dna計算模型ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 06:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 酶切實驗在后在進行連接時容易出現(xiàn)的自身環(huán)化現(xiàn)象，文獻 [15]給出了雙酶切實驗的解決方案。 ? 閉環(huán) DNA作為一種形式：編碼方式類似于Adleman模型。文獻 [16]中采用閉環(huán) DNA進行網(wǎng)格聚類，由于推導過程中說明了哈密頓回路的存在，所以符合要求的片段自然會形成閉環(huán) DNA的形式。 單鏈閉環(huán) DNA結(jié)構(gòu) ? 單鏈閉環(huán) DNA分子存在于雄性大腸桿菌的噬菌體中，周康及其合作者在 2022年根據(jù) [17]中指出的用若干識別位點可以將線性 DNA 首尾相連形成閉環(huán) DN A的操作，使用單鏈閉環(huán) DNA模型求解了邊著色的問題 [18]。 ? 單鏈的形式類似于粘貼模型的形式，不同的是它的構(gòu)成完全通過識別序列按順序鏈接而形成，通過這種特殊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，作者引入了“批刪除”實驗。在給出的條件序列中，只要有兩個條件被滿足（即與單鏈閉環(huán)上的相應部分雜交），通過放入條件序列的內(nèi)切酶就可以實現(xiàn)對閉環(huán)的刪除。由于其不同的酶切割了不同的雙鏈位點，故不用擔心自環(huán)現(xiàn)象出現(xiàn)。 、三維 DNA模型 ? 三維 DNA模型 [19]是以 k臂 DNA分子為其基本運算對象，其優(yōu)勢是能夠直接用 k臂 DNA 分子構(gòu)造圖的結(jié)構(gòu)，從而利用三維 DNA模型的運算直接完成對圖的各種處理。其 2arm、 3arm、 4arm結(jié)構(gòu)如圖所示 三維 DNA模型的編碼方式 ? Karm結(jié)構(gòu)雙鏈部分編碼頂點信息，延伸的粘性末端部分編碼邊的信息，同一條邊對應的兩個粘性末端編碼序列互補。 ?使用 2arm的結(jié)構(gòu)編碼邊的信息，兩端粘性末端編碼序列與頂點臂的粘性末端互補。這樣編碼的好處在于簡化了 karm分子構(gòu)造的難度，方便攜帶附加信息 三、 DNA計算模型的新發(fā)展 ? DNA計算傳統(tǒng)的方法是基于產(chǎn)生大量的候選解，這些方法所需初始數(shù)據(jù)池的規(guī)模隨著變量數(shù)量的增長而呈指數(shù)型增長，這就是所謂的“解空間指數(shù)爆炸問題”，從而使 DNA計算的能力受到限制。另外， Fu在文獻 [20]中指出，對于生物計算來講，生物大分子的長度會造成計算方法是缺乏空間效率的，以及還要考慮 DNA計算模型的容錯能力。 于是我們看到，現(xiàn)在的 DNA計算，甚至是生物計算發(fā)展的一個方向就是改進計算方法，縮減候選解集的規(guī)模，改進編碼方式使其能以更短的長度解決問題，這還有賴于分子生物學技術(shù)的進步。 改進模型 ? DNA進化算法 case1 使用進化算法產(chǎn)生每一代的種群，使用DNA實驗檢驗其適應度的變化情況。 改進 DNA計算，減少數(shù)據(jù)池中的分子量 case2 用計算機完全模擬 DNA遺傳、進化中的行為。 改進進化計算，使其能實現(xiàn)有機體在優(yōu)化過程中的高效率、準確性 DNA進化計算的優(yōu)點 ? 其與傳統(tǒng)的 DNA計算方法相比，一方面避免了初始解空間指數(shù)爆炸的問題；另一方面對于不完善的 DNA生化反應導致的錯誤，可視為一種變異，其有更好的容錯能力。 ? 其與傳統(tǒng)的進化算法相比，一方面 DNA進化算法的可以實現(xiàn)更大的群體規(guī)模；另一方面隨著群體規(guī)模的增大， DNA計算的并行性不會導致搜索時間的增加。 ? DNA蛋白
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