計(jì)算機(jī)作為20世紀(jì)最重要的發(fā)明之一,逐漸成為人類(lèi)生活中不可或缺的一部分,雖然電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展有目共睹,但人們對(duì)計(jì)算機(jī)的速度和信息量的存儲(chǔ)的要求也越來(lái)越高,而隨著電子元件的發(fā)展逐漸接近其物理極限,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)也面臨著前所未有的巨大挑戰(zhàn),尋找新型的材料改善甚至替代傳統(tǒng)以硅為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)逐漸成為科學(xué)家們關(guān)注的熱點(diǎn)。1994年,美國(guó)南加州大學(xué)Adleman[1]博士運(yùn)用DNA鏈在試管中解決了一個(gè)數(shù)學(xué)上的經(jīng)典圖論問(wèn)題,首次證明了分子計(jì)算在實(shí)驗(yàn)操作上的可行性。DNA分子自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其實(shí)現(xiàn)邏輯計(jì)算的多種優(yōu)勢(shì),因此逐漸吸引越來(lái)越多的科學(xué)家對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行探索和研究。本文首先介紹了 DNA計(jì)算的研究背景與意義,以及目前的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。同時(shí)介紹DNA計(jì)算中用到的基本邏輯門(mén)電路（如AND、OR邏輯門(mén)等）和一些基本的生物技術(shù)操作（如瓊脂糖凝膠電泳等）。后結(jié)合目前研究成果,基于DNA鏈置換技術(shù),通過(guò)不同的檢測(cè)手段,構(gòu)建了兩種不同的DNA邏輯計(jì)算模型。首先基于DNA鏈置換技術(shù),構(gòu)建了一個(gè)OR門(mén),該邏輯門(mén)以單鏈DNA環(huán)為反應(yīng)底物,并在其上設(shè)計(jì)三個(gè)不同的雜交區(qū)域可以分別與作為輸入信號(hào)的三種部分互補(bǔ)雙鏈結(jié)構(gòu)結(jié)合,使... 

【文章來(lái)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)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1雙輸入的AND門(mén)[9]

?Ｊ?Ｉｆ??圖１－３基于鏈置換技術(shù)的三輸入邏輯門(mén)模型原理圖１１２１??２０１３年，Ｙａｎｇ?Ｊ［１７］利用納米金顆粒構(gòu)建了一個(gè)＂ＹＥＳ?＂和＂ＡＮＤ?”的邏輯??門(mén)，如圖１－４。為了方便該邏輯門(mén)有效的反應(yīng)，將ＤＮＡ／ＡｕＮＰ共聚體作為基本工??作元件，同時(shí)將ＤＮＡ自組裝結(jié)構(gòu)連接上熒光基團(tuán)。這有利于多級(jí)鏈置換反應(yīng)和??邏輯門(mén)的有效進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)通過(guò)巧光反應(yīng)和凝膠電泳實(shí)驗(yàn)（ＴＥＭ）進(jìn)行檢測(cè)。??＜ａ）?＜?／?ｆ；：｜?（ｂ）??ｙＭ盧丨＿?：：：??Ｔ?１??Ｏｕｔｐｕｔ?０?０?１??Ａｉｎ?Ｂｉｎ?Ａｉｎ，Ｂｉｎ??ｉ?ｉ?ｉ??ＡＢＱ?ＡＢＱ?ＡＢＱ??（ｃ＞?匕?Ｕ！?ＬＨ！?Ｕ?Ｌ７）?ｌｌ／??Ｉ?４?＞?ｎ?ｉ?ｉ??？?‘?：?＊?，：?？??，‘?＊?：；?ｆ?＾?＊?Ｉｖｉ＇．??Ｎ｜?廠。＃＼〇?ｇ?ｄ?＾?八?ｆ?３２？雜?＾?ｆ??－馨；觀Ｃ?丨咖ａｏｉｌｌｉＣ?細(xì)ｒ??ＢＳｍｉ?ＢＢＭ??圖Ｍ?ＹＥＳ和ＡＮＤ邏輯門(mén)??Ｇ四聯(lián)體由于其特殊的結(jié)構(gòu)和特性，使其在Ｉ）ＮＡ計(jì)算屮脫穎而出，被用Ｔ??構(gòu)建各種ＤＮＡ邏輯門(mén)模型｜ｌｉＷ（＞ｌ。凝血酶是一種多功能的絲氨酸蛋白酶

第１章緒論??和Ｃ，?Ｃ和Ａ分別相互靠近，進(jìn)而置換出鏈Ｓ，并通過(guò)Ｓ鏈?zhǔn)垢缓瑝A基Ｇ的??ＤＮＡ片段相互靠近形成Ｇ四聯(lián)體，Ｇ四聯(lián)體可以與原卟啉結(jié)合，增強(qiáng)熒光信??號(hào)。第一步構(gòu)建了三個(gè)ＡＮＤ邏輯門(mén)，后通過(guò)其再構(gòu)建出一個(gè)三輸入的ＯＲ門(mén)。??其模型優(yōu)勢(shì)在于靈活運(yùn)用其中的“膠鏈”，僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單修改ＤＮＡ鏈序列，構(gòu)建出??三個(gè)不同的ＡＮＤ門(mén)。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)中使用的是Ｇ四聯(lián)體和原卟啉結(jié)合后釋放出的??熒光作為檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)手段更加新穎，高效和經(jīng)濟(jì)。??—＂＂＂＂

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]DNA計(jì)算中熒光技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展[J]. 張成,楊靜,王淑棟.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2009(12)



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