PlasCAD

质粒和引物创建及验证的设计软件。

安装

Windows和Linux

下载、解压并运行.

Mac

通过下载和安装Rust，然后从命令行运行cargo install plascad来从源代码编译。

当前功能

引物质量控制和调整

在多个指标上评估引物的质量：熔融温度、GC含量、3'端稳定性、重复序列以及形成自身末端二聚体的可能性。

这允许自动或手动更改引物长度以优化这些参数。这是通过标记一个或多个引物端不具固定起始点，并在此端提供超过预期的匹配序列核苷酸来实现的。然后可以调整终点以优化引物质量。

当两端都标记为可调整时，PlasCAD假定此引物是用于连接两个DNA片段，如SLIC和FC克隆。

SLIC和FastCloning的引物生成

给定插入、载体和插入点的序列，它将生成适合SLIC和FastCloning的引物。它生成扩增整个载体的引物，以及包含与载体合适重叠区域的插入引物。

它还会创建一个包含克隆产物序列的新文件。

序列查看器和编辑器

此功能显示感兴趣序列（从克隆或手动输入生成）以及根据其匹配位置叠加的引物。它还显示常见限制性内切酶的切割位点，以及从文件加载或由用户设置的特性。它包括编码区域的基本阅读框（ORF）查看。

它允许您以所见即所得的方式执行标准编辑操作。即，您可以通过单击序列来设置光标，使用箭头键移动光标，输入字母A、C、T和G来插入核苷酸等。

说明

• 双击以选择一个特性。
• Ctrl + F 以搜索序列。
• Ctrl+C 和 Ctrl+V 以复制和粘贴序列。
• 单击并拖动以选择文本。
• 使用键盘插入核苷酸、移动光标等。
• 当选择一个特征或引物时，将复制该选择，而不是选择本身。
• 特征和引物编辑表格可以在地图上方显示。
• 使用Esc键删除选择和光标。

环形图

正在编辑的质粒的环形序列图，其中显示特征、引物、限制酶位点和其他数据。

说明

• 点击选择一个特征
• 您可以使用滑块或顶部的相邻文本框更改特征范围。
• 特征编辑表可以在地图上方显示

特征和引物注释

可以创建、编辑和加载特征和引物。我们将引物定义为与序列中特定索引显式匹配的序列，并将引物定义为动态匹配的核苷酸序列。(TR)

限制酶和标签动态注释

自动识别和标记常见的限制酶位点，以及标签，如6x或8x HIS标签。

PCR参数生成

根据产物长度、引物熔解温度、聚合酶类型和其他参数生成PCR参数（例如，各步骤的温度和时间）。

与FASTA、GenBank和SnapGene互操作

可以读取和写入FASTA、GenBank和SnapGene .dna文件。FASTA文件仅存储序列数据，而GenBank、SnapGene和PlasCAD的自身格式存储序列数据、特征、引物和元数据。我们使用gb_io库来处理GenBank解析和写入。

要打开文件，您可以使用顶部的加载/导入按钮，或者将文件拖入窗口。

何时使用每种文件格式

如果您没有互操作性要求，可以使用PlasCAD的自身文件格式（.pcad扩展名），使用保存和加载按钮。这是一个二进制格式，与其他格式相比，文件大小更小（例如，4-10倍），因为每个核苷酸使用2位来存储，并且整体格式更紧凑。

GenBank和SnapGene是流行的格式，并且与其他软件提供互操作性。AddGene和其他资源提供这些格式的文件。

PlasCAD目前不能处理所有DNA格式的数据，也不能生成SnapGene可以打开的DNA文件。这意味着您可以打开DNA文件并获取大多数有用数据，但我们不建议在其中保存。考虑到这一点，GenBank是与其他软件兼容的最佳格式。

FASTA文件包含序列数据，因此使用此格式将导致特征和引物数据的丢失。

重要：此程序目前不能生成SnapGene原生格式文件，该文件可以被SnapGene打开。如果您正在寻找SnapGene双向兼容性，请在问题解决之前使用GenBank格式。

将文件与PlasCAD关联

如果您希望将文件类型（例如，原生的.pcad格式）与PlasCAD关联，您必须手动使用操作系统设置它，因为PlasCAD没有安装程序。例如在Windows上：右键单击文件 → 打开方式 → 选择另一个应用程序 → （选择您保存程序的位置） → 始终。

为何需要另一个质粒编辑器

我们相信，为科学家提供的工具越多，就越好。特别是，我的目标是制作一个快速、轻量级的程序，尽可能易于使用，而不牺牲功能。我们还添加了一些在其他地方看不到的功能，例如自动引物调整，以及为SLIC和FastCloning生成引物。

值得注意的是，该程序使用的原生文件格式更紧凑，包括DNA序列，其中每个核苷酸仅占用2位，而常见的格式占用8位。

近期计划

• 检查质粒中是否有毒蛋白质和各种错误形式
• 质粒问题中使用的QC引物。（例如，多重/部分结合位点）
• 识别二级结构、发夹等
• 特定应用的实用功能
• 更稳健的编辑功能
• 更好地处理重叠功能

使用的计算方法

所使用的引物熔点方法是基于SantaLucia & Hicks (2004)。它使用引物序列中相邻的每个核苷酸对来估计熵和焓值，这些值用于以下计算，其中$ΔH$是焓，$ΔS$是熵，$C_T$是引物的摩尔浓度

$$ (1000 * ΔH) / (ΔS + R \times ln(\frac{C_T}{4})) - 273.15 $$

计算还包括来自BioPython的盐校正，使用$K^+$、$Na^+$、$Mg^{2+}$和dntp浓度的浓度。这些由用户提供，或使用默认值启动。

我们计算以下类别的核苷酸重复

• 连续4次或更多次的单个核苷酸重复
• 连续4次或更多次的核苷酸对重复
• 在任何序列中重复出现3个或更多核苷酸序列

引物质量是一个模糊度量，它是从其他度量中计算出的加权平均值。它是我们的调优算法在调整引物长度时优化的数量。