高质量的引物设计对于所有基于聚合酶链反应(PCR)的实验的成功至关重要。
研究之前建立了一个基于热力学的基因特异性定量PCR (qPCR)引物数据库，用于147个生物的基因表达研究。
然而，数据库中生物的数量和功能的不完善限制了其潜在的应用。
2024年8月9日，西南大学
卢坤、李田、
张凯
在
Nucleic Acids Research
在线发表题为
“
qPrimerDB 2.0: an updated comprehensive gene-specific qPCR primer database for 1172 organisms
”
的研究论文，
该研究
改进了qPrimerDB的功能，以创建一个更全面的引物资源。
具体而言，(i)开发了一种改进的引物设计工具qPrimer，基于之前的qPrimerDB管线，以提高基因组规模qPCR引物设计的效率和简单性；(ii)
从1172个生物的1308个基因组中预先计算qPCR引物资源
；(iii)引入了一个完整的qPCR引物鉴定、设计、检查、标记和提交系统。
qPrimerDB2.0可在https://qprimerdb.biodb.org免费获得。qPrimer源代码可从https://github.com/swu1019lab/qPrimer获得。
定量聚合酶链反应(qPCR)是生物和环境样品中核酸分子检测和定量的常用技术。
该标准技术广泛应用于基因表达分析、RNA干扰验证、微阵列验证、病原体检测、基因检测和疾病研究等领域。引物优化设计是影响PCR实验结果的关键参数。然而，由于过滤限制(如跨越外显子-外显子连接、二级结构和特异性)或更复杂的设计任务(如多靶点qPCR)，
qPCR引物设计在实际情况下仍然是一个漫长的过程。
DNA测序技术的最新进展使得越来越多的高质量基因组组装被解码，为批量引物设计提供了有用的资源。
一些包含预计算引物的数据库，如PrimerBank和MRPrimerW2已经开发出来，以方便引物设计。然而，这些数据库仅以少数重要生物为基础，还不够全面，无法进行大规模的研究应用。qPrimerDB是迄今为止最全面的qPCR引物数据库，包含了147个重要生物的大量qPCR引物对。然而，所提供的基因信息并不统一，因为这些生物的全基因组序列是从多个数据库中收集的[例如Phytozome和Ensembl]，这使未来的更新和管理变得复杂。
此外，目前数据库中的生物数量不足以满足许多实验生物学家的引物设计需求。
图形摘要（图源自
Nucleic Acids Research
）
为了给研究人员提供一个更全面、统一的平台，并整合广泛的测序基因组，
研究对qPrimerDB数据库进行了几次重大更新。第一个是为qPrimerDB更新开发一个用Python编写的标准多核引物设计工具。其次，从NCBI参考序列(RefSeq)数据库中下载了超过1 172种生物的1 308个基因组序列(分别增加了~790%和~697%)，并为4300万个基因设计了4.3亿个引物对，以补充更新的数据。第三，研究设计了一个完整的qPCR引物分析系统，为定制引物设计提供了实用的帮助。研究还重新设计了数据库和网站的架构，以提供更快、更友好的界面。
在过去的五年中，qPrimerDB在数据量和分析模块方面进行了重大更新。
参考消息：
https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkae684/7730531
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