DNA計算中熒光技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展

1、計算機學(xué)報2009年12期，2009，32（12）DNA計算中熒光技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展張成 楊靜 王淑棟 (北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，高可信度軟件技術(shù)教育部重點實驗室，北京 100871)摘要：DNNA計算算作為前前沿科學(xué)學(xué)研究的的重點和和熱點，已已經(jīng)從簡簡單發(fā)展展為復(fù)雜雜，從理論轉(zhuǎn)化為應(yīng)應(yīng)用。在在這一過過程中，反反應(yīng)速度度快，變變化靈敏敏的熒光光標(biāo)記技技術(shù)發(fā)揮揮了重要要的作用用。本文文圍繞DNNA計算算和熒光光標(biāo)記技技術(shù)兩個個方面進行行說明。一方面，對近年來DNA計算中熒光技術(shù)的應(yīng)用進行了總結(jié)：（1）熒光標(biāo)記的表面計算。（2）與某些酶切技術(shù)相結(jié)合的熒光檢測。（3）與DNA鏈置換相結(jié)合的熒光技術(shù)

2、。（4）與基因沉默技術(shù)相結(jié)合的熒光DNA邏輯門。（5）與DNA自組裝立體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的熒光技術(shù)。（6）與DNA變構(gòu)相結(jié)合的熒光技術(shù)。另一方面，介紹了幾種近年來發(fā)展起來的新型熒光技術(shù)：（1）熒光信號識別放大技術(shù)。（2）與磁珠技術(shù)相結(jié)合的熒光技術(shù)。（3）與PH值變化相結(jié)合的DNA熒光技術(shù)。（4）與miRNAs檢測相結(jié)合的熒光技術(shù)。在今后的研究中，只有將這兩者緊密結(jié)合，才能發(fā)揮DNA計算天然的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：DDNA計計算；熒光標(biāo)記記技術(shù)；納納米技術(shù)術(shù)；DNNA分子子；雜交交 1 引言DNA由于于其具有有的特性性，在大大自然的的進化中中，被選選擇為穩(wěn)穩(wěn)定的遺遺傳物質(zhì)質(zhì)。在細細胞中，DNA精細地編碼并控制

3、著整個細胞的新陳代謝。另一方面，DNA分子容易構(gòu)成二級甚至三級結(jié)構(gòu)。因此，DNA作為計算工具有著得天獨厚的優(yōu)勢1,2。近年來，DNA計算領(lǐng)域發(fā)展迅速，尤其在DNA分子自組裝、DNA納米裝置等方面3。然而伴隨著DNA計算解決問題的規(guī)模增大和形式多樣化，求解過程中DNA分子數(shù)量急劇增加以及DNA分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的加大，求解過程中實驗過程繁瑣且存在誤差，使得DNA計算中解的標(biāo)記和檢測變得更加困難4。為了解決這一難題，熒光技術(shù)在DNA計算中逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。熒光是指某些物質(zhì)受到某種波長的光激發(fā)后，其原子中的電子被激發(fā)到較高能級，產(chǎn)生的發(fā)射光。熒光物質(zhì)分子都具有剛性結(jié)構(gòu)和共平面的-共軛體系。在激發(fā)態(tài)時

4、，這種結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，可以持續(xù)數(shù)秒鐘，從而有利于能量的轉(zhuǎn)移5。DNA熒光技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域中已經(jīng)有很多應(yīng)用，如近年來發(fā)展起來的DNA熒光標(biāo)記、real-time檢測技術(shù)、分子信標(biāo)技術(shù)等。熒光標(biāo)記DNA簡單便捷，可以實時檢測，而且靈敏度非常高，這些特點都使得其在DNA計算中具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，結(jié)合合熒光技技術(shù)的DDNA計計算已經(jīng)經(jīng)成為前前沿研究究熱點。熒光技技術(shù)在DDNA計算算中的應(yīng)應(yīng)用主要要有如下下幾類：（1）熒光光標(biāo)記的的表面計計算：通通過DNNA固定定化和雜雜交技術(shù)術(shù)，在固固相表面面通過熒熒光標(biāo)記記進行計計算。（2）與某些些酶切技術(shù)術(shù)相結(jié)合合的熒光光檢測：利利用特定定酶與DDNA分分子

5、的特特性，通通過檢測測酶切后后熒光量量進行計計算。（3）與DNNA鏈置置換相結(jié)結(jié)合的熒光技術(shù)術(shù)：巧妙妙利用DDNA分分子的三三鏈甚至至多鏈結(jié)結(jié)構(gòu)，通通過加入入引發(fā)鏈鏈，來釋釋放另一一DNAA鏈。（4）與基基因沉默默技術(shù)相相結(jié)合的的熒光DDNA邏邏輯門：利用RRNAii技術(shù)控控制表達達熒光蛋蛋白，從從而構(gòu)建建了多重重邏輯門門。（5）與DNNA自組組裝立體體結(jié)構(gòu)相相結(jié)合的的熒光技技術(shù)：在DNAA自組裝裝結(jié)構(gòu)的的基礎(chǔ)上上，結(jié)合合了熒光光標(biāo)記技技術(shù)。（6）與DNNA變構(gòu)構(gòu)相結(jié)合合的熒光光技術(shù)：通過DDNA分分子的不不同狀態(tài)態(tài)，構(gòu)建建了可控控的熒光光納米裝裝置。近年來，熒熒光技術(shù)術(shù)不僅應(yīng)應(yīng)用于生生物學(xué)本

6、本身，而而且在DDNA計計算、信信息學(xué)等等諸多領(lǐng)領(lǐng)域具有有很大的應(yīng)用潛力力。下面面有幾種近近年來發(fā)發(fā)展起來來的新型型熒光技技術(shù)：（1）熒光光信號識識別放大大技術(shù)。（2）與磁磁珠技術(shù)術(shù)相結(jié)合合的熒光光技術(shù)。（3）與PHH值變化化相結(jié)合合的DNNA熒光光技術(shù)。（4）與miiRNAAs檢測測相結(jié)合合的熒光光技術(shù)。相信隨著DNA計算和熒光技術(shù)的發(fā)展，這兩者必將緊密結(jié)合，使得DNA計算的種類和方法更加多樣和成熟。2 DNAA計算中中熒光技技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用2.1熒光光標(biāo)記的的表面計計算DNA表面面計算其其基本原原理是：通過DNNA固定定化和雜雜交技術(shù)術(shù)，將代代表所有有可能存存在解的的不同DDNA序序列固定定在

7、固相相表面，然然后通過過多次的的雜交以以及降解解過程來來篩選正正解。通通過熒光光標(biāo)記可可以檢測測每次和和最終計計算的結(jié)結(jié)果。220022年，Addlemman組組使用雜雜交池完完成了一一個200個變量量的3可滿足足性問題題6。20004年XinngPiing Su等等在20000年年Liuu7的工作作基礎(chǔ)上上，設(shè)計計了一種種通用型型的DNNA表面面計算模模型8。同年，KKrisstiaane A. Schhmiddt等利利用單分分子雜交交熒光標(biāo)標(biāo)記技術(shù)術(shù)4個變量量的可滿滿足性問問題9。下面以20000年年，Liiu 等等發(fā)表在在natturee上的DNNA表面面計算經(jīng)經(jīng)典實驗驗為例，說明其其解

8、決SAAT問題題的過程程7。由于該該問題共共有166種可能能性，故故將代表表著不同同可能解解的DNNA片段段固定在在固相表表面。在在每一次次的雜交交篩選過過程中，加入與固定DNA鏈特異性互補的DNA。那末，被雜交的固定DNA鏈變?yōu)殡p鏈，而未互補的單鏈DNA則被核酸外切酶降解。通過數(shù)次操作，存在于固相表面的DNA鏈就是每次經(jīng)雜交而保留下來的DNA鏈，也就是代表正解的DNA鏈。該實驗中，熒光技術(shù)主要應(yīng)用在解檢測的過程中：使用一條生物素標(biāo)記的引物和另一條熒光標(biāo)記的引物，以固相表面所有可能解的DNA片段為模版，進行PCR。利用磁珠將PCR雙鏈產(chǎn)物吸附，再分離雙鏈，分離出熒光標(biāo)記的ssDNA。將這些ss

9、DNA與經(jīng)過多次雜交篩選的固相雜交，只有哪些存留在固相表面的DNA鏈可以雜交上，于是特定的位置就可以檢測到較高熒光強度。 圖1-1 實驗示示意圖 圖1-2 列陣熒熒光檢測測結(jié)果2.2 與與某些酶切切技術(shù)相相結(jié)合的的熒光檢檢測利用酶與DDNA分分子的特特性，通通過檢測測酶切后后熒光量量進行計計算。其其實就是是利用某某些酶與與DNAA分子空空間結(jié)構(gòu)構(gòu)的相互互作用，再再結(jié)合熒熒光技術(shù)術(shù)來共同同實現(xiàn)的的。這種種方法具具有靈敏敏度高，反反應(yīng)速度度快等特特點。其其最大的的優(yōu)點就就是巧妙妙地將酶酶的生物物特性與與計算問問題相結(jié)結(jié)合，極極大地豐豐富了DDNA計計算的手手段。2001年年，Waang等等在上述述

10、表面計計算實驗驗的基礎(chǔ)礎(chǔ)上對解解的檢測測又進行行了新的的改進，即即將酶切切和熒光光技術(shù)相相結(jié)合110。通通過上述述核酸外外切酶的的方法，利利用新技技術(shù)完成成單鏈DDNA的的解的檢檢測。其其基本思思想如下下：左側(cè)側(cè)DNAA探針的3端至至少和右右側(cè)雜交交的DNNA探針針有一個個堿基的的重合，并使得右側(cè)探針有5端呈單鏈狀態(tài)。此時右側(cè)探針由兩部分組成：一部分是和目標(biāo)序列形成雙鏈的；另一部分則是由非互補的5端DNA鏈組成（見圖2A）。此時該非互補的5端DNA臂會覆蓋在上游寡核苷酸鏈上，與左側(cè)探針至少有一個重合的堿基。恰恰在這重合的位置，可以形成酶切位點。因此，非互補的5端DNA臂可以被切割而釋放。利用這

11、一原原理，結(jié)結(jié)合熒光光技術(shù)，如如圖所示示，將熒熒光基標(biāo)標(biāo)記在非非互補DDNA鏈鏈的5端，而而將熒光光淬滅基基標(biāo)記在在重合的的酶切位位點3端方向（見見圖2B）。這樣樣，只要要酶切位位點被酶酶切，標(biāo)標(biāo)記有熒熒光基的的非互補補的5端DNAA鏈就會被被釋放，從從而與熒熒光淬滅滅基分離離，使得得熒光釋釋放量大大大提高高。這種種方法可可以有效效檢測目目的片斷斷是否存存在。文文中還將將PCRR方法檢檢測目的的片斷與與這種熒熒光檢測測法進行行了對比比，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)該方法法比PCCR檢測測具有更更高的靈靈敏度。圖2 實驗驗原理示示意圖 圖3 幾種種邏輯門門的構(gòu)成成示意圖圖Milann N.等20003年研研制了一一種

12、名為為MAYYA的游游戲。這這是一種種利用特特殊的DDNA酶酶E6（一種依依賴于DDNA的的RNAA酶）構(gòu)建起起來的邏邏輯門111。這種酶酶識別的的DNAA底物要要求具有有特殊結(jié)結(jié)構(gòu)（如如3a圖所示示）。只有當(dāng)當(dāng)上部寡核核苷酸探探針與E6的支支架區(qū)互互補，上上部寡核核苷酸才才能被切切斷釋放放。將寡寡核苷酸酸兩端分分別標(biāo)記記熒光淬淬滅基（如如羅丹明明）和熒熒光基，那那末只有有寡核苷苷酸探針針被切斷斷釋放，熒熒光基才才能有效效激活并并釋放熒熒光。這這是MAAYA游游戲進行行邏輯判判斷的主主要檢測測手段。構(gòu)建有效的空間位阻是實現(xiàn)這個檢測手段的關(guān)鍵。當(dāng)寡核苷酸探針的結(jié)合使綠色標(biāo)記的位阻消失的時候，加速

13、酶切反應(yīng)；當(dāng)寡核苷酸探針的結(jié)合使紅色標(biāo)記的位阻消失的時候，降低酶切反應(yīng)?；谝陨显?，構(gòu)構(gòu)建出以以下幾種種邏輯門門：YEES型、NOOT型、ANND型和和ANDD-ANND-NNOT型型。YEES型邏輯門門（圖3bb所示），當(dāng)i1寡核核苷酸加加入時，消消除原來來i1環(huán)狀狀結(jié)構(gòu)，從從而標(biāo)記記的熒光光探針可可以與之之結(jié)合，并并且被切切除釋放放。其判判斷過稱稱為加入入i1，熒熒光輸出出。NOTT型邏輯輯門（圖圖c所示）。當(dāng)當(dāng)加入ii6時，環(huán)環(huán)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)打開，熒熒光結(jié)合合的寡核核苷酸探探針無法法結(jié)合在在互補區(qū)區(qū)域，于于是無熒熒光輸出出。其判判斷過程程為加入入i6，熒熒光輸出出停止。AND型邏輯門（圖d

14、所示）實際上是將兩個YES型邏輯門組裝在一起。也就是說，只有當(dāng)i1和i6都被加入時，才能有熒光輸出。AND-AND-NOT型邏輯門（圖e）是更為復(fù)雜的組合體。必須同時加入i1和i3，才能輸出熒光。然而，只要有i6存在，就不會輸出熒光。文中解決的問題是在33的棋盤中完成3個棋子同線相連?？疾焖械倪壿嬊闆r后，將所有可能的邏輯門都提前置于棋盤的網(wǎng)格中。再將代表棋子的寡核苷酸分別放入，然后觀察熒光輸出情況進行判斷。2.3 與與DNAA鏈置換換相結(jié)合合的熒光光技術(shù)該技術(shù)多用用來構(gòu)建建DNAA邏輯門門。其巧巧妙利用用DNAA分子的的粘貼，通通過加入入引發(fā)鏈鏈，來釋釋放另一一DNAA鏈。在邏邏輯計算算中，

15、這這種技術(shù)術(shù)具有循循環(huán)性、自自引發(fā)性性、反饋饋性、靈靈敏性和和準(zhǔn)確性性等特點點。近年年來在sscieencee等高水平平科研雜雜志上都都發(fā)表了了大量系系列工作作，而且且在生物物檢測領(lǐng)領(lǐng)域具有廣泛泛的實際際應(yīng)用前景景。20000年，Beernaard Yurrke構(gòu)構(gòu)建了一一種DNNA鏈置置換機器器，在置置換過程程中可以以實現(xiàn)閉閉合式運運動12。20003年，B. Yuurkee等構(gòu)建建了一種種基于DDNA鏈鏈置換的的納米機機器13。Jonng-SShikk Shhin等等利用可可反復(fù)的的DNAA鏈置換換，構(gòu)建建了可以以反復(fù)讀讀取和輸輸入的三三狀態(tài)存存儲器114。20006年，Geeorgg S

16、eeeliig等對對DNAA鏈相互互粘貼、置置換的幾幾種模式式進行了了實驗115。20006年，Siimonn J. Grreenn等用莖莖環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)實現(xiàn)了了DNAA鏈的粘粘貼互換換16。20007年，Daavidd Yuu Zhhangg等實現(xiàn)了了DNAA鏈置換換的循環(huán)環(huán)進行117。20007年,suuvirr veenkaatarramaan等實實現(xiàn)了通通過DNNA鏈自自粘貼來來完成多多段DNNA聚合合延伸118。下面介介紹兩個具有有代表性性的工作作。2006年年，Geeorgg seeeliig 等等報道了了一種沒沒有酶參參與的DDNA邏邏輯門119。其基本本原理如如圖4-1所示示，即先先

17、構(gòu)建好好由寡核核苷酸鏈鏈G、Eoutt、F共同雜雜交組成成的DNAA互補結(jié)結(jié)構(gòu)，再再加入GGin寡核核苷酸鏈鏈。此時時，由于于Gin一側(cè)側(cè)末端和和G的一側(cè)側(cè)單鏈末端端互補，從從而使邏邏輯門中中的G寡核苷苷酸鏈被釋放放，與GGin形成成互補雙雙鏈。此此時的互互補結(jié)構(gòu)構(gòu)中，只只剩下了了寡核苷苷酸鏈EEoutt和F。然后后再加入入Fin寡核核苷酸鏈鏈，F(xiàn)in的一一側(cè)末端端與F中間有有互補序序列，加加之Eoutt本身形形成的是是單鏈環(huán)環(huán)狀的不不穩(wěn)定結(jié)結(jié)構(gòu)，于于是，F(xiàn)F和Fin結(jié)合合成雙鏈鏈。Eoutt寡核苷苷酸鏈被被釋放。文文中使用用了熒光光標(biāo)記地地對Eoutt的釋放放情況進進行了檢檢測（如如圖4-2

18、所示示）。Eq末端標(biāo)標(biāo)記有熒熒光基，而而Ff末端標(biāo)標(biāo)記有熒熒光淬滅滅基。當(dāng)當(dāng)其互補補結(jié)構(gòu)存存在時，熒熒光恰被被淬滅，從從而無法法檢測。但但是，當(dāng)當(dāng)Eq和Ff分離時時，熒光光就被釋釋放出來來，從而而表明DNNA鏈的的分離情情況。上上述由G、Eoutt、F的DNAA互補結(jié)結(jié)構(gòu)就可可以構(gòu)成成與門。也也就是說說，只有有同時加加入Gin和Fin，才才能誘發(fā)發(fā)釋放出出熒光。值得注意的是，文章并不只是提出這種DNA計算邏輯門，而是將其應(yīng)用到生物基因檢測的中。在鼠腦總RNA中，成功的檢測了數(shù)個基因的表達情況。圖4-1鏈鏈置換原原理示意意圖 圖圖4-22熒光標(biāo)標(biāo)記原理理示意圖圖2008年年，Peeng Yinn

19、等對這這種DNNA自粘粘貼、鏈鏈置換進進行了更更為精細細的研究究20。其主要要原理是是利用DDNA莖莖環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)的鏈置置換。如如圖5-1所示示，莖環(huán)環(huán)結(jié)構(gòu)AA是由att、a、b、bt、ct、c等DNAA序列構(gòu)成成的，在在莖環(huán)結(jié)結(jié)構(gòu)末端端有未互互補的單單鏈DNNA區(qū)域域。如果果加入與末末端單鏈鏈DNAA互補的的序列，整整個莖環(huán)環(huán)結(jié)構(gòu)就就會打開開（圖中的的at與at*可以互互補，其其它同理理）。因此此，當(dāng)體體系中只只加入AA、B這兩種種莖環(huán)結(jié)結(jié)構(gòu)時，相相互之間間無任何何影響。但但是，當(dāng)當(dāng)體系中中加入了了寡核苷苷酸鏈I后，就就觸發(fā)了了整個循循環(huán)。II先和A末端互互補，使使得A的莖環(huán)環(huán)結(jié)構(gòu)打打開。此此時

20、，AA的Bt區(qū)域域與B的Bt*相互作作用，使使得B的莖環(huán)環(huán)打開。當(dāng)當(dāng)B完全打打開后，B的a*區(qū)域會與I競爭A的a區(qū)域形成互補結(jié)構(gòu)。被置換掉的I就可以重新激發(fā)新的循環(huán)。 在在上述基基礎(chǔ)之上上，Peeng Yinn等設(shè)計計了多種種復(fù)雜結(jié)結(jié)構(gòu)的實實驗：直直線型、回回路型、支架型、自動位移型（見圖5-2）。直線型指I與A、B、C組件是逐級觸發(fā)，形成串聯(lián)關(guān)系?；芈沸椭竻⑴c的激發(fā)物在循環(huán)結(jié)束后又被釋放，從而再次作用于系統(tǒng)。并且構(gòu)建了多個循環(huán)相互鑲嵌的復(fù)雜體系。支架型指在整個觸發(fā)過程中，不僅是線性的作用方向，而且是向二維平面的擴展。自動位異型則是用鏈置換實現(xiàn)了特定DNA序列的位移。在這些實驗中，熒光技術(shù)發(fā)揮

21、了重要的作用。其中主要是將熒光基標(biāo)記在莖環(huán)的一端，另一端則標(biāo)記有熒光淬滅基。只有莖環(huán)結(jié)構(gòu)打開，才能夠檢測到相應(yīng)的熒光。根據(jù)標(biāo)記不同的熒光，可以了解整個循環(huán)的反應(yīng)速度，和反應(yīng)程度。尤其是在自動位移型實驗中，通過檢測熒光，可以得知特定DNA序列在特定時間移動的位置。圖5-1 莖環(huán)結(jié)結(jié)構(gòu)DNNA置換換原理 回回路型直線型自動位移型型 支架型型圖5-2 幾種復(fù)復(fù)雜類型型：直線線型、回回路型、支支架型、自自動位移移型2.4 與與基因沉沉默技術(shù)術(shù)相結(jié)合合的熒光光DNAA邏輯門門2007年年，keelleer等創(chuàng)創(chuàng)造性地地使用活活體細胞胞，利用用RNAAi技術(shù)術(shù)，通過過控制特異異基因的的表達，構(gòu)構(gòu)建多重重邏

22、輯門門。這種技技術(shù)將DDNA計計算和基基因表達達、疾病病診療有有機的結(jié)結(jié)合在一一起，為為DNAA計算的的應(yīng)用指指出了另一一方向221。RNAi技技術(shù)是近近年來發(fā)發(fā)展起來來的特異異性沉默默基因技技術(shù)，其其基本原原理就是是將想敲敲除的基基因序列列或者部部分序列列構(gòu)建到到特定載載體中，經(jīng)經(jīng)過轉(zhuǎn)錄錄，形成成部分序序列的反反義RNNA（還還可以通通過直接接加入特特異的反反義短寡寡核苷酸酸進行基基因敲除除）。這這些RNNA很快快就可以以被酶解解為小片片段，并并與相關(guān)關(guān)的蛋白白質(zhì)形成成復(fù)合體體。于是是，這種種復(fù)合體體就可以以根據(jù)RRNA來來識別特特定的mRNNA，從從轉(zhuǎn)錄水水平消除除特定基基因。kellee

23、r等利用載載體序列列的線形形串聯(lián)排排列以及及基因表表達的調(diào)調(diào)控原理理（非翻翻譯區(qū)UUTR對對下游基基因轉(zhuǎn)錄錄的影響響），構(gòu)構(gòu)建了多多個邏輯輯門模型型。（1）或門，如如圖6-1a所示，mmRNAA1和mRNNA2分分別與熒熒光蛋白白基因串串聯(lián)。這兩個個mRNNA只要要有一個個正常轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄表達達，就會會有熒光光蛋白輸輸出。因因此，形形成了“或”的關(guān)系系。（2）與門，如如圖6-1b所示，TTargget A、Tarrgett B序列是是串聯(lián)分分布。假假設(shè)有AA、B兩種內(nèi)內(nèi)源物分分別抑制制siRRNA-A和siRRNA-B對TarrgettA、B的影響響。那末末只有同同時加入入A、B時，才才能完全全抑制

24、RNNAi作作用，也也就是說說，此時時熒光蛋蛋白才能能正常表表達。因因此A和B形成“與”的關(guān)系系。（3）非門，如如圖6-1c所示，假假設(shè)內(nèi)源源物A對siRRNA-NOTT（A）有激激活作用用。當(dāng)加加入A后，將將會抑制制Tarrgett-NOOT（A）的表表達，此此時直接接導(dǎo)致熒熒光蛋白白產(chǎn)物的的減少。將這些簡單的邏輯門組合起來，就可以實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯運算，如（A AND C AND E） OR（NOT（A） AND B），見圖6-1d。首先確定A、B、C、E與各個siRNA之間的關(guān)系，如：加入A抑制siRNA-A，促進siRNA-NOT（A）。當(dāng)A、B、C、E共同作用時，就可以根據(jù)基因排列的線性

25、關(guān)系自動進行邏輯判斷。圖6-1 RNAAi邏輯輯門示意意圖 在在上述一一步完成成的RNNAi邏邏輯門的的基礎(chǔ)上上，還構(gòu)構(gòu)建了二二層邏輯輯門。所所謂一步步完成是是指加入入的siiRNAA直接發(fā)發(fā)生作用用，降低低熒光基基因的表表達。而而二層邏邏輯門是是指首先先調(diào)控一一級蛋白白質(zhì)產(chǎn)物物，再由由一級蛋蛋白質(zhì)來來調(diào)控二二級熒光光蛋白基基因的表表達。如如圖a所示，構(gòu)構(gòu)建了AAND運運算邏輯輯門。mmRNAA1和mRNNA2的的表達都都下降才才能最大大限度地地減少Laac抑抑制子的的表達，從而減小Lac抑制子對熒光蛋白的表達抑制。這種多層邏輯門與細胞內(nèi)的蛋白、基因調(diào)控極為相似，因此在疾病診療方面有著廣闊的應(yīng)

26、用前景。圖6-2 二層邏邏輯門示示意圖2.5 與與DNAA自組裝裝立體結(jié)結(jié)構(gòu)相結(jié)結(jié)合的熒熒光技術(shù)術(shù)DNA自組組裝是近近期發(fā)展展迅速的的領(lǐng)域，也也是具有應(yīng)用用前景的的領(lǐng)域。其其涉及編編碼、雜雜交、空空間結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計等等多個方方面。從從自組裝裝結(jié)構(gòu)上上分，自自組裝可可分為一一維線段段結(jié)構(gòu)、二二維平面面結(jié)構(gòu)和和三維立立體結(jié)構(gòu)構(gòu)。在DNAA自組裝裝結(jié)構(gòu)的的基礎(chǔ)上上，結(jié)合合熒光標(biāo)標(biāo)記技術(shù)術(shù)，發(fā)展展了很多多精巧的的DNAA三維結(jié)結(jié)構(gòu)，如如20008年Russselll PP Gooodmman等等構(gòu)建的的四面體體，其邊邊還可以以產(chǎn)生熒熒光標(biāo)記記的可伸伸縮莖環(huán)環(huán)22。這些些三維結(jié)結(jié)構(gòu)不僅僅僅包含含有圖像像、結(jié)

27、構(gòu)構(gòu)信息，而而且還能能隨著結(jié)結(jié)構(gòu)的變變化應(yīng)用用于納米米技術(shù)、藥藥物載體體、DNNA計算算等方面面。2008年年Yosssi Weiizmaann等等的工作作是將DNAA自組裝裝和熒光光技術(shù)緊緊密結(jié)合合的一個個例子223。首先，利利用DNNA分子子互補，將將兩環(huán)相相接觸部部分的DNAA序列設(shè)設(shè)計為互互補，雜雜交后再再經(jīng)連接接酶連接接，就形形成了穩(wěn)穩(wěn)定的環(huán)環(huán)鏈結(jié)構(gòu)構(gòu)。通過AFFM電鏡鏡檢測，也也能夠看看到環(huán)鏈鏈結(jié)構(gòu)的的存在。另外，將一個環(huán)狀寡核苷酸固定在有金包被的AFM電鏡感應(yīng)頭上，而與其有互補序列的寡核苷酸則被固定在鍍有金的玻璃板上。當(dāng)雜交并且被連接后，其感應(yīng)力較未被連接有了顯著提高，側(cè)面說明環(huán)

28、套結(jié)構(gòu)的存在。在此基礎(chǔ)上，還設(shè)計了將DNA環(huán)分別固定在兩個金微粒（1.4nm）上，然后利用內(nèi)切酶進行切割分離的實驗。實驗結(jié)果證明，這些操作都可以在環(huán)套結(jié)構(gòu)上成功實現(xiàn)。除了上述電電鏡檢測測外，YYosssi WWeizzmannn等還還利用熒熒光技術(shù)術(shù)進行了了一系列列實驗。首先，如圖A所示，將四甲基羅丹明標(biāo)記在短寡核苷酸上，通過雜交，形成環(huán)套和多個短寡核苷酸復(fù)合物。在電鏡下，可以觀察到柱狀熒光條帶。然后，使用四甲基羅丹明標(biāo)記的凝血酶，當(dāng)凝血酶結(jié)合在環(huán)套的側(cè)面時，利用AFM電鏡就可以觀察到熒光條狀DNA，并伴有多節(jié)膨大結(jié)構(gòu)。同時，還對環(huán)套結(jié)構(gòu)進行了類似的雙熒光探針雜交，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了熒光共振能量轉(zhuǎn)

29、移。因為只有當(dāng)兩個熒光基和淬滅基的距離小于5nm時，才會出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，因此，也說明環(huán)套結(jié)構(gòu)是有序排列存在的。圖7-1 環(huán)鏈結(jié)結(jié)構(gòu)組成成 圖圖7-22熒光段段寡核苷苷酸和凝凝血酶標(biāo)標(biāo)記的環(huán)環(huán)鏈 圖7-33 DDNA盒盒子蓋開開閉示意意圖2009年年Ebbbe SS. AAndeerseen等巧巧妙地將將DNAA熒光技技術(shù)應(yīng)用用在檢測測納米裝裝置開啟啟和閉合合24。為了檢檢測DNNA分子子納米盒盒子的蓋蓋子的開開閉，分分別在蓋蓋子和盒盒體上標(biāo)標(biāo)記了CCy3和和Cy55熒光染染料（見見圖7-3）。當(dāng)當(dāng)加入“鑰匙”DNAA鏈時，盒盒子蓋打打開，兩兩個熒光光分子分分開。此此時，CCy3的的熒光信信號增加

30、加，而CCy5熒熒光信號號下降。在在該實驗驗中，利利用熒光光信號增增減可以以有效地地檢測DDNA納納米裝置置的空間間變化。2.6 與與DNAA變構(gòu)相相結(jié)合的的熒光技技術(shù)通過DNAA分子的的不同狀狀態(tài)，構(gòu)構(gòu)建可控控的熒光光納米裝裝置。隨隨著DNNA分子子的變構(gòu)構(gòu)，其熒熒光強度度也隨之之變化。因因此，通通過檢測測熒光強強度就可可以知道道DNAA分子的的構(gòu)象變變化。1999年年，Maao等構(gòu)構(gòu)建了一一種基于于DNAA分子變變構(gòu)的納納米裝置置25。其應(yīng)用用的原理理就是BB、Z型DNAA的相互互轉(zhuǎn)換。B-DNA就是我們所熟悉的右手螺旋結(jié)構(gòu)。但是，對于含有多個GC的重復(fù)序列，當(dāng)離子濃度發(fā)生變化時，就會伸展

31、為左旋結(jié)構(gòu)。如圖8-1所示的DNA復(fù)合結(jié)構(gòu)是由三條鏈組成的。其中，藍色的兩條鏈相同。在每個連接的轉(zhuǎn)折處都由4的相連的T組成。在這個復(fù)合結(jié)構(gòu)的中部，也就是黃色標(biāo)記的序列，其中含有多個GC的重復(fù)序列。當(dāng)改變離子濃度時，該區(qū)域就會伸展成為左旋結(jié)構(gòu)。將熒光發(fā)射基和接收基固定在如下所示位置（圓點）。那末只有當(dāng)復(fù)合結(jié)構(gòu)是B-DNA時，才能通過能量轉(zhuǎn)移激發(fā)出熒光。當(dāng)其為Z-DNA時，由于兩個基團距離加大，從而無法實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。圖8-2為B、Z型DNA轉(zhuǎn)換時其能量轉(zhuǎn)移的變化。圖8-1 DNNA復(fù)合合結(jié)構(gòu)變變構(gòu)示意意圖 圖圖8-22 DNNA轉(zhuǎn)換換時其能能量轉(zhuǎn)移移3 近期熒熒光技術(shù)術(shù)的新發(fā)發(fā)展熒光技術(shù)發(fā)發(fā)展速度

32、度很快，在DNAA計算、信信息學(xué)、物物理學(xué)等等諸多領(lǐng)領(lǐng)域具有有很大的的應(yīng)用潛潛力。下下面介紹紹幾種近近年來發(fā)發(fā)展起來來的新型型熒光技技術(shù)，希希望能為為DNAA計算提提供新的的思路。（1）熒光光分子信信標(biāo)信號號放大技技術(shù)；（2）與磁珠技術(shù)相結(jié)合的熒光技術(shù)（3）與PH值變化相結(jié)合的DNA熒光技術(shù)；（4）與miRNAs檢測相結(jié)合的熒光技術(shù)。3.1熒光光分子信信標(biāo)信號號放大技技術(shù)分子信標(biāo)技技術(shù)是目目前較為為成熟的的技術(shù)，尤尤其是在在檢測方方面有著著重要的的應(yīng)用。但但是當(dāng)檢檢測物很很少時，分分子信標(biāo)標(biāo)產(chǎn)生的的熒光就就不足以以被檢測測，甚至至發(fā)生錯錯誤信號號。20008年年，Gaary K GGeisss

33、等報報道了一一種基因因表達的的多色熒熒光分析析系統(tǒng)226。其中使使用了固固定化、探探針捕捉捉、多色色熒光標(biāo)標(biāo)記等多多種技術(shù)術(shù)。20005年年，Errnesst KK. LLewiis等設(shè)設(shè)計了能能同時激激發(fā)多種種熒光的的方法，使使得DNNA檢測測速度以以及準(zhǔn)確確度都大大大提高高27。2008，Jiaanweei JJeffferyy Lii等提高高了熒光光分子信信標(biāo)的信信號強度度28。其原理理（如圖圖9-11所示）就就是先通通過普通通的分子子信標(biāo)雜雜交過程程，待分分子雜交交產(chǎn)生熒光光信號后后，此時時，加入入特異的的缺刻DDNA酶酶，即將將因雜交交而展開開的分子子信標(biāo)切切斷，并并釋放。從從而，再

34、再進行新新的一輪輪分子信信標(biāo)雜交交釋放。那那末熒光光信號就就會積累累增多。在此基礎(chǔ)上，還建立了一種加強型熒光分子信標(biāo)信號放大技術(shù)（如圖9-2所示）。首先，與目標(biāo)片斷互補的單鏈DNA雜交，再使用連接酶進行連接成環(huán)。隨后，利用DNA聚合酶29以環(huán)狀DNA為模板，加入單引物進行PCR。在隨后擴增的線性模板上，就含有多處目標(biāo)片斷。此時，再進行上述的熒光分子信標(biāo)信號放大。就可以大大提高信號強度。圖9-1 熒光信信號積累累原理 圖圖9-22 加強強型熒光光分子信信標(biāo)信號號放大原原理3.2與磁磁珠技術(shù)術(shù)相結(jié)合合的DNNA檢測測熒光技技術(shù)磁珠技術(shù)，使使得DNNA分子子的捕捉捉和釋放放變?yōu)榭煽赡?。通通過DNNA

35、特異異性雜交交，可以以特異性性的獲取取DNAA分子。2005年年，Huui XXu等就就將磁珠珠技術(shù)與與熒光技技術(shù)相結(jié)結(jié)合，建建立新型型的DNNA檢測測系統(tǒng)229。首先，將將標(biāo)記生生物素的的DNAA1與磁磁珠相結(jié)結(jié)合。通通過目標(biāo)標(biāo)DNAA3，可可以使DDNA11、2、3相互雜雜交，形形成復(fù)合合體。在在DNAA3上標(biāo)標(biāo)記有熒熒光集團團。通過過磁珠分分離，將將捕獲的的DNAA2和目目標(biāo)DNNA3洗洗脫。由由于DNNA分子子本省帶帶有負電電荷，于于是可以以與帶有有正電荷荷的水溶溶性聚乙乙烯（被被標(biāo)記有有特殊基基團）吸吸附。此此時就會會產(chǎn)生能能量轉(zhuǎn)移移，從而而產(chǎn)生熒熒光，并并被檢測測（如圖圖10所示示

36、）。圖10與磁磁珠技術(shù)術(shù)相結(jié)合合的DNNA檢測測熒光技技術(shù)原理理3.3與PPH值變變化相結(jié)結(jié)合的DDNA熒熒光技術(shù)術(shù)DNA的構(gòu)構(gòu)象會隨著PHH值的變變化而改改變。利利用這一一特性，2005年，DongSheng Liu等構(gòu)建了一種隨PH值變化的DNA熒光裝置30。整個裝置是由DNA寡核苷酸陣列構(gòu)成的。在每個寡核苷酸的5端標(biāo)記有-SH，隨后是由-CCCC-4個胞嘧啶組成的DNA序列，在3端標(biāo)記有若丹明綠色熒光基團。每個DNA寡核苷酸被固定在金表面。當(dāng)PH值較低時（4-9之間），有些胞嘧啶會發(fā)生質(zhì)子化，從而與其他胞嘧啶產(chǎn)生分子間非經(jīng)典配對。此時，寡核苷酸鏈就會形成蜷縮狀結(jié)構(gòu)，而不會與互補鏈雜交（如

37、圖11-1所示）。在這種狀態(tài)下，熒光集團非?？拷鸨砻妫s1nm），此時就不能被激發(fā)光激發(fā)。隨著PH值的增大，胞嘧啶質(zhì)子化程度降低，其分子間非經(jīng)典配對也隨之降低。若加入互補鏈，在金表面，展開的寡核苷酸會與互補鏈雜交，使得寡核苷酸3端的熒光集團遠離金表面（約8nm）。當(dāng)有激發(fā)光激發(fā)時，就會產(chǎn)生綠色熒光，實驗還證實這種熒光的變化是可逆的。通過控制PH值，可以有效地進行熒光變化。圖11-11 原理理圖圖11-22 隨著PHH值熒光光可逆地地進行變變化。a：PH值4.55；b：PH值9.00；：PH值4.55；：PH值4.55；3.4 與與miRRNAss檢測相結(jié)結(jié)合的熒熒光技術(shù)術(shù) mmiRNNAs在

38、在真核生生物的調(diào)調(diào)控中發(fā)發(fā)揮著重重要的作作用。但但是miiRNAAs的含含量很低低，檢測測起來比比較困難難。結(jié)合合DNAA寡核苷苷酸微列列陣技術(shù)術(shù)、熒光光技術(shù)、酶酶切、酶酶聯(lián)技術(shù)術(shù)，20004年年P(guān)etter T NNelsson等等發(fā)明了了一種稱稱為RAAKE的的檢測mmiRNNAs的的方法331。首先建建立寡核核苷酸微微列陣。每每個寡核核苷酸由由三部分分組成：支架序序列、數(shù)數(shù)個胸腺腺嘧啶、特特異性mmiRNNAs的的互補序序列。將將寡核苷苷酸鏈55端共共價連在在芯片玻玻璃表面面。其次次，當(dāng)mmiRNNAs特特異性雜雜交在寡寡核苷酸酸上時，用用核酸外外切酶處理，將將沒有特特異性雜雜交上mmi

39、RNNAs的的寡核苷苷酸鏈降解。此此時保留留下來的的寡核苷苷酸上都都雜交有有miRRNAss。與此同同時，使使用DNNA聚合合酶Kllenoow，以以miRRNAss為引物物，以保留下下來的寡寡核苷酸酸鏈為模板板，再加加入共價價連接有有生物素素的dAATP進進行擴增增。最后后，加入入共價連連接有熒熒光基團團的鏈合合霉素，使使其與連連接有生生物素的的DNAA鏈結(jié)合合。通過過激發(fā)熒熒光，保保留下來來的、并并被擴增增了的寡寡核苷酸酸區(qū)域就就會發(fā)出出熒光。其熒光量的多少，還能顯示該miRNAs量的多少。圖12 RRAKEE原理示示意圖4 展望在生物技術(shù)術(shù)高速發(fā)發(fā)展的今今天，DDNA計計算的研研究也是是

40、日新月月異。近近年來，在在高水平平科學(xué)研研究刊物物上，發(fā)發(fā)表了大大量DNNA計算算方面的的研究成成果。DDNA計計算一直直是世界界科研領(lǐng)域域的研究究重點和和熱點。DNAA計算發(fā)發(fā)展至今今，已經(jīng)經(jīng)從開始始的實驗驗階段逐逐漸轉(zhuǎn)入入實用階階段；從從單一型型技術(shù)逐逐漸發(fā)展展為多元元化技術(shù)術(shù)；從簡簡單的結(jié)結(jié)構(gòu)逐漸漸擴增為為復(fù)雜結(jié)結(jié)構(gòu)。熒熒光技術(shù)術(shù)作為一一種生物物技術(shù)，其其發(fā)展較較早，且且應(yīng)用廣廣泛。因因其體積積小，便便于標(biāo)記記，反應(yīng)應(yīng)速度快快，變化化靈敏，所所以在核核酸標(biāo)記記和檢測測方面有有著得天天獨厚的的優(yōu)勢。對于DNAA計算這這種精細細化、定定量化、復(fù)復(fù)雜化的的發(fā)展，熒熒光技術(shù)術(shù)的種種種特性都都可以

41、滿滿足并適適用于DDNA計計算的發(fā)發(fā)展。比比如近兩兩年，關(guān)于DDNA鏈鏈置換熒熒光技術(shù)術(shù)的研究究，這種種鏈置換換過程都都屬于單單分子間間的變化化，如果果使用常常規(guī)生物物實驗手手段根本本無法實實現(xiàn)。而而熒光技技術(shù)的單單個分子子標(biāo)記，熒光激發(fā)和湮滅性質(zhì)，及其實時超高靈敏性檢測都表明其在DNA計算中的天然優(yōu)勢。因此，熒光技術(shù)的進步必然推動DNA計算的發(fā)展。同時，熒光技術(shù)在DNA計算的應(yīng)用也拓寬了其自身應(yīng)用領(lǐng)域。這種跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的融合貫通是推動整個科學(xué)前進的原動力。一方面，應(yīng)該關(guān)注熒光技術(shù)與其他生物技術(shù)（如基因芯片技術(shù)、磁珠技術(shù)等）最新的發(fā)展和聯(lián)系；另一方面，必須深刻的認識和了解計算科學(xué)所亟需解決的

42、重要問題。只有充分的將兩個方面有機地結(jié)合，通過提出創(chuàng)造性想法，才能將DNA計算轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵱?、穩(wěn)定的計算手段；才能發(fā)揮DNA計算天然的優(yōu)勢.參考文獻許進等.DDNA計計算機原原理、進進展及難難點()分子生生物計算算中的數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)與特性性.計算機機學(xué)報，2007，30（6）：869-880Hao YYan. Nuucleeic Aciid NNanootecchnoologgy. Scieencee,3006,220488-20049Jonatthann Baath, Anndreew JJ. TTurbberffielld. DNAA naanommachhinees. natturee naa

43、nottechhnollogyy, 22, 2275-2844 許進, 譚譚鋼軍, 范月月科, 郭養(yǎng)安安. DNNA計算算機原理理_進展及及難點_論DNAA計算機機模型. 計算算機學(xué)報報，20007，30（6）：8881-8893黃曉峰，張張遠強，張張英起. 熒光光探針技技術(shù). 人民軍軍醫(yī)出版版社，220044Ravinnderrjitt S. Brraicch, Nicckollas Cheelyaapovv, CClifff JJohnnsonn. SSoluutioon oof aa 200-vaariaablee 3-SATT prrobllem on a DDNA commputte

44、r. Scciennce, 2996, 4999-5002Qinghhua Liuu, LLimaan WWangg, AAnthhonyy G. Frrutoos. DNAA coompuutinng oon ssurffacees. natturee, 4403, 1775-1179Xingppingg Suu, LLloyyd MM. SSmitth. Demmonsstraatioon oof aa unniveersaal ssurffacee DNNA ccompputeer. Nuucleeic Aciids Ressearrch, 322(100), 31115-331233K

45、risttianne AA. SSchmmidtt1, Chrristtiaaan VV. HHenkkel11, GGrzeegorrz RRozeenbeerg. DNNA ccompputiing usiing sinnglee-moolecculee hyybriidizzatiion dettecttionn. Nuucleeic Aciids Ressearrch, 322(177), 49662-449688Limann Waang, Jeeff G. Halll, Mannchuun LLu1. A DDNA commputtingg reeadoout opeerattion

46、n baasedd onn sttruccturre-sspeccifiic ccleaavagge. Natturee biioteechnnoloogy. 20001, 199, 110533-10059Milliian N. Sttojaanovvic , DDarkko ssteffanoovicc. AA deeoxyyribbozyyme-bassed mollecuularr auutommatoon. Natturee biioteechnnoloogy. 20003, 211, 110699-10074Bernaard Yurrke, AAndrrew J. Turrberr

47、elld, Alllen P. Millls Jr. A DNAA-fuuellled mollecuularr maachiine madde oof DDNA. Naaturre, 20000, 4066, 6605-6088A.J. Turrberrfieeld, J. C. Miitchhelll. DDNA Fueel ffor Freee-RRunnningg Naanommachhinees. Phyysiccal revvieww leetteers,90(11), 11188802-1-11888022-4Jong-Shiik SShinn, aand Nilles A. P

48、ieercee. Reewriitabble Memmoryy byy Coontrrolllablle NNanoopattterrninng oof DDNA. Naano Lettterrs, 20004, 4 (5), 9005-9909Georgg Seeeliig, Berrnarrd YYurkke, annd EErikk Wiinfrree. Caatallyzeed RRelaaxattionn off a Mettasttablle DDNA Fueel. J. AM. CHHEM. SOOC. 20006, 1288, 1122111-1122220Simonn J.

49、Grreenn, DDaniiel Lubbricch, Anddreww J. Tuurbeerfiieldd. DDNA Haiirpiins Fueel ffor Auttonoomouus DDNA Devvicees. Bioophyysiccal Jouurnaal, 20006, 91, 2996629775Davidd Yuu Zhhangg, AAndrrew J. Turrberrfieeld, Beernaard Yurrke. Ennginneerringg Enntroopy-Driivenn Reeacttionns aand Nettworrks Cattalyy

50、zedd byy DNNA. Sciiencce, 20007, 3188, 111211-11125 Suvirr veenkaatarramaan, Robbertt M. Diirkss, PPaullw. K. Rotthemmundd. AAn aautoonommouss poolymmeriizattionn mootorr poowerred by DNAA hyybriidizzatiion. naaturre nnanootecchnoologgy, 20007, 2, 4900-4994 Georgg Seeeliig, Davvid Solloveeichhik, Da

51、avidd Yuu Zhhangg, EErikk Wiinfrree. Ennzymme-FFreee Nuucleeic Aciid LLogiic CCirccuitts. Sciiencce, 3144, 115855-15588 Peng Yinn, HHarrry MM. TT. CChoii, CColbby RR. CCalvvertt. PProggrammminng bbiommoleecullar sellf-aasseemblly ppathhwayys. Natturee, 220088, 4451, 3118-3322 Kelleer RRinaaudoo, LLe

52、onnidaas BBlerris, Roohann Maaddaamseettii. AA unniveersaal RRNAii-baasedd loogicc evvaluuatoor tthatt opperaatess inn maammaaliaan ccellls. Natturee biioteechnnoloogy,20007Russeell P.GGooddmann, MMikee heeileemannn, Sorren dooose. Reeconnfigguraablee, bbracced, thhreee-diimennsioonall DNNA nnanoost

53、rructturees. Natturee biioteechnnoloogy, 20008, 33, 993-996 Yossii Weeizmmannn, AAdamm B. Brraunnschhweiig, Ofeer II. WWilnner. A pollycaatennateed DDNA scaaffoold forr thhe oone-steep aasseemblly oof hhierrarcchiccal nannosttruccturres. PNNAS, 20008, 1005(114), 52289-52994Ebbe S. Andderssen, Miingd

54、dongg Doong, Moorteen MM. NNiellsenn, Kaaspeer JJahnn, Raamessh SSubrramaani et al. Seelf-asssembbly of a nnanooscaale DNAA boox wwithh a conntroollaablee liid. Natuure, 4559, 73-77Chenggde Maoo, WWeiqqionng SSun, Zhhiyoong Sheen. A nnanoomecchannicaal ddeviice bassed on thee BZ ttrannsittionn off D

55、NNA. Natturee, 119999, 3397(14), 1144-1466Gary K GGeisss, Rogger E BBumggarnner, Brriann Biirdiitt. Diirecct mmulttipllexeed mmeassureemennt oof ggenee exxpreessiion witth ccoloor-ccodeed pprobbe ppairrs. Natturee biioteechnnoloogy, 20008, 266(3), 3317-3255 Ernesst KK. LLewiis, Wadde CC. HHaallandd,

56、 FFredddy Nguuyenn. Coolorr-bllindd flluorresccencce ddeteectiion forr foour-collor DNAA seequeenciing. PNNAS, 20005, 1002(115), 5334653551 Jianwwei Jeffferry LLi, Yizzhuoo Chhu, Bennjammin Yi-Hunng LLee. Ennzymmatiic ssignnal ampplifficaatioon oof mmoleecullar beaaconns ffor sennsittivee DNNA ddete

57、ectiion. Nuucleeic Aciids Ressearrch, 20008, 366(6)Hui XXu, Haiipinng WWu, Feii Huuangg. MMagnnetiicallly asssistted DNAA asssayys higgh sseleectiivitty uusinng cconjjugaatedd poolymmerss foor aampllifiied fluuoreesceent traansdducttionn. Nuucleeic Aciids Ressearrch, 20005, 333(9)Dongsshenng LLiu, A

58、nndreeas Bruuckbbaueer, Chrris Abeell. A Revverssiblle ppH-DDrivven DNAA Naanosswittch Arrray. J. AMM. CCHEMM. SSOC. 20006, 1228, 20667-220711 Peterr T Nellsonn, DDon A BBalddwinn, LL Maariee Sccearrce. Miicrooarrray-bassed higgh-tthrooughhputt geene exppresssioon pproffiliing of miccroRRNAss. Natuu

59、re metthodds, 20004, 1(22)Devellopmmentt annd aappllicaatioon oof ffluooresscennce tecchnoologgy iin DDNA commputtinggZHANGG Chhengg YANNG JJingg WANNG SShu Donng (Schoool of Eleectrroniic EEngiineeerinng aand Commputter Sciiencce, Keyy laaborratoory of Higgh CConffideencee Sooftwwaree Teechnnoloogi

60、ees, Minnisttry of Eduucattionn, Pekkingg Unniveersiity, Beeijiing 10008711)Abstrractt: DNNA ccompputiing, ass a foccus of sciienttifiic ffiellds, haas ddeveelopped froom ssimpple to commpleex, froom ttheoory to apppliccatiion. Inn thhis couursee, tthe fluuoreesceencee, wwhicch ccan be hanndleed eea