پرایمر، یک رشته‌ی نوکلئوتیدی است که پس از طراحی از طریق نرم‌افزارهای مختلف مانند Genrunner، تولید می‌شود. وظیفه‌ی این پرایمر پس از اتصال به رشته‌ی الگو، فراهم کردن سر 3’OH مورد نیاز برای آنزیم پلیمراز است تا عمل تکثیر انجام شود. پرایمرهایی که به این منظور طراحی شده‌اند، به عنوان پروب شناخته می‌شوند.

یکی از مباحث بسیار مهم در زمینه بیولوژی مولکولی، طراحی پرایمر است، زیرا موفقیت تکنیک‌های PCR و Real-Time PCR به طراحی دقیق و مناسب پرایمر وابسته است. این موضوع به عنوان یکی از مباحث حیاتی در حوزه بیولوژی مولکولی مطرح است، زیرا موفقیت در اجرای تکنیک‌های PCR و Real-Time PCR بیشتر به طراحی دقیق پرایمرها بستگی دارد. طراحی نادرست پرایمر ممکن است منجر به عدم تکثیر قطعه‌ی مورد نظر در PCR، تولید محصولات کمتر در PCR یا حتی تولید محصولات غیر اختصاصی شود. بنابراین، در طراحی پرایمرها باید به دقت و دقت کافی توجه شود.

برای طراحی پرایمر، ابتدا باید توالی ژن مورد نظر را به فرمت FASTA از بانک‌های توالی اسید نووکلئیک بدست آورید. سپس، می‌توانید از نرم‌افزارهای مختلفی مانند Gene Runner برای طراحی پرایمر استفاده کنید. در طراحی پرایمر، باید به پارامترهایی مانند طول پرایمر، درصد GC، ساختارهای تکراری، دمای Tm و دمای annealing، وجود ساختارهای ثانویه مانند دایمر پرایمر و اختصاصی بودن پرایمر توجه شود.

طول پرایمر باید بین 18 تا 24 نوکلئوتید باشد، زیرا پرایمرهای کوتاه ممکن است به مکان‌های متعددی از ژنوم متصل شوند و موجب تولید محصولات غیر اختصاصی شوند. همچنین، درصد GC بهترین میزان بین 40 تا 60 درصد است و اختلاف درصد GC بین پرایمرهای رفت و برگشت نباید بیشتر از 5 درصد باشد. دمای Tm نیز باید بین 50 تا 60 درجه باشد و اختلاف دمای Tm بین پرایمرهای رفت و برگشت باید کمتر از 2 درجه باشد.

باید از وجود ساختارهای تکراری و ساختارهای ثانویه مانند ساختارهای stem-loop و hairpin در پرایمرها اجتناب شود. اتصال مناسب پرایمر به سر 3 پرایمر از اهمیت بالایی برخوردار است، بنابراین پرایمر باید دارای C و یا G در سر 3 خود باشد.

طراحی پرایمر و پروب یک فناوری حیاتی در علوم زیستی محسوب می‌شود. اجرای صحیح اکثر آزمون‌ها و آزمایشات زیستی و آزمایشگاهی، نیازمند استفاده از پرایمر و پروب‌هایی است که به درستی و با دقت طراحی شده و ویژگی‌های بهینه را داشته باشند. اغلب، طراحی پرایمر به عنوان نقطه عطفی در یک آزمون شناخته می‌شود. مسئله طراحی پرایمر یکی از نوع مسائل بهینه‌سازی است که با توجه به پیشرفت الگوریتم‌ها و روش‌های بیوانفورماتیک، قابلیت حل و پیاده‌سازی در کامپیوترهای شخصی را دارد.

در دوره طراحی پرایمر و پروب، علاوه بر آموزش عملی طراحی انواع پرایمر، پروب و الیگونوکلئوتیدها، اصول و تئوری‌های مرتبط با این حوزه و ابزارهای طراحی پرایمر به طور کامل آموزش داده می‌شود. در پایان این دوره، دانشجویان قادر خواهند بود برای هر توالی زیستی و هر هدفی از جمله qPCR، PCR تکثیری، توالی‌یابی و... پرایمرهای مناسب را طراحی، ارزیابی و اختصاصیت آن‌ها را ارزیابی کنند.