Праймер — короткий фрагмент нуклеїнової кислоти або пов'язана молекула, що служить початковим пунктом реплікації ДНК. Праймер потрібний через те, що жодна ДНК-полімераза (фермент, який каталізує реплікацію ДНК) не може почати синтез нової молекули ДНК з одноланцюгової матриці, оскільки їй потрібна дволанцюгова ділянка для приєднання до ДНК, а також вони здатні лише приєднувати нуклеотид до вже наявної -ОН групи на 3'-кінці іншого нуклеотиду.
Реплікація ДНК У природній реплікації ДНК, як праймери використовуються короткі ланцюжки РНК довжиною близько 12 нуклеотидів, що синтезуються ферментом праймазою. Праймаза може приєднувати як рибонуклеотиди, так і дезоксирибонуклеотиди, але синтезує саме фрагмент РНК, оскільки рибонуклеотидів у ядрі більше. Ці молекули РНК пізніше вилучаються та замінюються на ДНК ДНК-полімеразою.
Штучні праймери Багато лабораторних методів біохімії і молекулярної біології, що залучають використання ДНК-полімерази, наприклад секвенування ДНК і полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), вимагають праймерів. Праймери, що використовуються в цих методах, зазвичай короткі, хімічно синтезовані молекули ДНК довжиною 20-30 основ.
Для ПЛР використовують 2 праймери, які обмежують з двох боків послідовність, що розмножується. Для підвищення специфічності реакції обирають праймери довжиною 20-30 нуклеотидів, із вмістом Г-Ц пар близько 50-60%. Г-Ц пари з'єднані між собою трьома водневими зв'язками, тому вони гарантують кращий і більш вибірковий зв'язок між праймером і матрицею. Для того, щоб послідовність праймерів була унікальна і зв'язувалась тільки з однією матрицею у суміші різних молекул ДНК (наприклад, суміш всіх ДНК людини), існують спеціальні програми, які за допомогою баз послідовностей ДНК підбирають потрібну послідовність нуклеотидів праймеру.Програма BLAST на сайті Національного центру біотехнологічної інформації США (англ)
Для клонування послідовностей ДНК часто у послідовності праймерів уводять додаткові нуклеотиди — сайти рестрикції, по яким ріжуть ферменти рестриктази. Після примноження потрібної ділянки ДНК у ПЛР, отримані молекули змішують з ферментом, який розрізає їх, утворюючи на кінцях так звані «липкі кінці». Такі кінці дозволяють легко вставити продукт ПЛР до штучного ДНК-вектора.
Примітки
Джерела