SnapGene软件概述
SnapGene常被用于分子生物学实验中各种分析。例如包括DNA序列、质粒图谱、引物设计、模拟琼脂糖凝胶电泳、序列比对等操作,对于后续实验结果的分析十分便捷。以下是SnapGene软件常用分析的一些分享(SnapGene软件版本为6.0.2)。
1、引物设计
包括目的片段合成引物、qPCR引物(NCBI)的设计等均能方便设计;并生成理想的序列,具体操作如下:
(1)利用NCBI库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)查询需要设计引物的CDS,输入基因名称,一般选择“Gene”数据库,此时需要选择物种来源包括“human”、“Mouse”等等,如图2-1-1所示。
(2)例如输入基因名称如“PTENhuman”,点击Search,获取基因详情页面如图2-1-2所示。

图2-1-1Gene查找

图2-1-2PTENgene详情
(3)直接滑动页面至“PTENhuman”或点击右边的“NCBIReferenceSequences(RefSeq)”查找以“NM_”开头的mRNA序列,并点击进入,如图2-1-3所示。

图2-1-3CDS区查找
(4)滑动页面找到编码序列(CDS),接着点击“CDS”并滑动页面至顶端,查看已选中基因区域例如846-2057bp如图2-1-4所示,然后选择“FASTA”,选中并复制编码区序列(CDS),如图2-1-5所示。

图2-1-4FASTA序列范围

图2-1-5FASTA序列
(5)打开SnapGene软件,点击“新建DNA或RNA文件”,接着粘贴从NCBI复制的CDS序列并重新命名PTEN,如图所示2-1-6所示。
图2-1-6新建DNA文件
(6)接着,选择“可以”获得导入序列的图谱如图2-1-7所示。

图2-1-7导入序列图谱
(7)点击窗口底部“序列”,切换至导入基因的DNA序列,如图2-1-8所示,此时可为该序列进行引物设计。

图2-1-8基因序列
(8)正反向引物设计:选择序列首选或者末端18~35bp,点击“引物”—“添加引物”—“选择顶部链或底部链”—“命名引物”—“添加引物至模板”,如图2-1-9所示。

图2-1-9引物设计
(9)点击窗口底部“引物”,查看引物详情,如图2-1-10所示。

图2-1-10引物详情
(10)另外,当目的基因引物获取与质粒图谱的酶切位点密切相关时,SnapGene软件可快速获取并添加引物的酶切位点,如点击“酶(N)”—“限制性酶(例如NotI、XhoI)”—“复制识别序列”—“双击正向引物”—“编辑引物添加酶切位点”,重新获取引物,如图2-1-11所示。

图2-1-11载体-目的基因引物获取
(11)引物优化:添加保护碱基G或者C调节退火温度Tm,通常地Tm一般为58~60℃左右等。遵循引物设计原则,G-C含量控制在40%-60%左右;通过删除碱基等优化引物长度例如长度一般在18~35bp,添加碱基调整所选序列,重新获取引物。通过Primer-BLAST,PCR等手段检测引物有效性。
2、质粒图谱的打开、编辑
以PcDNA3.1(+)为例:
(1)选择“打开文件”,打开PcDNA3.1(+)质粒图谱,如图2-2-1所示。

图2-2-1PcDNA3.1(+)质粒图谱
(2)查看载体序列,酶切位点分析等,如图2-2-2所示。

图2-2-2PcDNA3.1(+)质粒序列
(3)PCR模拟:点击“行动”中选择“聚合酶链式反应PCR”,添加已设计的引物并为产物命名后保存文件,即可模拟PCR扩增过程,如图2-3-1所示。

图2-3-1PCR模拟过程
(4)质粒构建模拟:打开构建所需质粒PcDNA3.1(+),点击“行动”—“限制和插入片段克隆”—“插入片段”。在“载体”/“片段”处:首选分别选择“载体”/“片段的来源”—PcDNA3.1(+).dna/PTEN.dna,接着分别选择酶切位点(NotI、XhoI),同时可查看克隆过程并对克隆产物进行命名。最后点击“克隆”可模拟质粒构建过程,如图2-4-1~3。

(5)琼脂糖凝胶电泳模拟过程:选择“工具”—“模拟琼脂糖凝胶电泳”—选择所需电泳产物并点击“可以”如图2-5-1~3所示;获得模拟的琼脂糖凝胶电泳图;此外,还可以通过手动更改Marker、泳道数目以及琼脂糖凝胶电泳的类型、浓度等。

(6)测序、多序列比对:Snapgene也常常用于质粒构建后的序列比对。例如成功构建质粒后送至测序公司测序,测序公司会返回正反向测序后的序列如正向引物(T7)-seq.和反向引物(BGH)-seq.。点击“》”—“显示比对”—“比对到参考序列”—选择“比对开放序列”—点击“可以”或者选择“工具”—“比对到参考序列”—选择“比对开放序列”,即可以对克隆片段进行碱基比对并查看比对结果,如图2-6-1~4所示。

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