自從英國(guó)數(shù)學(xué)家Turing于1936年開創(chuàng)性的提出圖靈計(jì)算機(jī)模型以來,電子計(jì)算機(jī)就在各個(gè)領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展,并一躍成為了 20世紀(jì)三大科學(xué)革命之一,其對(duì)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步產(chǎn)生了巨大的促進(jìn)作用。但隨著21世紀(jì)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)等的迅猛發(fā)展,集成電路的復(fù)雜程度、超高速的運(yùn)算能力以及硅晶板的存儲(chǔ)能力都遇到了瓶頸,傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)在各領(lǐng)域的發(fā)展都遭遇了前所未有的挑戰(zhàn),其運(yùn)算能力也越來越接近技術(shù)所能達(dá)到的極限。在過去的幾十年間,科學(xué)家們都在尋找可靠的替代物（或補(bǔ)充物）,這其中就包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)等一系列計(jì)算裝置。DNA計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義,其引發(fā)了生物界和其他各界研究者的廣泛關(guān)注,其獨(dú)特的超微結(jié)構(gòu)使得DNA計(jì)算機(jī)擁有超大存儲(chǔ)容量、超高速的運(yùn)行速度以及外觀的微型化,并逐漸被人們用于解決各個(gè)生物領(lǐng)域的各種復(fù)雜問題,包括應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的NP完全問題、SAT問題等,生物化學(xué)領(lǐng)域的藥物篩選和疾病的快速檢測(cè)等,環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的快速檢測(cè)等。這其中最引人注意的就是DNA分子強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力,比如,2013年,歐洲生物信息研究所Goldman團(tuán)隊(duì)成功將2.2PB的信息存儲(chǔ)至一克中的DNA中。到2... 

【文章來源】：陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于DNA鏈置換的邏輯門結(jié)構(gòu)模型

陜西師范大學(xué)碩士學(xué)位論文??分別為“ＡＮＤ”門、“ＯＲ”門、“ＸＯＲ”門、半加器和一個(gè)連鎖門（圖１－２），??這五個(gè)邏輯門均以寡聚核苷酸作為輸入，分別與雙鏈ＤＮＡ中的立足點(diǎn)結(jié)合后通過??分支迀移效應(yīng)將原先與固定鏈部分互補(bǔ)的鏈替換下來，并通過監(jiān)控溶液中的熒光??強(qiáng)度而檢測(cè)邏輯門的輸出［５８］。２０１３年，Ｗｅｉ?Ｌｉ等人利用ＤＮＡ鏈置換技術(shù)設(shè)計(jì)了??一個(gè)三輸入環(huán)形ＤＮＡ邏輯門（圖１－３），該模型是以一個(gè)環(huán)形ＤＮＡ分子為底物，??＂ａｎｄ?Ｌｏｇｉｃ?Ｓ?Ｓ?｜?Ｉ?Ｈａｌｆ－Ａｄｄｅｒ??ｉ?，?４?ｒ?ｉ?ｎ＇．??Ｉ，?１?－?－?〇?：｜?ＨＡ．，ｎｗｌ．１．?—?彌??５?Ｉ?ｆ?ｔ?廣?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

點(diǎn)切割修飾有熒光基團(tuán)和猝滅基團(tuán)的底物，使得底物的熒光基團(tuán)與猝滅基團(tuán)的距??離發(fā)生變化，隨后造成的熒光變化量則作為模型的輸出信號(hào)。該策略為敏感性檢??測(cè)疾病提供了全新的思路［６１］（圖１－４）。２０１５年，Ｓｉｍｏｎ?Ｍ等人以多組分核酸酶（ＭＮＡ）??和目標(biāo)核酸序列所形成的配對(duì)結(jié)構(gòu)作為輸入，以熒光的相對(duì)變化量作為信號(hào)輸出，??構(gòu)建了?“ＯＲ”和“ＹＥＳ”兩種簡(jiǎn)單邏輯門。文章中首先將ＤＮＡ酶和各自配對(duì)的??寡核苷酸結(jié)合設(shè)計(jì)了兩種可分裂ＤＮＡ核酸酶

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鎖核酸分子信標(biāo)在分子識(shí)別與生物分析中的應(yīng)用[J]. 桂珍,嚴(yán)楓,李金昌,葛夢(mèng)圓,鞠熀先.  化學(xué)進(jìn)展. 2015(10)
[2]熒光標(biāo)記技術(shù)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 吳超柱,徐凡,郜炎龍,姜和.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2014(05)
[3]生物計(jì)算機(jī)時(shí)代即將來臨[J]. 許進(jìn).  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2014(01)
[4]新型熒光技術(shù)在病毒檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 陳璐,吉邢虎,何治柯.  化學(xué)傳感器. 2012(04)
[5]熒光標(biāo)記法測(cè)定大鼠血漿中海膽黃多糖研究[J]. 康迪,滕再進(jìn),柯夢(mèng)云,郁潔,王慧,沈衛(wèi)陽,奚濤,周長(zhǎng)林.  藥物生物技術(shù). 2012(04)
[6]熒光標(biāo)記技術(shù)及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 張桂芬,靳穎,張愛民,張燕玲.  武警醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(06)
[7]DNA分子計(jì)算與DNA計(jì)算機(jī)的研究進(jìn)展[J]. 俞洋,繆淮扣,宋世平,樊春海.  科學(xué)通報(bào). 2008(05)
[8]DNA計(jì)算機(jī)原理、進(jìn)展及難點(diǎn)（Ⅳ）:論DNA計(jì)算機(jī)模型[J]. 許進(jìn),譚鋼軍,范月科,郭養(yǎng)安.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2007(06)
[9]導(dǎo)電聚合物固定酶生物傳感器研究進(jìn)展[J]. 李松林,崔建明.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(04)
[10]DNA計(jì)算機(jī)原理、進(jìn)展及難點(diǎn)（Ⅰ）:生物計(jì)算系統(tǒng)及其在圖論中的應(yīng)用[J]. 許進(jìn),張雷.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2003(01)



本文編號(hào)：3571410