNA تک رشته‌ای سر ۳’OH را آزادانه در اختیار آنزیم DNA پلی مراز قرار می دهد. درون سلول های زنده پرایمر توسط آنزیم پرایماز ساخته می شود. اما در سیستم in-vitro به دلیل همانند سازی یک قطعه مشخص و هدفمند بودن آن، از پرایمر های سنتزی و آماده استفاده می شود.

زمانی که در یک آزمایش هدف فقط بررسی یک ژن مشخص است، پرایمر این امکان را بوجود می آورد که با اتصال اختصاصی خود به آن ژن مشخص، فقط موجب همانند سازی آن شود. لذا در انواع PCR یکی از مهمترین بخش ها طراحی پرایمر می باشد. چرا که آغاز همانندسازی مؤفق منوط به طراحی یک پرایمر مناسب می باشد.

در دوره کارآموزی ژنتیک مولکولی آزمایشگاه ژنیران دانشجویان به نرم افزار طراحی پرایمر آشنا شده و قواعد و اصول آن را به خوبی یاد می گیرند. طراحی پرایمر اصول و قواعد زیادی دارد؛ به عنوان مثال درصد باز های C و G به کار رفته در پرایمر باید اندازه مشخصی داشته باشد و اگر میزان آن بیشتر باشد می تواند موجب تشکیل ساختار دوم در واکنش شود. لذا در دوره کارآموزی ژنتیک مولکولی آزمایشگاه ژنیران دانشجویان پس از فراگرفتن نحوه طراحی پرایمر، چندین بار این کار را زیر نظر استاد انجام داده و با آن به خوبی آشنا می شوند.