Gibson 组装计算器

按同源重叠拼接 DNA 片段 —— 逐个校验接缝,并导出拼接后的序列。

Gibson 通常 20–40 bp 同源臂,默认 30 bp 较稳妥。

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至少粘贴两个片段,顺序即拼接顺序。

工具描述

按拼接顺序输入两个或更多线性片段。工具会测量每对相邻片段之间精确的同源长度,把短于下限的接缝标红,并给出无缝拼接产物。

使用说明

按拼接顺序以 5′→3′ 粘贴片段并逐个命名。高 GC 片段、或三段以上的组装,把最小同源长度提到 30–40 bp。

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功能简介

Gibson 组装在一步等温反应里把带重叠的 DNA 片段连起来:5′ 外切酶把两端回嚼出互补单链,聚合酶补齐缺口,连接酶封闭切口。本计算器做的是序列层面的设计 —— 测量每个接缝的同源长度,给出拼接产物。

原理与公式

对每一对相邻片段,工具会找上游片段 3′ 端与下游片段 5′ 端之间最长的精确匹配。这段共享序列就是同源臂,它在产物中只出现一次,所以产物比输入总长要短。同源臂达到你设定的下限时接缝才算通过 —— 低于约 20 bp 时,重叠区在 50 °C 下无法稳定退火。

演算示例

250 bp、300 bp、230 bp 三个片段,两处接缝各 30 bp 同源,拼出 700 bp 产物 —— 每个接缝少掉 30 bp。把其中一个同源臂缩到 12 bp,该接缝会变红而另一处仍然通过,这正是原本只能靠跑胶才发现的失败模式。

适用场景

适合在订购引物前验证 Gibson 设计、预测鉴定酶切的产物大小、以及复核其它工具生成的组装结果。它不建模二级结构、重复序列与酶动力学 —— 接缝报告是设计校验,不是得率预测。

常见问题

Gibson 的同源臂该多长?
通常 20–40 bp。低于 20 bp 退火不可靠;超过 40 bp 只是增加合成成本而收益有限。高 GC 的接缝建议取偏长的一端。
为什么产物比片段总长要短?
因为每个同源臂被相邻两个片段共享,在产物里只出现一次。有 J 个接缝就会少掉 J 段同源臂的总长。
能用 Gibson 把片段插入载体吗?
可以。在插入位点把载体线性化(PCR 或酶切),把它当作其中一个片段,两端各带一段与插入片段同源的序列。
片段顺序有影响吗?
有。组装是方向性的,依赖每个片段与紧邻片段共享同源区,因此你输入的顺序就是产物中的顺序。