JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

自组装DNA计算仿真软件及其应用综述

王子成,叶盟盟,侯贺伟,韩栋,孙中华,崔光照

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王子成, 叶盟盟, 侯贺伟, 等. 自组装DNA计算仿真软件及其应用综述[J]. 轻工学报, 2014, 29(1): 22-28. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.004
引用本文:王子成, 叶盟盟, 侯贺伟, 等. 自组装DNA计算仿真软件及其应用综述[J]. 轻工学报, 2014, 29(1): 22-28.doi:10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.004
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WANG Zi-cheng, YE Meng-meng, HOU He-wei, et al. Review of simulation computation of DNA self-assembly system and the related application research[J]. Journal of Light Industry, 2014, 29(1): 22-28. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.004
Citation:WANG Zi-cheng, YE Meng-meng, HOU He-wei, et al. Review of simulation computation of DNA self-assembly system and the related application research[J]. Journal of Light Industry, 2014, 29(1): 22-28.doi:10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.004
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自组装DNA计算仿真软件及其应用综述

  • 郑州轻工业学院 电气信息工程学院, 河南 郑州 450002;

  • 河南省信息化电器重点实验室, 河南 郑州 450002

    • 通讯作者:崔光照

  • 基金项目:河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A413371)
    郑州市科技人才队伍建设计划(科技领军人才)项目(131PLJRC648)
    河南省创新型科技人才队伍建设工程支持项目(124200510017)
    郑州轻工业学院博士基金项目(BSJJ2010002)
    河南省基础与前沿技术研究计划项目(122300413211,132300410183)
    国家自然科学基金项目(61070238,61272022,U1304620)

  • 中图分类号:TM711

Review of simulation computation of DNA self-assembly system and the related application research

  • College of Electric and Information Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China;

  • He'nan Key Laborary of Information-based Electrical Appliances, Zhengzhou 450002, China

    • Corresponding author:CUI Guang-zhao,
  • Received Date:2013-11-15
    Available Online:2014-01-15

    CLC number:TM711

  • 摘要:综述了用于自组装DNA计算仿真软件caDNAno工具、Visual DSD工具和NUPACK工具的发展现状,并以基于caDNAno软件平台设计郑州轻工业学院校徽二维DNA自组装结构模型、采用Visual DSD工具设计用于素数判断的DNA分子计算模型并进行相关仿真实验为例,对自组装DNA计算仿真软件的应用进行可行性论证与探讨,指出:随着自组装DNA计算研究的深入,应用新的生物技术开发更为高效实用的软件将是未来的研究方向.
    Abstract:Some existing DNA computing softwares, such as caDNAno tools, Visual DSD tools and NUPACK tools,were reviewed.Based on the caDNAno and Visual DSD, two DNA self-assembly models were described,which are respectively corresponding to Zhengzhou University of Light Industry badge and the prime number judging.After that, the application and feasibility of related softwares was discussed.And then, it was pionted that software platforms design was an important issue in the research of DNA self-assembly computation.
    1. [1]

      Adleman L M.Molecular computation of solutions to combinatorial problems[J].Science,1994,266(5187):1021.

    2. [2]

      Fu T J,Seeman N C.DNA double-crossover molecules[J].Biochemistry,1993,32(13):3211.

    3. [3]

      Mao C,Sun W,Seeman N C.Designed two dimensional DNA holliday junction arrays visualized by atomic force microscopy[J].Journal of the American Chemical Society,1999,121(23):5437.

    4. [4]

      Mao C,LaBean T H,Reif J H,et al.Logical computation using algorithmic self-assembly of DNA triple-crossover molecules[J].Nature,2000,407(6803):493.

    5. [5]

      Carbone A,Seeman N C.Circuits and programmable self-assembling DNA structures[J].Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of Anerica,2002,99(20):12577.

    6. [6]

      Brun Y.Arithmetic computation in the tile assembly model,addition and multiplication[J].Theoretical Computer Science,2007,378:17.

    7. [7]

      Zhang X C,Wang Y F,Chen Z H,et al.Arithmetic computation using self-assembly of DNA tiles:Subtraction and division[J].Progress in Natural Science,2009,19(3):377.

    8. [8]

      Rothemund P W.Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns[J].Nature,2006,440(7082):297.

    9. [9]

      Dongran H,Suchetan P,Jeanette N,et al.DNA origami with complex curvatures in three-dimensional space[J].Science,2011,332:342.

    10. [10]

      Bryan W,Mingjie D,Peng Y.Complex shapes self-assembled from single-stranded DNA tiles[J].Nature,2012,485:623.

    11. [11]

      Georg S,David S,David Y Z,et al.Enzyme-free nucleic acid logic circuits[J].Science,2006,314:1585.

    12. [12]

      Qian L L,Winfree E.A simple DNA gate motif for synthesizing large-scale circuits[J].J R Soc Interface,2010,5347:70.

    13. [13]

      Qian L L,Winfree E.Scaling up digital circuit computation with DNA strand displacement cascades[J].Science,2011,332(6034):1196.

    14. [14]

      Qian L L,Winfree E,Bruck J.Neural network computation with DNA strand displacement cascades[J].Nature,2011,475:368.

    15. [15]

      Matthew L,Simon Y,Filippo P,et al.Visual DSD:A design and analysis tool for DNA strand displacement systems[J].Bioinformatics,2011,27(22):3211.

    1. [1]

      冯婷,张倩,董亚非. 基于二维DNA分子tiler自组装求解最大团问题. 轻工学报, 2011, 26(4): 94-97.doi: 10.3969/j.issn.1004-1478.2011.04.022

    2. [2]

      张勋才,孙军伟,王茜,崔光照. 基于DNA分子的信息安全技术研究综述. 轻工学报, 2016, 31(1): 67-74.doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2016.1.012

    3. [3]

      樊凯奇,苏振宁,王书元,赵帅,韩光鲁,余述燕,张宝浩,尹志刚,宋健. 基于非共价键作用构筑的白光凝胶研究进展. 轻工学报, 2018, 33(1): 56-71.doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.01.008

    4. [4]

      李金城,孙军伟. DNA逻辑自组装体构建的研究进展. 轻工学报, 2016, 31(6): 62-68.doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2016.6.009

    5. [5]

      姚莉娜,赵涛涛,李蒙蒙,崔光照,王延峰. 基于DNA链置换和亚分子瓦的可控4臂DNA分子瓦自组装. 轻工学报, 2014, 29(6): 86-91.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2014.06.019

    6. [6]

      田永毅. 软件无线电系统建模与仿真分析. 轻工学报, 2012, 27(5): 85-88.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2012.05.020

    7. [7]

      姜宇鸣,陈道波. 遥感数据记录存档软件的设计与实现. 轻工学报, 2011, 26(3): 104-107.doi: 10.3969/j.issn.1004-1478.2011.03.026

    8. [8]

      付金华,聂南,李刚,邓璐娟,李金萌,张彤. 基于AHP的移动客户端软件评测方法. 轻工学报, 2015, 30(5-6): 104-107.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2015.5/6.021

    9. [9]

      马军霞,张志锋. 基于DSH架构的软件缺陷跟踪管理系统. 轻工学报, 2014, 29(4): 92-95.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2014.04.021

    10. [10]

      李华,顾强,杨国平. 基于C#的Windows CE串口软件的开发. 轻工学报, 2012, 27(3): 38-40.doi: 10.3969/j.issn.1004-1478.2012.03.010

    11. [11]

      邓璐娟,刁海港,孙义坤,潘凯洁. 软件测试模型及X模型的改进. 轻工学报, 2011, 26(1): 91-94.doi: 10.3969/j.issn.1004-1478.2011.01.023

    12. [12]

      肖艳秋,李勇,杜江恒. 基于路段划分的车辆协同感知自组织交通系统构建. 轻工学报, 2017, 32(6): 94-99.doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2017.6.012

    13. [13]

      马林,王广超,罗昭标,寇晓腾,张文龙. 烤后烟叶基因组DNA提取条件优化. 轻工学报, 2013, 28(2): 59-63.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.02.014

    14. [14]

      崔光照,赵晓航. 以细菌DNA为载体的信息隐藏方案. 轻工学报, 2013, 28(4): 91-94.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.04.022

    15. [15]

      黄春,侯贺伟,叶盟盟,李萌萌,崔光照,王延峰. 结构DNA纳米新技术的研究现状与应用. 轻工学报, 2014, 29(1): 7-14.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.002

    16. [16]

      王楠,王伟. 农田土壤中病原真菌DNA提取方法的研究. 轻工学报, 2013, 28(2): 54-58,63.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.02.013

    17. [17]

      孙军伟,李幸,黄春. 基于DNA链置换的多位全减器逻辑运算. 轻工学报, 2016, 31(6): 54-61.doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2016.6.008

    18. [18]

      姚莉娜,田桂花,叶盟盟,赵涛涛,崔光照,王延峰. DNA链置换技术的研究现状与展望. 轻工学报, 2014, 29(1): 15-21.doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.003

    19. [19]

      支俊,赵文丽,苏晓珂,甘勇,张素智. 交通信号控制系统主控软件设计与实现. 轻工学报, 2012, 27(3): 31-33.doi: 10.3969/j.issn.1004-1478.2012.03.008

    20. [20]

      王璇,陈朝辉. 基于LSB的时域音频水印改进算法的软件实现. 轻工学报, 2011, 26(3): 22-25.doi: 10.3969/j.issn.1004-1478.2011.03.006

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  • 通讯作者:崔光照,
  • 收稿日期:2013-11-15
  • 刊出日期:2014-01-15
    通讯作者:陈斌, bchen63@163.com
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    王子成, 叶盟盟, 侯贺伟, 等. 自组装DNA计算仿真软件及其应用综述[J]. 轻工学报, 2014, 29(1): 22-28. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.004
    引用本文:王子成, 叶盟盟, 侯贺伟, 等. 自组装DNA计算仿真软件及其应用综述[J]. 轻工学报, 2014, 29(1): 22-28.doi:10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.004
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    WANG Zi-cheng, YE Meng-meng, HOU He-wei, et al. Review of simulation computation of DNA self-assembly system and the related application research[J]. Journal of Light Industry, 2014, 29(1): 22-28. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.004
    Citation:WANG Zi-cheng, YE Meng-meng, HOU He-wei, et al. Review of simulation computation of DNA self-assembly system and the related application research[J]. Journal of Light Industry, 2014, 29(1): 22-28.doi:10.3969/j.issn.2095-476X.2014.01.004
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    自组装DNA计算仿真软件及其应用综述

      通讯作者:崔光照
    • 郑州轻工业学院 电气信息工程学院, 河南 郑州 450002;
    • 河南省信息化电器重点实验室, 河南 郑州 450002
    • 收稿日期: 2013-11-15
    • 网络出版日期: 2014-01-15
    基金项目:河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A413371)郑州市科技人才队伍建设计划(科技领军人才)项目(131PLJRC648)河南省创新型科技人才队伍建设工程支持项目(124200510017)郑州轻工业学院博士基金项目(BSJJ2010002)河南省基础与前沿技术研究计划项目(122300413211,132300410183)国家自然科学基金项目(61070238,61272022,U1304620)

    摘要:综述了用于自组装DNA计算仿真软件caDNAno工具、Visual DSD工具和NUPACK工具的发展现状,并以基于caDNAno软件平台设计郑州轻工业学院校徽二维DNA自组装结构模型、采用Visual DSD工具设计用于素数判断的DNA分子计算模型并进行相关仿真实验为例,对自组装DNA计算仿真软件的应用进行可行性论证与探讨,指出:随着自组装DNA计算研究的深入,应用新的生物技术开发更为高效实用的软件将是未来的研究方向.

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