[發(fā)明專利]基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810207759.1
• 申請日: 2008-12-25
• 公開（公告）號: CN101458740A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁永生;李汪根;任立紅
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 黃志達(dá);謝文凱

1.一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，包括表結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)元素和原子結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)元素，其特征在于，所述的方法包括下列步驟：

(1)設(shè)計限制性內(nèi)切酶的識別位點(diǎn)E(i)：在這種酶的活性條件下，在E(i)所在臂上被從廣義表上剪切下來，獲取結(jié)點(diǎn)；

(2)設(shè)計限制性內(nèi)切酶的識別位點(diǎn)Eh：在該酶的活性條件下，在Eh所在臂上被剪切形成粘性末端，以便新的鏈表結(jié)點(diǎn)鏈接到廣義表的表頭結(jié)點(diǎn)；

(3)設(shè)計限制性內(nèi)切酶的識別位點(diǎn)Et：在該酶的活性條件下，在Et所在臂上被剪切形成粘性末端，以便新的鏈表結(jié)點(diǎn)鏈接到廣義表的表尾結(jié)點(diǎn)；

(4)設(shè)計特定的DNA序列stick：其中特定的DNA序列包括s，s1，s2，預(yù)先設(shè)計好的結(jié)點(diǎn)通過在這個序列上發(fā)生連接反應(yīng)而被鏈接到廣義表上；

(5)設(shè)計特定的DNA序列element：這個序列用來表征廣義表的元素值；

(6)設(shè)計限制性內(nèi)切酶的識別位點(diǎn)Ec：在該酶的活性條件下，element元素值能被檢測分子識別；

(7)粘性末端s與元素結(jié)點(diǎn)中酶Eh所剪切的粘性末端互補(bǔ)，以便將值element添加到元素結(jié)點(diǎn)中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述的Et和Eh所產(chǎn)生的粘性末端相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述的各種限制性內(nèi)切酶不能為同一種酶。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述的廣義表的操作包括初始化、創(chuàng)建廣義表和遍歷廣義表。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述的初始化是指初始化一個不含任何元素的空的廣義表；sign片段是E0的剪切位點(diǎn)上的特定堿基序列，用以標(biāo)示該結(jié)點(diǎn)是廣義表的首結(jié)點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述的創(chuàng)建廣義表，是指將廣義表的元素按照邏輯結(jié)構(gòu)逐次插入到廣義表上；除了已經(jīng)初始化的空的廣義表外，還需要以下幾種DNA片段：

(a)元素結(jié)點(diǎn)：所有最終插入到廣義表的結(jié)點(diǎn)都由元素結(jié)點(diǎn)經(jīng)過相應(yīng)的操作獲取；

(b)值片段：該片段是線性的DNA分子，和元素結(jié)點(diǎn)一起構(gòu)造DNA計算機(jī)中廣義表的原子結(jié)點(diǎn)；該片段包含粘性末端s、特定的Ec內(nèi)切酶識別位點(diǎn)和表征元素值的element序列三個關(guān)鍵部分；其中粘性末端s與元素結(jié)點(diǎn)中酶Eh所剪切的粘性末端互補(bǔ)，以便將值element添加到元素結(jié)點(diǎn)中；

(c)結(jié)點(diǎn)片段：該片段和元素結(jié)點(diǎn)一起用來構(gòu)造最終的結(jié)點(diǎn)；該片段包含酶E(i)、粘性末端s1、粘性末端s2三個特定部分；其粘性末端s1與元素結(jié)點(diǎn)酶E所剪切的粘性末端互補(bǔ)，以便將剪切結(jié)點(diǎn)E(i)的酶添加到元素結(jié)點(diǎn)中；粘性末端s2與酶E(i-1)形成的粘性末端互補(bǔ)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述的構(gòu)造這三種DNA片段時，必須按照這些酶的識別位點(diǎn)和剪切位點(diǎn)來設(shè)計其余部分的DNA序列。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述的對于含有n個元素值和m個表結(jié)點(diǎn)的廣義表，必須構(gòu)造n種值片段和m種結(jié)點(diǎn)片段，以及1種元素結(jié)點(diǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于3-臂DNA分子的DNA計算機(jī)廣義表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：所述的遍歷廣義表，是指對于創(chuàng)建好的廣義表L，遍歷其中的結(jié)點(diǎn)；所述的遍歷廣義表，從廣義表的最后一個結(jié)點(diǎn)開始，逐次向前回溯，直到首結(jié)點(diǎn)；對于首結(jié)點(diǎn)，已經(jīng)預(yù)先設(shè)計了標(biāo)志sign序列，只需要用設(shè)計好的合適的檢測分子就能判斷。