ウィスコンシン大学BioWebのウェブサイトによると、PCRプライマーはポリメラーゼ連鎖反応（PCR）として知られる分子生物学の手法でDNAの特定の領域を増幅するために使用される短い合成オリゴヌクレオチド（通常18から25塩基の間）です。目的のDNA領域に隣接して結合するには、DNA鎖の逆相補体となるように設計されたフォワードプライマーとリバースプライマーの両方が必要です。科学者が特定の遺伝子またはDNAの領域で研究を行う場合、最初にPCRを実行して、十分なターゲット領域を取得して作業する必要があります。以前に公開された研究または商業的手段でまだ入手できない場合は、関心領域のプライマー配列を設計する必要があります。
目的の遺伝子またはDNA領域のヌクレオチド配列を取得し、増幅するフラグメントの長さを決定します。フォワードプライマーとリバースプライマーは、目的のフラグメントの最初と最後に結合するように設計されています。通常、従来のPCR法では100〜1,000塩基対の領域に隣接するプライマーを使用しますが、リアルタイムPCR法では約50〜200塩基対の長さの断片を使用します。
シーケンス内のどこにプライマーを配置するかを決定します。たとえば、シーケンスの5端または3端の近く、または中央に位置が必要な場合があります。必要に応じて、イントロンにまたがるプライマーの場所を指定します。
プライマー設計の推奨ガイドラインに従ってください。 DNA産物の増幅の成功は、プライマーの品質に依存し、特定の変数が重要です。
長さが18〜24塩基になるようにプライマーを設計します。 Brinkmann Instruments Inc.のVincent R. Prezioso博士は、この長さは目的のDNA領域に非常に特異的であるが、簡単に結合（アニーリング）するには十分短いことを示唆しています。プライマーの融解温度（Tm）は、摂氏55〜80度で、90℃以上で完全に融解するのに十分低く、アニーリングできるほど高くする必要があります。 GC含有量（シーケンス内のGとCの割合）は40〜60パーセントである必要があります。 GおよびCヌクレオチドはより強い結合を持っているため、プライマー配列の3末端はCまたはG（GCクランプと呼ばれる）で終わる必要がありますが、最後の5塩基に3つ以上のGまたはCがあることは避けてくださいシーケンスの。
ミスプライミングを引き起こす可能性があるため、4つ以上の1つの塩基（ACCCC ...など）または4つ以上のジヌクレオチドリピート（ATATATAT ...など）の実行を避けてください。プライマー内相同性（1つのプライマー自体内で相補的な3塩基以上）またはプライマー間相同性（フォワードプライマーとリバースプライマーが相補配列を持つ場合）のないプライマーを設計します。これにより、自己ダイマーまたはプライマーダイマーが発生する可能性があり、プライマーは目的のDNA配列に結合する代わりに自身に結合します。
プライマーの設計を支援するオンラインリソースおよびWebサイトを使用するか、プライマー配列の自己相補性やヘアピンなどの二次構造を作成する可能性を確認します。プライマー設計Webサイトには、マサチューセッツ工科大学Primer3、国立バイオテクノロジー情報センターPrimer-Blast、Integrated DNA Technologies OligoAnalyzerなどがあります。