隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)對人類生活的影響越來越深遠(yuǎn),計(jì)算機(jī)逐漸發(fā)展成為社會生活中必不可少的一部分,隨著時(shí)間的推移,人類生活所需要和產(chǎn)生的信息量也越來越大,隨之而來的,便是對計(jì)算機(jī)存儲以及運(yùn)算速度的更高要求,使得現(xiàn)今計(jì)算機(jī)的發(fā)展不論從存儲還是運(yùn)算速度方面都達(dá)到了其物理極限,計(jì)算機(jī)的發(fā)展日趨捉襟見肘。因此,人們開始尋找新型的材料代替芯片來進(jìn)行計(jì)算機(jī)的制造。早在1959年加州理工學(xué)院的美國物理年會上Feynman便提出了分子計(jì)算這一偉大的想法,終于在1994年,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,Adleman教授將DNA計(jì)算這一想法從理論變成了現(xiàn)實(shí),開啟了 DNA計(jì)算的新時(shí)代。DNA計(jì)算也憑借其并行性好、存儲量大、運(yùn)算速度快等特點(diǎn)一躍成為了計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物科學(xué)、物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)家們爭相研究的寵兒。本文首先介紹了 DNA計(jì)算的研究背景及優(yōu)勢,并對DNA計(jì)算中使用到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)如PCR、瓊脂糖凝膠電泳、紫外分光光度法、聚丙烯酰胺凝膠電泳等實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行了大致的介紹。最主要的是對DNA計(jì)算發(fā)展至今所使用的技術(shù)進(jìn)行了歸納總結(jié),并提出了兩種邏輯計(jì)算模型,其中一個(gè)是利用化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)的,而另一個(gè)則是通過... 

【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

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１四種脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)圖??在ＤＮＡ中，四種脫氧核苷酸的連接方式一共有兩種：第一種是其中一個(gè)核苷??９??

陜西師范大學(xué)碩士學(xué)位論文??酸分子的磷酸基與另一個(gè)核苷酸分子３’碳原子上的羥基相連，形成磷酸二酯鍵；??第二種則是兩個(gè)核苷酸分子的含氮堿基遵循Ｗａｔｓｏｎ－Ｃｒｉｃｋ堿基互補(bǔ)配對原則通過??氫鍵相連。其中，腺嘌呤與胸腺嘧啶通過兩個(gè)氫鍵相連，鳥嘌呤通過三個(gè)氫鍵與??胞嘧啶相連，即Ａ＝Ｔ，Ｇ＝Ｃ。因此，ＧＣ含量高的ＤＮＡ鏈會更穩(wěn)定，ＤＮＡ雙鏈的??解旋會更難。多個(gè)核苷酸分子經(jīng)過３’一＊５’磷酸二酯鍵即第一種方式連接成單鏈，??而單鏈再通過堿基互補(bǔ)配對原則即第二種方式連接成雙鏈ＤＮＡ。??ＤＮＡ不僅具有特定的化學(xué)組成，還具有特殊的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)（圖２－２），??它的主要特點(diǎn)有［６４］：?（１）?ＤＮＡ分子是由兩條反向、平行、互補(bǔ)的脫氧核苷酸長??鏈構(gòu)成，其中一條ＤＮＡ鏈為３’一＾５’，另一條ＤＮＡ鏈為在同一軸上相互??盤旋，每３．４ｎｍ形成一圈，直徑為２．０ｎｍ；?（２）?ＤＮＡ分子中隣酸和脫氧核糖排列??在雙螺旋的外側(cè)，構(gòu)成ＤＮＡ的基本骨架，而含氮堿基則排列在雙螺旋的內(nèi)側(cè)；（３）??ＤＮＡ分子的兩條鏈通過氫鍵按堿基互補(bǔ)配對原則結(jié)合且在同一?ＤＮＡ鏈上腺嘌呤??的數(shù)目與胸腺嘧啶的數(shù)目相等，即Ａ＝Ｔ，鳥嘌呤的數(shù)目與胞嘧啶的數(shù)目相等，即??Ｇ＝Ｃ，堿基在ＤＮＡ分子中排列順序的千變?nèi)f化導(dǎo)致了?ＤＮＡ分子的多樣性。??

ＤＮＡ計(jì)算中，可以通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)行ＤＮＡ擴(kuò)增從而得到所為ＰＣＲ反應(yīng)速度快，擴(kuò)增得到的ＤＮＡ數(shù)目大等特點(diǎn)，使得ＤＮＡ行性高的優(yōu)勢展露無遺。此外，在進(jìn)行ＤＮＡ鏈置換等操作時(shí)，只兩條堿基互補(bǔ)配對的ＤＮＡ單鏈在適當(dāng)?shù)柠}溶液中進(jìn)行雜交即可，長，也可在ＰＣＲ儀中高溫加熱，以防止ＤＮＡ單鏈進(jìn)行自我雜交出之后再逐步降溫進(jìn)行ＤＮＡ雜交。??泳技術(shù)??帶電離子在電場的作用下向著相反方向移動(dòng)的現(xiàn)象就是電泳，電俄國莫斯科大學(xué)的斐迪南？弗雷德里克？羅伊斯（Ｆｅｒｄｉｎａｎｄ?Ｆｒｅｄｅｒｉｃ?到１９３６年，Ａ．Ｗ．Ｋ．蒂塞利烏斯制造了界面電泳儀，并使用它成蛋白的３種球蛋白，電泳技術(shù)逐漸開始被人們重視并開始推廣使鑒定和純化ＤＮＡ片段。樣品的物理性質(zhì)如分子大小、電荷多少、間構(gòu)型、凝膠電泳使用的支持材料、電場強(qiáng)度以及緩沖液的離子強(qiáng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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