MPprimer: a program for reliable multiplex PCR primer design.
MPprimer: a program for reliable multiplex PCR primer design.
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MPprimer：可靠的多重 PCR 引物设计程序
DOI：
10.1186/1471-2105-11-143
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发表时间：
2010-03-18
影响因子：
3
通讯作者：
Zhang C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shen Z;Qu W;Wang W;Lu Y;Wu Y;Li Z;Hang X;Wang X;Zhao D;Zhang C
背景多重PCR（Multiplex PCR），定义为在一个试管中使用多于一个引物组（包括正向引物和反向引物）同时扩增DNA模板或多个DNA模板的多个区域，已广泛用于临床和环境微生物学研究的诊断应用。然而，多重PCR的引物设计仍然是一个具有挑战性的问题，需要考虑几个因素。这些问题包括错误引发由于非特异性结合到非靶DNA模板，引物二聚化，以及无法分离和纯化具有类似电泳mobility.ResultsA程序命名为MPprimer开发，以帮助用户可靠的多重PCR引物设计的DNA扩增子。该方法采用广泛使用的引物设计程序Primer 3和引物特异性评价程序MFEprimer，根据基因组或转录本DNA数据库设计和评价候选引物，并进行仔细检查，避免引物二聚化。采用基于贪婪算法的图扩展算法确定多重PCR检测的最佳引物组合。此外，MPprimer提供了一个虚拟的电子图，以帮助用户选择最好的PSC。2× ~ 5× plex PCR的实验验证证明了MPprimer的可靠性。作为另一个例子，MPprimer能够设计DMD的多重PCR引物结论MP引物是设计特异性引物，具有限制扩增子大小的非二聚化引物组组合用于多重PCR测定。
BackgroundMultiplex PCR, defined as the simultaneous amplification of multiple regions of a DNA template or multiple DNA templates using more than one primer set (comprising a forward primer and a reverse primer) in one tube, has been widely used in diagnostic applications of clinical and environmental microbiology studies. However, primer design for multiplex PCR is still a challenging problem and several factors need to be considered. These problems include mis-priming due to nonspecific binding to non-target DNA templates, primer dimerization, and the inability to separate and purify DNA amplicons with similar electrophoretic mobility.ResultsA program named MPprimer was developed to help users for reliable multiplex PCR primer design. It employs the widely used primer design program Primer3 and the primer specificity evaluation program MFEprimer to design and evaluate the candidate primers based on genomic or transcript DNA database, followed by careful examination to avoid primer dimerization. The graph-expanding algorithm derived from the greedy algorithm was used to determine the optimal primer set combinations (PSCs) for multiplex PCR assay. In addition, MPprimer provides a virtual electrophotogram to help users choose the best PSC. The experimental validation from 2× to 5× plex PCR demonstrates the reliability of MPprimer. As another example, MPprimer is able to design the multiplex PCR primers for DMD (dystrophin gene which caused Duchenne Muscular Dystrophy), which has 79 exons, for 20×, 20×, 20×, 14×, and 5× plex PCR reactions in five tubes to detect underlying exon deletions.ConclusionsMPprimer is a valuable tool for designing specific, non-dimerizing primer set combinations with constrained amplicons size for multiplex PCR assays.
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