Quantitative RT-PCR methods are usually being used to overcome drawbacks of microarray technology caused by variability and detection of low expression level. Primer design is very critical step in RT-PCR methods to guarantee specificity and efficiency of a target amplicon. However, most of traditional primer design programs suggest primers on a single template of limited genetic complexity. In online RT-PCR primer databases, they contain the validated primers for small fraction of whole genes at present.
To provide researchers with enough specific RT-PCR primer pairs for whole genes in Arabidopsis, we constructed and evaluated genome-wide primer-pairs database, which is called AtRTPrimer, considering homogeneous physical and chemical properties of each primer (homogeneity) of a gene, non-specific binding against all known genes (specificity), and another possible amplicons from its corresponding genomic DNA or similar cDNA (noise). This database is designed for a couple of types of quantitative RT-PCR: roughly speaking, conventional RT-PCR and real-time RT-PCR. Therefore, experimentalists can find out the appropriate set of pre-designed primer-pairs of their target genes to perform the desired type of RT-PCR using filtering conditions.
포스트 게놈 시대에서 마이크로어레이 기술은 일시에 전체 유전자의 발현을 조사하는 데 매우 강력한 기술이지만 다음과 같은 단점이 있다. 첫째 데이터 내의 발현 값의 변화가 일정치 않은 유전자의 경우 더 정확한 방법에 의해 보통 검증되어야 한다. 둘째, 전사인자와 같이 발현 수준이 매우 낮은 유전자의 경우 믿을 만하게 조사하는 데 어려움이 있다. 보통 Quantitative RT-PCR 방법은 위와 같은 단점을 보완하기 위해 사용될 뿐만 아니라 포스트 게놈 시대에서도 여전히 유전자의 발현 정도를 정확히 측정하기 위해 많이 사용되는 방법이다. 프라이머디자인은 이와 같은 RT-PCR을 효과적으로 수행하기 위해서 가장 중요한 절차라고 할 수 있겠다. 대부분의 전통적인 프라이머디자인 프로그램의 경우 단순히 증폭 하고자 하는 주형 하나 만을 고려하여 프라이머를 디자인하고 있다. 따라서 프라이머의 specificity가 떨어진다. 또한 실험자가 검증된 프라이머만을 등록하는 온라인 프라이머데이터베이스가 있는 데 이 경우 프라이머의 specificity와 efficiency가 모두 보장되지만 저장된 프라이머의 수가 너무 적다. 따라서 위의 단점을 극복할 수 있는 프라이머 데이터베이스를 만들 필요가 있다. 이러한 시도의 일환으로 PrimerBank라 불리는 데이터베이스가 만들어 졌지만 [3] 이 경우 real-time PCR을 제외한 다른 형태의 RT-PCR에 적용하기에는 specific프라이머의 양이 부족하고 genomic DNA 오염에 대한 고려를 하지 않았다. 따라서,
우리는 real-time PCR외에도 실험실에서 손쉽게 할 수 있는 기존의 PCR 경우까지 모두 만족할 수 있는 충분한 양의 프라이머를 가진 데이터 베이스를 구축하였다. 추가로 genomic DNA라든지 목적 유전자와 유사한 유전자에서 증폭될 수 있는 경우를 고려하여 사용자가 그 정보를 참고할 수 있게 함으로서 PCR 실험 계획 및 결과 해석을 용이하게 하였다. 우리의 데이터베이스는 웹을 통해 공개적으로 이용할 수 있으며 또한 사용자가 우리의 프라이머에 관한 검증 결과를 웹 인터페이스를 통해 공개적으로 입력할 수 있다. URL: http://binfolab5.kaist.ac.kr:8080/AtRTPrimer
