基于离子诱导和链置换技术的逻辑放大模型的研究

发布时间：2022-01-06 01:08

　　自从英国数学家Turing于1936年开创性的提出图灵计算机模型以来,电子计算机就在各个领域得到了迅猛发展,并一跃成为了 20世纪三大科学革命之一,其对社会的发展和进步产生了巨大的促进作用。但随着21世纪社会和科学技术等的迅猛发展,集成电路的复杂程度、超高速的运算能力以及硅晶板的存储能力都遇到了瓶颈,传统电子计算机在各领域的发展都遭遇了前所未有的挑战,其运算能力也越来越接近技术所能达到的极限。在过去的几十年间,科学家们都在寻找可靠的替代物（或补充物）,这其中就包括神经网络计算机、量子计算机、分子计算机等一系列计算装置。DNA计算机的出现具有划时代的意义,其引发了生物界和其他各界研究者的广泛关注,其独特的超微结构使得DNA计算机拥有超大存储容量、超高速的运行速度以及外观的微型化,并逐渐被人们用于解决各个生物领域的各种复杂问题,包括应用数学领域的NP完全问题、SAT问题等,生物化学领域的药物筛选和疾病的快速检测等,环境科学领域的快速检测等。这其中最引人注意的就是DNA分子强大的存储能力,比如,2013年,欧洲生物信息研究所Goldman团队成功将2.2PB的信息存储至一克中的DNA中。到2... 

【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于DNA链置换的逻辑门结构模型

陕西师范大学硕士学位论文??分别为“ＡＮＤ”门、“ＯＲ”门、“ＸＯＲ”门、半加器和一个连锁门（图１－２），??这五个逻辑门均以寡聚核苷酸作为输入，分别与双链ＤＮＡ中的立足点结合后通过??分支迀移效应将原先与固定链部分互补的链替换下来，并通过监控溶液中的荧光??强度而检测逻辑门的输出［５８］。２０１３年，Ｗｅｉ?Ｌｉ等人利用ＤＮＡ链置换技术设计了??一个三输入环形ＤＮＡ逻辑门（图１－３），该模型是以一个环形ＤＮＡ分子为底物，??＂ａｎｄ?Ｌｏｇｉｃ?Ｓ?Ｓ?｜?Ｉ?Ｈａｌｆ－Ａｄｄｅｒ??ｉ?，?４?ｒ?ｉ?ｎ＇．??Ｉ，?１?－?－?〇?：｜?ＨＡ．，ｎｗｌ．１．?—?彌??５?Ｉ?ｆ?ｔ?广?３?ＨＡ—２—十??＇＇°＾｜ｌｈｉ〇＇＇?！?ｉ?１！〇?碑??００?１?ｌｌＨＪｌｆｌＨｎｌｌｌ??ｂ）?ＯＲ?Ｌｏｇｉｃ?Ｕ－?０?ｉ?０?１?ＭＡ．ｍｐｕＭ??８；?｜?！?０?０?１?１?ＨＡ－ｆｌｆＷｔ－２?Ｉ?１??Ｉ?ＩＩ?Ｉ?＾?１?１?＾?＾?Ｓ?—?Ｃｈａｉｎｅｄ?Ｇａｔｅｓ??Ｌ?１１°?，｜ｒ＊ｕｋｌ－?１?，：－??ＩＸｆＴ?娜?—ｇ?卜?！?ｌ??ｃ

点切割修饰有荧光基团和猝灭基团的底物，使得底物的荧光基团与猝灭基团的距??离发生变化，随后造成的荧光变化量则作为模型的输出信号。该策略为敏感性检??测疾病提供了全新的思路［６１］（图１－４）。２０１５年，Ｓｉｍｏｎ?Ｍ等人以多组分核酸酶（ＭＮＡ）??和目标核酸序列所形成的配对结构作为输入，以荧光的相对变化量作为信号输出，??构建了?“ＯＲ”和“ＹＥＳ”两种简单逻辑门。文章中首先将ＤＮＡ酶和各自配对的??寡核苷酸结合设计了两种可分裂ＤＮＡ核酸酶

【参考文献】：
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本文编号：3571410