STEP 1
粘贴目标 DNA 序列或实际扩增产物。支持纯序列与单条 FASTA,只识别 A/T/C/G,长度需在 36–1000 nt 之间。

Argonaute 核酸检测设计
面向 PfAgo、TtAgo 等 Argonaute 核酸检测的引导链在线设计。粘贴一段目标序列,一次拿到整套引导链:gDNA1、gDNA2、gDNA3 与 Reporter DNA;切点关系、评分与示意图同屏核对,看完即可下单合成。当前按 PfAgo 规则计算。
gDNA Designer 是易致生物推出的免费在线 Argonaute 引导链设计工具,面向 PfAgo、TtAgo 一类以 DNA 为引导链的核酸检测体系。粘贴一段目标 DNA 或扩增产物,一次提交就能拿到一整套可直接合成的检测序列:gDNA1、gDNA2、gDNA3 与 Reporter DNA。当前按 PfAgo 规则计算。
PfAgo 这类 Argonaute 检测靠的不是一条引导链,而是一套级联:gDNA1 和 gDNA2 在同一条链上切出两个切点,中间那段就是 gDNA4;gDNA3 在另一条链上、gDNA4 区间内切割;Reporter DNA 则是 gDNA4 的反向互补,负责产出可读信号。四条序列靠切点坐标彼此约束,动一条就得跟着改其余几条。
手工设计这套关系很容易顾此失彼:每条引导链都要同时满足长度、GC、同聚物、回文等约束,三个切点的相对位置又不能错。gDNA Designer 把这些规则固化进引擎,一次提交返回整套方案,并按整套级联的综合评分排序,不合格的候选根本进不了结果。
每套方案都附带结合区间、结合链和切点位置,示意图把双链、杂交位置与三个切点画在一起;结果可整套复制、可导出 CSV,gDNA 自动带上 5′-P- 磷酸化标记。下单合成之前先在页面上核对一遍,再决定用哪一套。
整套输出
一次返回 gDNA1 / gDNA2 / gDNA3 / Reporter DNA 四条序列,不用自己拼装。
切点看得见
示意图画出双链、杂交位置和三个切点,每条序列都附结合区间与结合链,逐一可对照。
规则内置
PfAgo 的长度偏好、GC、同聚物、回文、首尾互补、引物避让等硬约束由引擎统一把关。
按整套排序
给整套级联打分排序,而不是单条引导链;从排名靠前的方案开始验证。
STEP 1
粘贴目标 DNA 序列或实际扩增产物。支持纯序列与单条 FASTA,只识别 A/T/C/G,长度需在 36–1000 nt 之间。
STEP 2
确认酶种。Argonaute 家族里 PfAgo、TtAgo 都以 DNA 作引导链,但当前引擎只实现了 PfAgo 的规则,页面固定按 PfAgo 计算,无需选择;TtAgo 暂不支持。
STEP 3
如果已经有扩增引物,把正向/反向引物一并填入。引物不参与设计:与引物区域重叠的候选直接淘汰,与引物存在局部互补风险的候选会扣分。
STEP 4
设置返回方案数(1–30,本页默认 20),提交后在结果页逐个查看方案,并用示意图核对切点关系。
目标序列
必填。目标 DNA 或实际扩增产物,只接受 A/T/C/G,长度 36–1000 nt。支持纯序列或单条 FASTA(标题行会被忽略)。
酶种
Argonaute 预设。当前只支持 PfAgo(PFAGO),页面已固定提交该值;TtAgo 等其余取值会被服务端拒绝。
正向 / 反向引物
选填,本身不是设计对象。引擎会在两条链上找出引物及其反向互补出现的位置:与这些区域重叠的候选直接淘汰;引导链中任意 ≥8 nt 片段与引物局部匹配的,单条评分扣 8 分。
返回方案数
范围 1–30,本页默认取 20。最终按整套级联的总分从高到低返回。
长度
16 → 17 → 18 → 15 nt 分层尝试,先用 16 nt,方案不够再放开。
GC 含量
40%–80%,超出直接淘汰。
同聚物
不允许 GGGG,也不允许 A / C / T 连续 5 个及以上。
回文与首尾互补
整条自身反向互补的淘汰;首尾 5 nt 反向互补的淘汰,完全无解时才放宽。
适用范围
以上规则对 gDNA1–4 四条一律生效,gDNA4 不合成也要过。
gDNA1 / gDNA2
在同一条链上分别切在 gDNA4 区间的起点和终点,两个切点之间释放出的片段就是 gDNA4。
gDNA3
来自另一条链,切点必须落在 gDNA4 对应到该链上的 5′ 端第 1 或第 2 位;与 gDNA1 在对侧完全对应的组合会被排除。
切点位置
切点固定在配对窗口终点向前 10 nt 的边界上,对应引导链 5′ 端起第 10 与第 11 位之间——这是 Argonaute 的典型切割位置。
Reporter DNA
gDNA4 的反向互补,用于产生可读出的信号。
坐标口径
接口返回 0-based 半开区间,页面上统一换算成 1-based 闭区间展示,并把互补链编号的坐标折算回参考链。
六个维度
每条序列按结合自由能 ΔG(35%)、二级结构 MFE(30%)、GC(15%)、同聚物(10%)、末端碱基(5%)、Tm(5%)加权,得 0–100 的单条总分。
热力学条件
ΔG、Tm 按最近邻模型在 37 ℃、150 mM Na⁺、200 nM 链浓度下估算;MFE 优先用 ViennaRNA,不可用时退回本地近似模型。
末端与同聚物
首位碱基为 A/T 得满分,为 C/G 得 40 分;最长同聚物 ≤2 得满分,=3 得 70 分。
方案总分
gDNA1、gDNA2、gDNA3、gDNA4 四条单条总分的平均值。同分时警告少的方案排前面。
多样性抽样
不是简单取前 N 高分:先取高分候选池,按切点骨架分组做多样性抽样,再按总分排序返回,避免一屏全是只差一位的近似方案。
目标序列
必填。目标 DNA 或实际扩增产物,只接受 A/T/C/G,长度 36–1000 nt。支持纯序列或单条 FASTA(标题行会被忽略)。
酶种
Argonaute 预设。当前只支持 PfAgo(PFAGO),页面已固定提交该值;TtAgo 等其余取值会被服务端拒绝。
正向 / 反向引物
选填,本身不是设计对象。引擎会在两条链上找出引物及其反向互补出现的位置:与这些区域重叠的候选直接淘汰;引导链中任意 ≥8 nt 片段与引物局部匹配的,单条评分扣 8 分。
返回方案数
范围 1–30,本页默认取 20。最终按整套级联的总分从高到低返回。
六个维度
每条序列按结合自由能 ΔG(35%)、二级结构 MFE(30%)、GC(15%)、同聚物(10%)、末端碱基(5%)、Tm(5%)加权,得 0–100 的单条总分。
热力学条件
ΔG、Tm 按最近邻模型在 37 ℃、150 mM Na⁺、200 nM 链浓度下估算;MFE 优先用 ViennaRNA,不可用时退回本地近似模型。
末端与同聚物
首位碱基为 A/T 得满分,为 C/G 得 40 分;最长同聚物 ≤2 得满分,=3 得 70 分。
方案总分
gDNA1、gDNA2、gDNA3、gDNA4 四条单条总分的平均值。同分时警告少的方案排前面。
多样性抽样
不是简单取前 N 高分:先取高分候选池,按切点骨架分组做多样性抽样,再按总分排序返回,避免一屏全是只差一位的近似方案。
长度
16 → 17 → 18 → 15 nt 分层尝试,先用 16 nt,方案不够再放开。
GC 含量
40%–80%,超出直接淘汰。
同聚物
不允许 GGGG,也不允许 A / C / T 连续 5 个及以上。
回文与首尾互补
整条自身反向互补的淘汰;首尾 5 nt 反向互补的淘汰,完全无解时才放宽。
适用范围
以上规则对 gDNA1–4 四条一律生效,gDNA4 不合成也要过。
gDNA1 / gDNA2
在同一条链上分别切在 gDNA4 区间的起点和终点,两个切点之间释放出的片段就是 gDNA4。
gDNA3
来自另一条链,切点必须落在 gDNA4 对应到该链上的 5′ 端第 1 或第 2 位;与 gDNA1 在对侧完全对应的组合会被排除。
切点位置
切点固定在配对窗口终点向前 10 nt 的边界上,对应引导链 5′ 端起第 10 与第 11 位之间——这是 Argonaute 的典型切割位置。
Reporter DNA
gDNA4 的反向互补,用于产生可读出的信号。
坐标口径
接口返回 0-based 半开区间,页面上统一换算成 1-based 闭区间展示,并把互补链编号的坐标折算回参考链。
STEP 1
STEP 2
STEP 3
STEP 4
PfAgo(Pyrococcus furiosus Argonaute)是一种来自嗜热古菌的 Argonaute 蛋白。它以短链 DNA 作为引导链(guide DNA),按碱基互补在目标 DNA 上找到位点并切割,常用于恒温条件下的核酸检测体系。本工具当前只支持 PfAgo。
TtAgo(Thermus thermophilus Argonaute)是来自嗜热栖热菌的 Argonaute 蛋白,同样以 5′ 磷酸化的短链 DNA 作为引导链切割目标 DNA,但来源、工作温度和对引导链的偏好与 PfAgo 不同,设计规则不能直接套用。本工具目前只实现了 PfAgo 的规则,暂不支持 TtAgo。
gDNA 即 guide DNA,是被 Argonaute 蛋白加载的短链 DNA,通过碱基互补与目标链杂交,并决定切割位点。本工具输出的 gDNA1、gDNA2、gDNA3 都是需要合成的引导链,长度通常为 15–18 nt,合成时 5′ 端需要磷酸化修饰。
PfAgo 检测依赖一段被精确切下的目标片段。gDNA1 与 gDNA2 负责在同一条链上切出两个切点,界定出 gDNA4;gDNA3 则在另一条链上、gDNA4 区间内切割。三者缺一,级联就无法完成。
不需要。gDNA4 是被切割释放出来的目标片段,不是交付序列。它的作用是解释 Reporter 的来源——Reporter 就是 gDNA4 的反向互补。真正需要合成的是 gDNA1、gDNA2、gDNA3 和 Reporter DNA。
Reporter DNA(报告链)是 gDNA4 的反向互补序列,在检测体系中负责产生可读出的信号。它需要合成,但不做 5′ 磷酸化修饰。它的序列由 gDNA1、gDNA2 的切点位置决定,所以引导链一变,Reporter 也跟着变。
切点(cut position)是 Argonaute 在目标链上的切割位置,页面按 1-based 闭区间展示。级联(cascade)是三条引导链靠切点关系相互约束构成的一整套设计——结果页里的每个「方案」就是一套级联,评分和排序按整套方案计算,而不是单条引导链。
建议直接放实际扩增产物。设计结果的坐标是相对于你输入的这条序列的,用扩增产物可以保证引导链落在真实存在的区域内,也便于配合引物避让功能。
引物本身不参与设计。填入后引擎会在两条链上找出引物及其反向互补出现的位置:与这些区域重叠的候选直接淘汰;引导链中有 ≥8 nt 片段与引物局部匹配的,单条评分扣 8 分。这样能减少引导链和引物在反应体系里互相干扰。
通常是目标区域太短或碱基组成太极端。GC 必须落在 40%–80%,不能出现 GGGG 或 A/C/T 的长同聚物,整条引导链不能自身回文,还要在两条链上同时凑齐切点位置正确的三条引导链。可以换一段目标区域、适当扩大输入范围,或检查引物是否盖住了大半序列。
返回的方案不是简单取前 N 高分,而是从高分候选池里按切点骨架分组做多样性抽样,再按总分排序。抽样的随机种子默认由输入参数和当天日期生成,所以同一天同一输入结果稳定,隔天再跑可能换一批相近的方案。要复现某次结果,保留那次的任务链接即可。
接口返回的是 0-based 半开区间,页面上已统一换算成 1-based 闭区间显示。gDNA3 一类按互补链编号给出的坐标,也已经折算回参考链坐标系,所以四条序列的区间可以直接横向比较。
同一套检测方案里,引物设计在 Argonaute(PfAgo / TtAgo)检测的上游;CRISPR crRNA 是另一条技术路线,可以对照选择。
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