پرایمر چیست؟

پرایمرها (Primers) در بیولوژی مولکولی، قطعات DNA ی15-25نوکلئوتیدی هستند که برای آغاز تکثیر زنجیره DNA در واکنش پلیمراز زنجیره‌ای (PCR) استفاده می‌شوند. پرایمرها به طور خاص به توالی‌های DNA متصل می‌شوند و کمک می‌کنند تا DNA پلیمراز به آن متصل شود. بنابراین، پرایمرها همانند یک الگو برای شروع تکثیر دقیق DNA در واکنش PCR عمل می‌کنند. پرایمرها معمولاً توسط نرم‌افزارهای مختلف طراحی می‌شوند و در آزمایشگاه‌ها سنتز می‌شوند تا برای مطالعات بیولوژی مولکولی و PCR استفاده شوند.

چرا یادگیری طراحی پرایمر لازم است؟

یادگیری طراحی پرایمر برای هر دانشجوی زیست‌شناسی که با DNA سروکار دارد، یک مهارت ضروری است، چون به طور مستقیم روی موفقیت و دقت آزمایش‌ها و تکنیک‌های مختلف زیست‌شناسی مولکولی اثر می‌گذارد. پرایمرها در موارد زیر استفاده می شوند:

– PCR

واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) یک تکنیک اساسی در زیست مولکولی برای تکثیر مناطق خاص DNA است. طراحی پرایمر دقیق برای اطمینان از تکثیر اختصاصی و کارآمد قطعه DNA مورد نظر از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

– توالی‌یابی DNA

در روش‌های تعیین توالی DNA مثل توالی‌یابی سنگر یا توالی‌یابی نسل جدید (NGS) از پرایمرها برای شروع واکنش سنتز DNA استفاده می‌شود. طراحی پرایمر مناسب برای به دست آوردن اطلاعات توالی دقیق و قابل اعتماد ضروری است.

– شبیه‌سازی یا کلونینگ DNA

در شبیه‌سازی مولکولی، پرایمرها نقش کلیدی در تکثیر قطعات DNA برای وارد شدن به کلونینگ وکتورها دارند. طراحی پرایمر مناسب، قرار گرفتن صحیح DNA هدف را در وکتور تضمین می‌کند.

– بیوانفورماتیک

زیست‌شناس‌ها اغلب با مجموعه داده‌های بزرگ کار می‌کنند و از ابزارهای بیوانفورماتیک برای تجزیه و تحلیل توالی‌های ژنومی استفاده می‌شود. درک طراحی پرایمر به تفسیر موثر نتایج تجربی کمک می‌کند.

– عیب‌یابی

در آزمایشگاه‌ها، آزمایش‌ها ممکن همیشه آنطور که انتظار می‌رود پیش نرود. در بعضی موارد علت را می‌توان به پرایمرهایی با طراحی ضعیف نسبت داد. آشنایی با نحوه طراحی و عیب‌یابی پرایمرها می‌تواند در زمان و منابع فرآیند تحقیق صرفه‌جویی کند.

توضیح سرفصل ها

1- آشنایی با اصول کلی و روند طراحی پرایمر

اولین قدم برای یادگیری این مهارت ، آشنایی با قواعدی است که در طراحی پرایمر استفاده میشوند. این قواعد با توجه به تجربیات افراد و در طول زمان ایجاد شدهاند تا واکنش PCR مورد نظر شما به نحو احسن انجام شود. همچنین برای انجام یک پروژه طراحی پرایمر اصولی، مراحل و روند مشخصی وجود دارد که در این آموزش بصورت کامل برای شما تدریس میشود.

2- معرفی نرم افزار های طراحی پرایمر

        برای انجام یک پروژه طراحی پرایمر بسته به هدف مورد نظر، نرم افزارهای متفاوتی وجود دارند 

         که در این دوره معرفی میشوند. همچنین طراحی پرایمر در این کارگاه با استفاده از نرم افزار الیگو 7  انجام میشود.

3- انجام 0 تا 100 طراحی پرایمر یک ژن به صورت عملی

برای شروع یادگیری یک مهارت، پس از یادگیری اصول مربوطه، بهتر است 0 تا 100 انجام آن مهارت توسط فردی مسلط به آن مهارت تدریس شده تا فراگیرندگان با انجام آن بصورت عملی نیز آشنا شوند تا در مرحله بعد، خود قادر به انجام آن باشند. در این دوره طی یک ویدیو کامل، مدرس بصورت عملی 0 تا 100 طراحی پرایمر یک ژن را انجام میدهد تا فراگیرندگان بصورت کامل با مبحث آشنا شوند.

4- تمرین طراحی پرایمر (که توسط فراگیرنده حل میشود)

برای یادگیری بهتر مبحث، تعدادی تمرین بر اساس مطالب تدریس شده توسط مدرس طراحی و در اختیار فراگیرندگان قرار میگیرد تا با موضوع درگیر شده و خود را محک بزنند. 

5- تصحیح تمرینها و رفع اشکال توسط مدرس پس از برگزاری کارگاه

(برای افرادی که مایل به دریافت گواهی هستند)

   فراگیرندگان پس از حل تمرینها، فایل مربوطه را برای مدرس دوره ارسال میکنند تا تمرینها تصحیح شده و سوالات خود را بپرسند. پس از آن گواهی دوره برای آنها صادر خواهد شد.

استاد کارگاه طراحی پرایمر :

زهرا نصاب زاده

-کارشناس ارشد ژنتیک مولکولی از دانشگاه اصفهان

-کارشناسی زیست شناسی سلولی مولکولی از دانشگاه شیراز

-دارای 6 ژن ثبت شده در پایگاه داده GenBank-NCBI

طول دوره کارگاه طراحی پرایمر: