Real-time PCR 是一种强大的分子生物学技术，可用于各种领域，可以实时定量和扩增特定核酸序列。TaqMan 检测是一种流行的实时 PCR 方法，它使用荧光探针检测和量化仅包含少量拷贝的样本中的 DNA 或 RNA 靶标，使其在从临床诊断到基因研究的应用中具有重要价值。PCR 反应依赖于专为与目标序列特异性杂交而设计的寡核苷酸探针，由分别位于 5' 和 3' 端的荧光报告染料和淬灭染料组成。目标序列侧翼的引物作为 Taq 聚合酶合成模板的起点。

在 PCR 反应过程中，当探针在扩增过程中被 Taq 聚合酶切割时，会产生荧光信号。随着反应的进行，实时测量产生的荧光，并与样品中目标 DNA 或 RNA 的量成正比。反应中存在的目标序列拷贝数越多，被切割的 TaqMan 探针就越多，从而产生更高的荧光信号。TaqMan 检测的关键步骤如下所示，其中核酸模板变性，TaqMan 探针和引物退火并用 Taq 聚合酶延伸，然后切割 TaqMan 探针，检测荧光信号，扩增靶标在多个周期序列。

定量实时 PCR 的优势

与传统 PCR 技术相比，实时 PCR 具有许多优势，包括更高的灵敏度、更高的特异性和快速的结果，因为整个测定在单个反应中完成。该方法也更省时、更省力，并且由于不需要扩增后程序，还减少了污染的机会。

TaqMan 实时 PCR 具有检测和量化丰度极低的 DNA 或 RNA 靶标的灵敏度，并且由于探针是针对特定靶序列设计的，因此实现了更高的特异性，与传统方法相比，可最大限度地减少假阳性结果的发生聚合酶链反应。然而，该检测的一个主要挑战是针对目标序列设计 TaqMan 引物和探针。这可能是一项复杂且具有挑战性的任务，需要深入了解目标序列和探针设计原则。

设计 TaqMan 引物和探针的挑战

为实时 PCR TaqMan 设计引物和探针的主要挑战之一是确保序列特异性。引物和探针必须设计为以高特异性靶向所需序列，以避免与非目标序列结合，这可能导致假阳性或测量不准确。

另一个挑战是优化引物和/或探针解链温度 (Tm)，在该温度下引物在 PCR 扩增期间与目标序列退火。不是实时 PCR 反应的最佳选择。退火温度过低会发生非特异性结合，退火温度过高则引物不能有效结合，导致扩增效率低，灵敏度低。

引物和探针的长度和 GC 含量等其他参数会影响其特异性和效率。太短或太长的引物和探针可能无法有效结合目标序列，而 GC 含量高的引物和探针可能导致非特异性结合。此外，设计生成非常长的扩增子的引物可能会导致扩增效率低下。

如果 TaqMan 探针不稳定，它可能会降解并过早释放荧光信号，从而导致误报。所以，要考虑 PCR 扩增过程中探针降解的可能性。避免这一情况的出现主要通过选择具有稳定荧光染料的探针或修改探针化学以增加稳定性来减轻。

GenScript 实时荧光定量 PCR (TaqMan) 引物和探针工具

GenScript 提供了一个用户友好的在线生物信息学工具，用于设计用于实时 PCR 检测的高度特异性和高效的引物和探针，可在 GenScript 网站上免费获得。它可以根据用户提供的目标序列自动设计 TaqMan 探针。

该工具利用先进的算法来设计 TaqMan 引物和探针，这些引物和探针考虑了几个重要参数，包括特异性、解链温度、GC 含量、自身互补性和交叉反应性。用户可以选择感兴趣的物种并输入所需的目标序列和参数，例如扩增子大小、Tm 范围和排除区域，该工具将生成满足指定标准的优化引物和探针。GenScript 实时 PCR 引物和探针设计工具的输出包括有关设计的引物和探针的详细信息，例如它们的序列、解链温度、GC 含量、扩增子长度以及发夹环或二级结构的存在，以确保设计的准确性和特异性。

总体而言，GenScript Real-time PCR Primer and Probe Design Tool 是一款功能强大且用户友好的在线工具，可以帮助研究人员设计用于实时 PCR 实验的高质量 TaqMan 引物和探针，在实验过程中节省时间和宝贵的资源.

在此处访问在线工具：https ://www.genscript.com/tools/real-time-pcr-taqman-primer-design-tool

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