MutPrimerDesign:用于人类基因编码区域突变位点的引物设计程序
发布时间：2020-12-10 09:56
位于基因编码区的DNA突变与基因的功能密切相关。在已知人类基因编码区的突变位点时,如何在基因组上设计引物验证该突变是一个重要的问题。本文利用Python语言开发了引物设计程序MutPrimerDesign。MutPrimerDesign通过解析人类基因组序列数据库以及基因注释信息,转换基因编码区坐标为基因组坐标,并调用Primer3的python程序包接口,可批量自动化完成基因突变位点的引物及探针序列设计。MutPrimerDesign使用简便,可识别多种数据库的基因名称,并能够修改引物常规参数,实现引物的快速调整。
【文章来源】：生物信息学. 2020年03期 第169-175页
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
MutPrimerDesign引物设计流程图及原理
MutPrimerDesign主要由两部分命令组成,一部分为程序主要参数,包括输入输出以及各种依赖数据库的定义;另一部分为引物参数,主要包括引物的Tm值,长度,GC含量等(见图2)。MutPrimerDesign接收的输入参数有两种类型。第一种,是“-i”命令,直接接收基因突变信息。每个基因突变的信息分为三个部分,以冒号分开,内容依次分别为基因名称、突变在该基因的CDS区域坐标、突变长度。不同突变信息以逗号隔开,比如“KRAS:24:2,MET:1124:1,EGFR:2573:1”。另一种是“-f”命令,直接接收文本文件。文件中每一行为一个基因突变信息,内容与-i中突变信息格式一致。
MutPrimerDesign在设计引物时消耗内存及计算资源较小,普通的台式机或者笔记本环境下均可以运行。为了测试软件的运行性能和稳定性,以Linux操作系统为例(系统版本:Linux Mint 19.3 Cinnamon;CPU:Intel Core i7-9700;内存:24 GB;存储:1T机械硬盘),采用MutPrimerDesign软件默认参数进行了性能测试:系统开机后,首次完成8个突变位点的引物设计耗时为1 m 33 s。而后当系统自动加载了基因组信息缓存后,无论是多基因还是单基因的100个突变位点,设计引物只需要30 s即可完成。表1 对Maki-Nevala 等文章中的9个复发突变热点进行引物设计Table 1 Primer design for 9 recurrent hot spot mutations in works of Maki-Nevala et al. Variation ID Left Primer Right Primer Internal Oligo EGFR:2235:1_0 ATATCAGCCTTAGGTGCGGC GGATGTGGAGATGAGCAGGG TTCCCGTCGCTATCAAGGAA EGFR:2573:1_0 CCTGGCATGAACATGACCCT CATCCTCCCCTGCATGTGTT TCACAGATTTTGGGCTGGCC KRAS:34:2_0 AAAGGTACTGGTGGAGTATTTGA GGTCCTGCACCAGTAATATGC TAGTTGGAGCTGGTGGCGTA MET:1124:1_0 GGAGCCAGCCTGAATGATGA AGCACAAAAGAAGCCCTGGa ACGACTTCTTCAACAAGATCGTCA MET:3029:1_0 TCTGTAAACATCTAATGAAATGCTTGT GGGCCCAATCACTACATGCT TCCTTCATCTTACAGATCAGTTTCCT PIK3CA:1624:1_0 TCATCTGTGAATCCAGAGGGg AGGTATGGTAAAAACATGCTGAGA TCTCTGAAATCACTGAGCAGGAGA TP53:469:1_0 tcctacaGTACTCCCCTGCC GCTGCTCACCATCGCTATCT CCGCGCCATGGCCATCTA TP53:820:1_0 AAAGGACAAGGGTGGTTGGG TACCTCGCTTAGTGCTCCCT ACAGCTTTGAGGTGCGTGTT
本文编号：2908499
【文章来源】：生物信息学. 2020年03期 第169-175页
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
MutPrimerDesign引物设计流程图及原理
MutPrimerDesign主要由两部分命令组成,一部分为程序主要参数,包括输入输出以及各种依赖数据库的定义;另一部分为引物参数,主要包括引物的Tm值,长度,GC含量等(见图2)。MutPrimerDesign接收的输入参数有两种类型。第一种,是“-i”命令,直接接收基因突变信息。每个基因突变的信息分为三个部分,以冒号分开,内容依次分别为基因名称、突变在该基因的CDS区域坐标、突变长度。不同突变信息以逗号隔开,比如“KRAS:24:2,MET:1124:1,EGFR:2573:1”。另一种是“-f”命令,直接接收文本文件。文件中每一行为一个基因突变信息,内容与-i中突变信息格式一致。
MutPrimerDesign在设计引物时消耗内存及计算资源较小,普通的台式机或者笔记本环境下均可以运行。为了测试软件的运行性能和稳定性,以Linux操作系统为例(系统版本:Linux Mint 19.3 Cinnamon;CPU:Intel Core i7-9700;内存:24 GB;存储:1T机械硬盘),采用MutPrimerDesign软件默认参数进行了性能测试:系统开机后,首次完成8个突变位点的引物设计耗时为1 m 33 s。而后当系统自动加载了基因组信息缓存后,无论是多基因还是单基因的100个突变位点,设计引物只需要30 s即可完成。表1 对Maki-Nevala 等文章中的9个复发突变热点进行引物设计Table 1 Primer design for 9 recurrent hot spot mutations in works of Maki-Nevala et al. Variation ID Left Primer Right Primer Internal Oligo EGFR:2235:1_0 ATATCAGCCTTAGGTGCGGC GGATGTGGAGATGAGCAGGG TTCCCGTCGCTATCAAGGAA EGFR:2573:1_0 CCTGGCATGAACATGACCCT CATCCTCCCCTGCATGTGTT TCACAGATTTTGGGCTGGCC KRAS:34:2_0 AAAGGTACTGGTGGAGTATTTGA GGTCCTGCACCAGTAATATGC TAGTTGGAGCTGGTGGCGTA MET:1124:1_0 GGAGCCAGCCTGAATGATGA AGCACAAAAGAAGCCCTGGa ACGACTTCTTCAACAAGATCGTCA MET:3029:1_0 TCTGTAAACATCTAATGAAATGCTTGT GGGCCCAATCACTACATGCT TCCTTCATCTTACAGATCAGTTTCCT PIK3CA:1624:1_0 TCATCTGTGAATCCAGAGGGg AGGTATGGTAAAAACATGCTGAGA TCTCTGAAATCACTGAGCAGGAGA TP53:469:1_0 tcctacaGTACTCCCCTGCC GCTGCTCACCATCGCTATCT CCGCGCCATGGCCATCTA TP53:820:1_0 AAAGGACAAGGGTGGTTGGG TACCTCGCTTAGTGCTCCCT ACAGCTTTGAGGTGCGTGTT
本文编号：2908499
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/jichuyixue/2908499.html
