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《DNA計算中編碼序列的優(yōu)化設(shè)計方案.docx》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、DNA計算中編碼序列的優(yōu)化設(shè)計方案摘要:提出了一種優(yōu)化設(shè)計方案。該方案的各項評價指標(biāo)均優(yōu)于根據(jù)以往文獻(xiàn)提供的方法所能得到的最好結(jié)果。尤其是所提出的海明距離測度方法,進(jìn)一步保證了特異性雜交產(chǎn)生的自由能遠(yuǎn)大于非特異性雜交所產(chǎn)生的自由能,便于進(jìn)行DNA編碼序列的設(shè)計與選擇,為可控的DNA計算提供可靠有效的編碼序列。關(guān)鍵詞:DNA計算;編碼序列;熱力學(xué)參數(shù);物理特性中圖分類號:TP301.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1001-3695(2007)07-0195-04DNA(DeoxyriboNucleicAcid)計算中的序列編碼問題可簡單地定義為:系統(tǒng)地將一個算
2、法問題的實例映射為特殊的DNA分子序列。這樣的DNA分子序列應(yīng)能夠確保隨后進(jìn)行的生化反應(yīng)不出現(xiàn)任何錯誤,而且反應(yīng)產(chǎn)物中需包含有足夠多的、穩(wěn)定可靠的、能被成功提取的原始算例的解[1]。只有滿足上述兩個條件的DNA序列才能稱為好的DNA編碼序列。由此可見,編碼問題幾乎涵蓋了DNA計算研究領(lǐng)域內(nèi)所有的重點和難點。事實上,為了實現(xiàn)理想的生化反應(yīng)以及解的檢測,DNA計算的每一成功算例均離不開設(shè)計或選擇合適的DNA序列。所以,自DNA計算誕生以來編碼問題就一直是該研究領(lǐng)域的核心問題之一。隨著研究的進(jìn)一步深入,其重要性愈加突顯,因為它在一定程度上決定著DNA計算模式的
3、未來。??4結(jié)束語??在DNA計算中,根據(jù)相關(guān)約束條件建立一套通用的DNA編碼序列設(shè)計方案是一件非常困難的事情。一些約束條件之間存在著相互制約,并且不同的約束條件所要求的生物實驗條件和方法不同。由于生化反應(yīng)受多種條件的影響,在分子生物學(xué)中,微小的條件變化可能不會影響整體實驗效果及定性分析,但對于DNA計算來說,這種變化卻可能是致命的。選擇標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)特別小心。可能的解決方案之一是建立一套多目標(biāo)評價體系,根據(jù)所要解決實際問題的需求,通過賦予不同目標(biāo)函數(shù)不同的權(quán)值來實現(xiàn)針對具體問題的DNA計算的編碼序列的優(yōu)化設(shè)計與選擇。另外,從本質(zhì)上來講,DNA計算是以犧牲空間
4、來換取時間的一種計算模式。當(dāng)計算規(guī)模比較大時,所需DNA編碼序列的長度和數(shù)目隨之增長。在進(jìn)行編碼序列設(shè)計與選擇時,計算規(guī)模就會隨之增長,為節(jié)省計算機處理時間,還需針對具體約束條件(如△??G??進(jìn)行算法優(yōu)化。??參考文獻(xiàn):[1]GARZONM,DEATONR,NEATHERY,?P?etal??.OntheencodingproblemforDNAcomputing:proc.ofthe3rdDIMACSWorkshoponDNA-basedComputer[C].[S.l.]:[s.n.],1997:230-237.[2]TANAKAF,NAKATSU
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8、al??.AlgorithmsfortestingthatDNAworddesi