GENES模块---批量的引物设计、批量的序列提取以及批量翻译

Posted 2023-03-14

参考技术A 在测定基因表达量的过程中，如何设计合理的引物是需要解决的重要问题。当要对大量序列设计引物时（例如，对家族成员进行引物设计或者对转录组进行验证），该过程将变得非常繁琐且耗时。那么该如何进行批量的引物设计呢？在SPDE的genes模块，设计了相应功能完成该过程。

首先，需要将要设计的引物整理成fasta格式，如下所示：

基本格式是大于号，基因ID一行，下一行是序列。考虑到有些同学的fasta文件可能一个基因的序列在不同行上，例如：

这个时候，需要对文件进行一个格式化的处理。该功能安排在：

这里①，仅仅只是将不在同一行的序列归到一行；②，除了将不在同一行的序列归到一行以外，还对基因ID进行处理，处理的结果是把一些额外的、并不需要的信息给它去除掉，如下：

③，将已经准备好的fasta文件转变成需要进行引物设计的格式。所以，如果需要批量引物设计，①和②择其一，③必选。

将文件格式化后，来到genes模块：

其中，①是PCR产物的长度，需要是一个范围（例如150-300）。然后是放入格式化好的fasta文件，设置保存控制文件的路径及名称（为什么要有控制文件，可参见前一章节，GENE模块），设置生成结果的保存路径及名称。这些设置完成后，分别点击右侧面板的①和②，即可完成批量引物设计：

会同时产生两个类型的文件，其一是你所命名的文件，内容如下：

每条序列除最上面的推荐引物外，还为用户提供了另外四对备选引物。其二是只含有推荐引物的文件，该文件的名字含有“-only_primers”字样，内容如下：

当然，一般情况下大家只需要关注只含有推荐引物的这个文件就好。同时，F和R已经为大家标明，如果这个文件每一对引物都是特异的，那么，可以将该结果直接复制到引物合成单中，对引物进行合成。如果，这个文件有些基因的引物与其他基因引物相同（这种情况比较常见于家族分析以及同一基因的不同转录本，因为，会有一些序列很相似的基因存在），那么大家就只能到GENE模块对序列相似的基因进行单独设计了（因为GENE模块中的引物设计可以指定引物产生的区域，也可以考虑利用GENE模块提取UTR区来设计引物）。当然，还有另外一种情况是设计引物的结果没有给出任何引物，这种情况的原因是你所放入的序列都不适合产生合理的引物，这个时候可能要考虑是否更换序列以及其他一些方式。与前一模块引物设计类似，该模块的引物设计功能也已经经过实验验证。

除引物的批量设计外，该模块还安排了其他的批量功能，例如：

①从fasta文件中批量提取基因ID；②根据ID从fasta文件中提取相应序列（注意，一个ID一行）；③根据基因ID从gff类文件中提取与其相关的信息；④批量翻译；⑤批量去除终止子。最后的两个功能则是检测所放入的ID是否在fasta文件或者gff类文件中。应用规律是，应保证所输入的fasta文件是如上所述经过格式化的，大家只需要按照功能后的数字，找到相应的框，填入需要的文件即可，比如①功能的后面标注的是1和7，那么需要填入信息的是第一个框和第七个框，所以：

当然，除了这些功能外，还可以将fastq文件转为fasta文件。

总体来说，基本功能就是这样。但，能够将这些功能组合到什么程度，这个以个人的智慧以及对SPDE熟练程度而定位~