基于DNA和限制酶的逻辑计算模型的研究

发布时间：2024-05-11 18:02

　　DNA不仅承载着生命遗传信息,还是天然的纳米生物材料和元件。由于DNA分子自身的特异性、高并行性、微小性等天然特性,在信息存储和处理过程中表现出了强大的并行计算能力和数据存储能力,吸引了学者的广泛关注。DNA分子被广泛用于设计构建各类功能结构和器件,如DNA计算机、DNA传感器、DNA芯片、DNA分子探针和分子信标等。立足点介导的DNA链置换技术已经广泛应用于构建DNA设备,包括DNA传感器、DNA分子机器和DNA电路,因为它能够实现动态控制链置换反应。分子杂交系统的能级会自动趋于稳定,DNA链置换技术正是基于此种特点,通过向系统中加入一定长度和序列的DNA链来诱导或者控制链置换反应,最终释放另一条DNA链。传统的链置换反应体系中,立足点和分支迁移区域是共价连接的,预先暴露的立足点是激活进一步级联反应的先决条件,因此能够动态地控制立足点的产生和移除将是非常有优势的。本研究将具有特异性识别功能的限制性核酸内切酶引入DNA链置换中,作为DNA电路的输入,通过控制立足点的生成和移除设计并实现了多种逻辑门,并构建出多数表决分子电路,具体研究内容如下:研究了基于限制性核酸内切酶的立足点生成和移除...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 研究内容与创新点
    1.4 本章小结
第2章 生物计算理论研究基础
    2.1 分子生物学基础理论
    2.2 数理逻辑基础
    2.3 本章小结
第3章 限制性核酸内切酶和DNA电路
    3.1 引言
    3.2 限制性核酸内切酶的特性
    3.3 限制性核酸内切酶的相关应用
    3.4 限制性核酸内切酶的最佳切割位点研究
    3.5 本章小结
第4章 基于限制性核酸内切酶的逻辑电路设计
    4.1 引言
    4.2 DNA逻辑门的设计
    4.3 组合电路设计
    4.4 分子材料设计
    4.5 本章小结
第5章 基于限制性核酸内切酶的逻辑电路实现
    5.1 引言
    5.2 逻辑门实验材料和方法
    5.3 生物实验结果分析
    5.4 仿真实验结果分析
    5.5 分子逻辑门比较
    5.6 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研情况
致谢



本文编号：3970228