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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。
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第
32
卷 第
4
期
安徽理工大学学报
(
自然科学版
) Vol. 32 No. 4
2012
年
12
月
Journal of Anhui University of Science and Technology( Natural Science)
Dec. 2012
最大匹配问题的三链
DNA
计
算模型
杨 静
1,2
,
殷
志祥
1
,
陈明强
3
,
黄
凯峰
4
( 1.
安徽理工大学理学院
,
安
徽 淮南
232001; 2.
安徽理工大学地球与环境学院
,
安徽 淮南
232001; 3.
安徽理工大学
化学工程学院
,
安徽 淮南
232001; 4.
淮南职业技术学院信电系
,
安徽 淮南
232001)
摘 要
:
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
。
关键词
:
DNA
计
算
;
三链
DNA;
最大匹配
中
图分类号
: Q523∶ TP301
文献标志码
: A
文章编号
:
1672 - 1098( 2012) 04 - 0047 - 03
收
稿日期
: 2012 - 10 - 15
作者简介
:
杨静
( 1980 - )
,
女
,
安
徽濉溪人
,
讲师
,
在读博士
,
研究方向
: DNA
计算与组合优化
。
Triple - stranded DNA Computing Model of Maximum Matching Problem
YANG Jing
1,2
,YIN Zhi - xiang
1
,CHEN Ming - qiang
3
,HUANG Kai - feng
4
( 1. School of Science,Anhui University of Science and Technology,Huainan Anhui 232001,China; 2. School of Earth ang Envi-
ronment,Anhui University of Science and Technology,Huainan Anhui 232001,China; 3. School of Chemical Engineering,Anhui
University of Science and Technology,Huainan Anhui 232001,China; 4. Department of Information and Electrical Engineering,
Huainan Vocational and Technical College,Huainan Anhui 232001,China)
Abstract: Triple - stranded DNA has the features of stability,and under certain conditions can be easily decom-
posed. Triple - stranded DNA model has advantages of low rate of wrong solutions. The triple - stranded DNA
model was used to discuss the maximum matching problem,which expands method for solving the problem and
application field of DNA computation.
Key words:
DNA computing; triple - stranded DNA; maximum matching
DNA
计
算是一种以
DNA
与相关某些生物酶
等作为最基本材料的
、
基于某些生化反应原理的一
种新型的分子生物计算方法
。DNA
计算的优势是
利用
DNA
分子具有海量的存储能力及生化反应的
巨大并行性等特点进行计算
。
但
DNA
计算目前还
在实验室阶段
,
研究的
DNA
计算模型还很不成熟
。
在已有的
DNA
计算模型中
,
大多数是应用于图与
组合优化中的
NP -
完全问题
[1 - 7]
。
建
立
DNA
模
型首先考虑的就是
DNA
分子结构
,
开发和研究新
的分子结构也是目前研究的热点
。
目前常用的有
单链的
、
双链的
、
单双链混合的
、
环状的
、
半环状的
及三螺旋等结构的
DNA
分子结构
。
本文将用三链
DNA
计算模型解决最大匹配问题
。
1
三
链
DNA
1957
年
,
文
献
[8]
首次提出了三链核酸的概
念
,
即在经典的
W - C
双螺旋中含有多聚嘌呤那条
链
,
通过
Hoogsteen
或反
Hoogsteen
氢键与大沟中
的第三条链结合
,
从而形成三螺旋结构即三链
DNA。2004
年
,
文献
[9]
发现寡聚脱氧核苷酸在
RecA
蛋白及
ATP
γ
S
的
存在下
,
与线性双螺旋
DNA
可形成稳定的三链结构
。
在形成的过程中
,
首先寡
聚脱氧核苷酸在
ATP
γ
S
的
存在下与
RecA
蛋白结
合
,
然后在目标双螺旋
DNA
上寻找同源序列
,
这一
过程非常迅速并且不打开
DNA
双链
。
同源的双链
找到后
,
寡聚脱氧核苷酸在
RecA
蛋白的介导下与
中国煤炭期刊网
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