基于DNA链置换技术的逻辑计算模型的研究

发布时间：2023-10-13 18:23

　　DNA不仅储藏着巨大的生命遗传信息,而且还可以作为一种天然的纳米生物材料及元件。到目前为止,科学家们已经巧妙地使用DNA分子完成了各类功能结构及器件的设计与构建。将DNA作为纳米材料与其他纳米材料相结合,必将为生命科学,材料科学,环境科学等领域的发展带来前所未有的动力。在本论文中,我们遵循沃森-克里克碱基互补配对的原则,借助于G-四链体,脱氧核酶等纳米材料的特性,并通过与DNA链置换技术,荧光标记技术等DNA纳米技术结合,在此基础上,完成了 DNA分子逻辑计算模型的构建。本文所做的主要研究工作具体包含如下两个方面:(1)我们首先提出了一个简单的DNA探针逻辑计算模型,可以通过基于链霉抗生物素蛋白和DNAzyme介导的链置换反应的DNA探针技术来实现。在第一个过程中,构建了基于链霉抗生物素蛋白介导的短距离链迁移的荧光猝灭装置(A1)。在这里,我们主要利用的是近距离效应触发的DNA链置换技术来操纵基于蛋白质小分子——链霉抗生物素蛋白介导的AND逻辑运算。其中,链霉亲和素之所以可以高度特异性与生物素牢固绑定,这是由于它们之间具有非常强烈的高亲和力。这将为本策略的实施提供了保障,并且有助于本模...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 DNA生物传感器的设计与应用
        1.2.2 DNA分子逻辑门的设计与应用
    1.3 本文研究内容
第2章 DNA纳米技术及材料
    2.1 DNA纳米技术
        2.1.1 DNA链置换技术
        2.1.2 荧光共振能量转移技术
    2.2 DNA纳米材料
        2.2.1 链霉亲和素-生物素系统
        2.2.2 G-四链体探针
        2.2.3 脱氧核酶
第3章 基于绑定诱导的智能DNA分子开关模型
    3.1 引言
    3.2 模型构建与序列设计
        3.2.1 模型构建
        3.2.2 序列设计
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 实验材料与试剂
        3.3.2 实验方法与步骤
        3.3.3 实验结果
    3.4 本章小结
第4章 基于输入诱导的DNA逻辑计算模型
    4.1 引言
    4.2 半加器及半减器原理
    4.3 模型构建与序列设计
        4.3.1 模型构建
        4.3.2 序列设计
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3853663