家庭旅行商问题的三链DNA计算模型

一种基于三链DNA计算模型的DNA算法被用于解决家庭旅行商问题(Family Traveling Salesperson Problem,FTSP)。该算法通过对实例中的顶点和弧编码进行几次基本的生化操作来获得问题的解,进一步验证了DNA计算具有解决更复杂大数据问题的潜力。

背包问题的三链DNA计算模型

背包问题是组合优化中很重要的NP问题。因为三链DNA的特殊结构在参与反应时可以减少计算模型的错解率,且在生化反应中利用磁珠分离法对解进行分离较方便准确,文章利用三链模型求解0-1背包问题和完全背包问题。首先将背包问题的约束条件进行分解,再将物品质量编码为DNA片段,链接反应后,利用凝胶电泳技术和三链模型检测所包含的物品组合,得到满足约束条件的物品组合,再利用此方法检测价值最大的组合,即问题的解。其他的背包问题也可用此方法来解决。

最大匹配问题的三链DNA计算模型

三螺旋结构的DNA链具有稳定性,在一定条件下易分解等特点,因此得到的三链模型具有错解率低的优点。利用三链模型来讨论最大匹配问题,拓展了DNA计算解决问题的方法和应用领域。

基于抗原中介三链DNA结构的0-1整数规划

利用同源的存在抗原蛋白质的脱氧核苷酸定位于双链DNA中很容易形成三螺旋结构的DNA链,可以利用这种独特的结构来研究一些可能的或可行的的计算模型。尝试了用三螺旋结构的DNA链来解决简单的0-1整数规划问题。而对于整数规划和可满足问题都可以转化为0-1整数规划来解决,从而都可以利用三链DNA计算模型得以解决。

Tb^(3+)荧光离子探针检测三链DNA的形成

Tb3 + 本身具有荧光 ,Tb3 + 和DNA结合后仍具有荧光 ,荧光强度不仅与DNA中碱基的种类有关 ,而且还与DNA是单链、双链还是三链有关。文章用Tb3 + 离子作为荧光探针 ,检测了三链DNA的形成。实验结果表明 :polydA和Tb3 + 结合后的荧光强度大于 polydT和Tb3 + 结合后的荧光强度。说明荧光强度和碱基的种类有关。实验结果还显示Tb3 + 在与三链DNA作用后的荧光光谱的谱峰位置与单链及双链DNA的荧光光谱的谱峰位置基本相同 ,但是其强度差异明显。Tb3 + 与单链DNA作用后的荧光强度最大 ,三链次之 ,Tb3 + 与双链DNA作用后的荧光强度最弱。通过测定荧光强度的变化研究了三链DNA的形成和pH、金属离子对形成三链DNA的影响。pH中性和高价阳离子的存在有利于三链DNA的形成。

三链DNA的形成抑制DNA结合蛋白与启动子的结合

电泳迁移分析方法及ＤＮａｓｅⅠ足迹实验表明２１ｎｔ脱氧寡核苷酸Ｇ３ＴＧ２ＴＧＴ２Ｇ５ＴＧ２ＴＧＴ（ＣＰ１）与乙肝病毒（ＨＢＶ）核心启动子（Ｃｐ）片段之间三链ＤＮＡ的形成有较高的特异性及稳定性．凝胶滞留实验显示，在大鼠肝细胞核提取物体外转录系统中，ＣＰ１可特异地抑制ＤＮＡ结合蛋白与Ｃｐ片段的结合，而不能与Ｃｐ结合形成三链ＤＮＡ的脱氧寡核苷酸ＣＰ３（ＴＧＴＧ２ＴＧ５Ｔ２ＧＴＧ２ＴＧ３）对蛋白与Ｃｐ的结合并无抑制作用．这些结果表明，三链ＤＮＡ的形成有可能抑制ＨＢＶＤＮＡ的转录．

三链DNA的酶解荧光检测

本文将酶解技术和荧光技术相结合,提出了一种简便易行的三链DNA尤其是辫状DNA的检测方法。

基于三链DNA结构的全错位排列问题算法

目前,一种新型的DNA计算模型——三链DNA计算模式正越来越受到人们的关注。已经证实,DNA单链能在RecA蛋白的介导下与同源的双链DNA匹配成稳定的三链DNA结构,利用此三链核酸提取目的DNA序列是完全可行的。文章提出了全错位排列问题的基于三链DNA的计算模型,由于表示可能解的链都是双链,彼此不会错配,也不会形成发夹结构,这样就大大降低了编码复杂度和计算错误率。

乙肝病毒核衣壳启动子内三链DNA的形成

用电泳迁移分析方法研究了２１ｎｔ脱氧寡核苷酸Ｇ３ＴＧ２ＴＧＴ２Ｇ５ＴＧ２ＴＧＴ（ＣＰ１）与１２９ｂｐ的乙肝病毒（ＨＢＶ）核衣壳启动子（Ｃｐ）片段内一位点结合形成的三链ＤＮＡ的特异性及稳定性．在克隆有ＨＢＶ基因组的质粒ｐＣＰ１０的酶切产物中，ＣＰ１仅与含Ｃｐ的１２９ｂｐ片段结合．在２０ｍｍｏｌ／ＬＭｇ２＋溶液中其解离常数（Ｋｄ）为１．４×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．不同离子稳定三链ＤＮＡ的效果依次为ｓｐ４＋（精胺）＞Ｍｇ２＋＞Ｚｎ２＋＞Ｎａ＋＞Ｋ＋，离子之间存在相互竞争作用．比ＣＰ１多一误配碱基的脱氧寡核苷酸Ｇ２ＴＧ２ＴＧＴＧ３ＴＧ２ＴＧ２ＴＧ２Ｔ（ＣＰ２）在２０ｍｍｏｌ／ＬＭｇ２＋溶液中与Ｃｐ结合的Ｋｄ值约为ＣＰ１的１／７，而在６０ｍｍｏｌ／ＬＫ＋或５ｍｍｏｌ／ＬＺｎ２＋溶液中检测不到它与Ｃｐ的结合，这进一步显示了三链ＤＮＡ形成的特异性．细胞的生理离子浓度被认为是：Ｓｐ４＋１ｍｍｏｌ／Ｌ，Ｍｇ２＋１０ｍｍｏｌ／Ｌ，Ｋ＋１４０ｍｍｏｌ／Ｌ，因此，ＣＰ１在细胞内将能特异地与Ｃｐ结合并具有较好的稳定性．

三链DNA与反基因技术的研究进展

三链ＤＮＡ与反基因技术的研究进展方晔，白春礼（中国科学院化学研究所北京１０００８０）寡聚核苷酸及其衍生物能通过几个战略来实现选择性地调节基因表达［１］，在反义技术中，寡聚核苷酸以信使ＲＮＡ的专一性序列作为靶物，并由此阻止信使ＲＮＡ将信息翻译成蛋白质；...

三链DNA的结构与功能

三链ＤＮＡ的结构与功能白宝璋，霍玉芹，刘福春，金锦子（吉林农业大学，沧州师范专科学校，延边农学院）核酸是重要的生物大分子，核酸研究是分子生物学的重要领域．Ｗｈｔｓｏｎ和Ｃｒｉｃｋ于１９５３年提出的ＤＮＡ分子双螺旋结构模型，被认为是２０世纪自然科学中的...

小分子与三链DNA相互作用的研究进展

三链DNA是一种具有众多生理学功能的生物大分子,可用于基因的表达调控,可以作为一种基因疗法的手段控制基因的转录和调节特定基因的表达。药物小分子与DNA的相互作用对于实现小分子的药理功能并介导相关生理过程都是非常重要的。在过去的几十年里,科学家们付出了很多努力来研究三链核酸的结合剂,然而报道的比较有效的筛选方法并不多。本文从提高TC型三链DNA稳定性的策略、三链DNA与结合剂相互作用的研究方法的原理及应用、研究方法的展望三方面展开论述。主要阐述了平衡透析法、纳米金比色法、多种核酸结构混合变温法、离心超滤法、电喷雾直接进样法、液质联用法和光谱学方法(紫外分光光谱、荧光光谱、圆二色光谱)等几种方法的原理、应用及存在的问题,对小分子配体与三链DNA相互作用的研究具有重要的意义。

三链DNA结构研究的新进展

本文详细总结了近年来三螺旋ＤＮＡ的结构和应用研究方面的进展，分析了各种因素（例如ｐＨ、抗衡离子、温度等）对三螺旋稳定性的影响。

溴乙锭嵌入三链DNA dA10·2dT10的证据

本文报道了双螺旋dA10·dT10和三螺旋dA10·2dT10的合成及其与溴乙锭——一种DNA嵌入剂间的相互作用。荧光光谱研究表明溴乙锭能作为一种有效检测三链DNA形成的荧光探针,热变性实验证实溴乙锭能增加三螺旋的稳定性,荧光能量转移研究表明存在从DNA向溴乙锭的能量转移现象,但三螺旋DNA的转移效率要比双螺旋的低;阴离子猝灭剂[Fe（CN）6]4-并不能降低溴乙锭-三螺旋DNA复合物的荧光强度。这些实验结果表明:三螺旋DNA和溴乙锭间存在明显的亲合性,且溴乙键是通过一种嵌入机理,与该三螺旋发生相互作用的。

三链DNA的形成抑制转录因子与乙肝病毒核衣壳启动子的结合

合成的寡核苷酸可缠绕于DNA双螺旋大沟内并以氢键与其相互作用形成三链DNA结构,这类寡核苷酸常简称为TFO(triplex-form-ing oligonucleotide)。通过TFO与靶基因结合形成局部的三链结构来抑制基因转录的技术被称为反基因策略(antigene strategy)。我们选择乙肝病毒(HBV)核衣壳启动子(Cp)内一近似同聚嘌呤·同聚嘧啶序列(1734～1754,ayw亚型,以EcoR Ⅰ切点为+1)为靶序列。

离子对嘌呤·嘌呤-嘧啶型三链DNA稳定性的影响

TFO(triplex-forming oligonucleotide)缠绕于Waston-Crick双螺旋大沟中并以Hoog-steen或反Hoogsteen氢键与其相互作用所形成的三股螺旋结构称为三链DNA。根据结构及碱基组成的不同可将它分为嘌呤(R)·嘌呤(R)-嘧啶(Y)(R·RY)和嘧啶·嘌呤-嘧啶(Y·RY)两种类型。离子对Y·RY型结构稳定性的影响已较为清楚,但对R·RY型尚未作系统研究。我们以乙肝病毒(HBV)

三链DNA稳定性的影响因素

介绍了碱基组成、碱基修饰或替代、DNA骨架的修饰、DNA配体的结合及反应体系中的盐离子和pH值等因素对三链DNA稳定性的影响。对三链DNA稳定性研究中应注意的几个问题也作了讨论。

基于三链DNA结构的0-1整数规划改进研究

为实现DNA计算中对解的有效筛选,防止探针与探针之间的错配、发夹结构等,以及便于检测最终解,提出了改进的三链DNA模型求解0-1规划的设计。该方法编码n个变量的每种组合的所有排列情况。此编码方式不仅使计算所需有效分子量从O((2n)!)下降到O(2nn!),并使对可行解的筛选更加有效。利用寡聚脱氧核苷酸(ODN)在RecA蛋白介导下与同源的双链DNA匹配成三螺旋DNA的特点,可推广到更多以双链DNA分子为计算模型的解的检测中。

抑制启动子的三链DNA的结构模建及稳定性研究

在IRISIndigo2 (SGI公司 )工作站上 ,利用InsightⅡ /MSI软件包 ,以TAT三链DNA为模板 ,采用同源模建的方法 ,分别建立起两个含 2 1nt的脱氧寡核苷酸CP1(G3TG2TGT2G5TG2TGT )和CP3(TGTG2TG5T2GTG2TG3)的三维结构 .采用分子力学方法进行能量优化 ,将得到的能量最低结构作为分子的优势构象 .研究结果显示 ,CP1的能量低于CP3的能量 ,即前者的结构较后者稳定 .从而证明了CP1与乙肝病毒 (HBV)的核心启动子 (Cp)片段之间能稳定地形成三链DNA ,并能特异性地抑制DNA结合蛋白与Cp片段的结合 .这些结果表明 。

基于氧化石墨烯和三链DNA的三聚氰胺检测研究

发展成本低、准确度高、特异性好的三聚氰胺检测方法具有重要的研究意义。基于氧化石墨烯(GO)自身较好的荧光猝灭性能,结合含脱碱基位点的三链DNA和核酸外切酶Ⅲ的特殊性能,构建了一种高灵敏的特异性三聚氰胺检测新方法。首先制备了GO,并采用紫外-可见吸收光谱仪、傅里叶红外吸收光谱仪及透射电子显微镜对其进行了表征。在最佳的实验条件下,考察了设计方法对三聚氰胺的检测灵敏度和特异性。结果显示,体系荧光强度与三聚氰胺浓度呈现较好的线性关系,线性范围为0.5×10^(-9)~7.0×10^(-9) mol/L,检测限为0.32×10^(-9) mol/L。此外,本方法对奶粉样品中三聚氰胺检测的回收率为92.8%~106.1%,表现出很好的实际应用潜力。